ES2309232T3 - Utilizacion de polimeros estadisticos anfilos cargados para espesar fases que comprenden micelas gigantes de tensioactivos y composicion acuosa que los comprenden. - Google Patents

Utilizacion de polimeros estadisticos anfilos cargados para espesar fases que comprenden micelas gigantes de tensioactivos y composicion acuosa que los comprenden. Download PDF

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Abstract

La utilización como agente espesante de una composición acuosa que comprende al menos 5% en peso de uno o varios tensioactivos organizados en una fase que comprende micelas gigantes cuya longitud media representa al menos 4 veces el diámetro medio, de al menos un polímero anfífilo estadístico con carga iónica soluble en la composición acuosa; siendo utilizado dicho polímero anfífilo con un contenido tal que la viscosidad de la composición acuosa que comprende el polímero anfífilo es al menos tres veces superior a la de la composición desprovista de polímero anfífilo y a la de una solución acuosa que comprende el polímero anfífilo solo.

Description

Utilización de polímeros estadísticos anfífilos cargados para espesar fases que comprenden micelas gigantes de tensioactivos y composición acuosa que los comprenden.
La presente invención tiene por objeto la utilización de polímeros estadísticos con carga iónica como agentes espesantes de composiciones acuosas que comprenden uno o varios tensioactivos organizados en una fase de micelas gigantes, así como las composiciones que comprenden tales fases organizadas espesadas por dichos polímeros.
El campo de la presente invención se dirige hacia las formulaciones acuosas tensioactivas que forman micelas gigantes.
En los numerosos campos en que se utilizan las formulaciones tensioactivas, se presta una atención muy particular a la viscosidad de la formulación. En efecto, se desea poder disponer de formulaciones que presenten viscosidades relativamente elevadas ya sea por razones de orden puramente técnico, como por ejemplo el mantenimiento de las partículas en suspensión, o más aún por razones dirigidas hacia el usuario, tales como por ejemplo, la facilidad, el confort de distribución y de utilización de la formulación, un tacto sensorial particular, incluso por el conjunto de estas razones.
La dificultad reside en el hecho de que las formulaciones tensioactivas acuosas presentan viscosidades que se consideran demasiado débiles para un buen número de aplicaciones.
Se han aportado diversas soluciones para este inconveniente.
Así, se han utilizado como agentes modificadores de la reología, sales, como típicamente el cloruro de sodio. Sin embargo, la cantidad de este tipo de compuestos no puede ser demasiado elevada bajo riesgo de tener efectos nefastos sobre la formulación.
También se ha desarrollado la utilización de polímeros tales como los derivados de polisacáridos modificados o no, tales como los polímeros sintéticos del tipo de los poliacrilatos reticulados por ejemplo. Las dificultades encontradas en el empleo de estos aditivos, son debidas principalmente al hecho de que deben ser empleados, en algunos casos, en cantidades importantes, de que pueden ser relativamente complejos de utilizar, y/o incluso de que su campo de utilización es limitado pues su estabilidad depende del pH y de la concentración en sal de la formulación.
El documento US 4728696 describe polímeros asociativos, que comprenden un monómero anfífilo, capaz de aumentar la viscosidad en presencia de sal.
Las micelas gigantes representan finalmente una categoría de fase organizada de tensioactivos, buscada, pues entre otras ventajas, ellas confieren a la formulación propiedades reológicas particulares. Especialmente, ellas desarrollan viscosidades más elevadas que las soluciones de tensioactivos que están desprovistas de las mismas, cuando se desea limitar las concentraciones en tensioactivos y/o en sal.
El problema es que el aumento de viscosidad aportado gracias a la presencia de las micelas gigantes no puede ser considerado como suficiente.
Se buscan siempre por tanto aditivos espesantes para añadir a las composiciones acuosas tensioactivas, aditivos que sean especialmente estables en diversas condiciones de pH y de concentración en sales y que sean eficaces a concentraciones relativamente débiles.
Se buscan además aditivos que permitan obtener formulaciones que presentan características adicionales específicas. Así, se desea poder disponer de aditivos que no hagan imposible la obtención de formulaciones transparentes, o también que aporten propiedades funcionales suplementarias a la formulación como un efecto acondicionador por ejemplo, características buscadas más especialmente en el campo de las formulaciones destinadas para el tratamiento de la piel y/o del cabello. Por otra parte, en otros campos, tales como especialmente el de la explotación de yacimientos petrolíferos o de gas, se desea poder utilizar aditivos que aporten a la formulación en la que entran, una mejor resistencia térmica.
Estos fines y otros son alcanzados por la presente invención que tiene por tanto como primer objetivo la utilización, como agente espesante de una composición acuosa que comprende al menos 5% en peso de uno o varios tensioactivos organizados en una fase que comprende micelas gigantes cuya longitud media representa al menos 4 veces el diámetro medio, de al menos un polímero anfífilo estadístico cargado iónicamente soluble en la composición acuosa; siendo utilizado dicho polímero anfífilo con un contenido tal que la viscosidad de la composición acuosa que comprende el polímero anfífilo es al menos tres veces superior a la de la composición desprovista de polímero anfífilo y a la de una solución acuosa que comprende el polímero anfífilo solo.
Igualmente tiene por objetivo una composición acuosa que comprende al menos 5% en peso de uno o varios tensioactivos organizados en una fase que comprende micelas gigantes cuya longitud media representa al menos 4 veces el diámetro medio, y que comprende al menos un polímero anfífilo estadístico cargado iónicamente y soluble en la composición acuosa; siendo utilizado dicho polímero anfífilo con un contenido tal que la viscosidad de la composición acuosa que comprende el polímero anfífilo es al menos tres veces superior a la de la composición desprovista de polímero anfífilo y a la de una solución acuosa que comprende el polímero anfífilo solo.
Se ha constatado en efecto de manera totalmente inesperada que las formulaciones acuosas que comprenden una fase organizada de tensioactivo o tensioactivos, del tipo de las micelas gigantes, pueden ser espesadas de manera eficaz cuando se les añade un polímero anfífilo estadístico cargado. Y esto es más sorprendente aún cuando dicho polímero no es un agente espesante de las soluciones acuosas por sí mismo. Así, al contrario de los sistemas clásicos que comprenden polímeros que tienen propiedades intrínsecas de agente espesante, los polímeros utilizados en el marco de la presente invención no son espesantes de fase acuosa por sí mismos, pero aumentan sin embargo de forma significativa las propiedades reológicas (viscosidad, visco-elasticidad) aportadas inicialmente por las micelas gigantes.
Se ha observado también que dicho polímero estadístico, aparte de su papel de agente espesante de la formulación que comprende micelas gigantes, tiene en las mismas condiciones, un papel de agente dispersante de partículas.
Según otra característica ventajosa de la invención, se ha señalado también que dicho polímero, siempre en las mismas condiciones, tiene un papel suplementario de agente emulsionante de la fase no miscible en la formulación acuosa y/o de agente estabilizante de dicha fase.
Finalmente, se ha constatado que dicho polímero estadístico, en las mismas condiciones, tiene un papel suplementario de ayuda al depósito de partículas o de emulsiones sobre una superficie.
Pero otras ventajas y características de la invención aparecerán más claramente tras la lectura de la descripción y de los ejemplos que siguen.
La invención se refiere por tanto al espesamiento de composiciones acuosas que comprenden al menos un tensioactivo con un contenido de al menos 5% en peso en relación con el peso de la composición, con preferencia un contenido comprendido entre 5 y 15% en peso.
Se ha concretado que las composiciones son más particularmente formulaciones utilizables en diversos campos y especialmente en el campo del tratamiento de la piel y/o del cabello, o incluso en el campo de la explotación de los yacimientos petrolíferos o de gas.
Estas composiciones presentan una fase organizada de tensioactivo o tensioactivos que es del tipo "micelas gigantes".
Este tipo de fase organizada desarrolla intrínsecamente una viscosidad particular pero que sigue siendo insuficiente.
En el sentido de la invención, el término "micelas gigantes" designa objetos dispersados en la composición acuosa cuya longitud media representa al menos cuatro veces el diámetro medio de estas vesículas. Estos objetos son bien conocidos por los profesionales de la técnica, y se hace referencia a ellos en las publicaciones, entre otros, con los nombres de "micelas bajo forma de fideos" (o micelas tipo gusano) o de "polímeros vivientes" (o living polimers).
Estas micelas pueden ser especialmente observadas, por ejemplo, por medio de un microscopio electrónico.
Más particularmente, la longitud media de las micelas gigantes es habitualmente superior o igual a 10 veces la del diámetro. Con preferencia, es superior o igual a 100 veces la del diámetro.
El tensioactivo o tensioactivos se eligen entre los que forman fases organizadas de tipo micelas gigantes, cuando están en solución acuosa.
Según un modo de realización particular de la invención, la composición acuosa comprende al menos un tensioactivo que a una concentración en el agua superior o igual a 5% en peso forma una fase organizada de tipo micelas gigantes, en las condiciones de utilización de la composición (es decir en las condiciones de concentraciones, de pH, de fuerza iónica, de temperatura).
La elección del tensioactivo no representa en sí misma una dificultad particular para los profesionales.
Hay sin embargo varios casos a considerar.
Según una primera variante, el tensioactivo (o tensioactivo principal) se elige entre especies, que, solas, son capaces de formar una fase de micelas gigantes en las condiciones de concentración, temperatura, pH y fuerza iónica de la composición.
Para definir el tensioactivo conveniente, el profesional puede proceder a trazar el diagrama de fase para determinar en qué intervalo de concentración existe la fase deseada, si tal es el caso, y después constatar si ese intervalo es compatible con las condiciones de temperatura, pH, fuerza iónica, temperatura de la composición.
Según esta primera variante, puede ser ventajoso asociar al tensioactivo principal elegido, ya sea al menos una sal, ya sea al menos un co-tensioactivo, incluso la combinación de estos dos tipos de compuestos. Lo interesante del empleo de este tipo de aditivos es que ellos representan un medio de reducir el contenido del tensioactivo principal para obtener la fase de micelas gigantes, o también dicho de otro modo, de aumentar el nivel de viscosidad de la composición a igual concentración en tensioactivo principal.
En lo que se refiere a la elección del co-tensioactivo posible, éste se elige preferiblemente en función de la naturaleza del tensioactivo principal precipitado, y puede ser especialmente un tensioactivo de carga neta opuesta a la del tensioactivo principal, o bien incluso de tipo anfótero. También puede ser elegido entre los tensioactivos no iónicos.
Según una segunda variante de la invención, el tensioactivo principal se elige entre los que permiten acceder a una fase de micelas gigantes en presencia de al menos una sal y/o de al menos un co-tensioactivo.
El profesional de la técnica, según esta segunda variante, procederá de manera similar a la precedente, para determinar la combinación tensioactivo / sal y/o co-tensioactivo que permita, en las condiciones de concentración, temperatura, pH y fuerza iónica de la composición, acceder a la fase de micelas gigantes.
A título de ejemplos de tensioactivos convenientes utilizables como tensioactivo principal, se pueden citar especialmente los tensioactivos no iónicos que se derivan de alcoholes alifáticos, lineales o ramificados, que comprenden 6 a 24 átomos de carbono y que comprenden grupos de oxietileno y eventualmente oxipropileno en un contenido tal que el tensioactivo presenta un valor de HLB de al menos 10. A título puramente ilustrativo, el número de grupos de oxietileno y eventualmente de oxipropileno está comprendido entre 2 y 10.
Las organizaciones de tensioactivos en una fase que comprende micelas gigantes particularmente interesantes son las organizaciones en que la composición acuosa presenta propiedades viscoelásticas. Tales composiciones y/o organizaciones están especialmente descritas en la solicitud de patente internacional publicada bajo el número WO98/56497. La adición del polímero anfífilo cargado a estas composiciones aumenta la viscosidad, conservando la composición por otra parte las propiedades viscoelásticas.
Los tensioactivos ventajosos para la obtención de una organización en fase que comprende micelas gigantes, son los tensioactivos anfóteros o zwiteriónicos. Los ejemplos de tensioactivos zwiteriónicos que se pueden utilizar comprenden los compuestos de la fórmula R^{1}R^{2}R^{3}N^{+}-R^{4}COO^{-}, en la que R^{1} es un grupo hidrófobo alquilo, alquilarilalquilo, alcoxialquilo, alquilaminoalquilo, alilamidialquilo, donde la parte alquilo es de C_{12} a C_{24}, R^{2} y R^{3}, idénticos o diferentes son cadenas alifáticas (es decir en las que el átomo unido al átomo de nitrógeno no forma parte de un grupo aromático), de C_{1} a C_{30}, por ejemplo un grupo metilo, etilo, bencilo, hidroxietilo, hidroxietilo, acetato o propionato, y R^{4} es un grupo hidrocarbonado divalente tal como un grupo metileno o etileno. Los ejemplos de tensioactivos anfóteros que se pueden utilizar comprenden los compuestos de la fórmula R^{1}R^{2}NH^{+}-R^{4}COO^{-}, en la que R^{1}, R^{2} y R^{4} son como los mencionados precedentemente.
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También puede ser posible utilizar, como tensioactivo principal, al menos un tensioactivo elegido entre las siguientes clases aniónicas:
-
los alquilésteres sulfonatos, por ejemplo de la fórmula R-CH(SO_{3}M)-COOR', en la que R representa un radical alquilo de C_{8}-C_{20}, con preferencia de C_{10}-C_{16}, R' un radical alquilo de C_{1}-C_{6}, con preferencia de C_{1}-C_{3} y M un catión alcalino (sodio, potasio, litio), amonio sustituido o no sustituido (metil-, dimetil-, trimetil-, tetrametilamonio, dimetilpiperidinio...) o derivado de una alcanolamina (monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina...). Se pueden citar muy particularmente los ésteres metil-sulfonatos en los que el radical R es de C_{14}-C_{16}; los alquilbencenosulfonatos, más particularmente de C_{9}-C_{20}, los alquilsulfonatos primarios o secundarios, especialmente de C_{8}-C_{22}, los alquilglicerol-sulfonatos, los ácidos policarboxílicos sulfonados, como por ejemplo los descritos en el documento GB 1082179, los sulfonatos de parafina;
-
los alquilsulfatos por ejemplo de la fórmula ROSO_{3}M, en la que R representa un radical alquilo o hidroxialquilo de C_{10}-C_{24}, con preferencia de C_{12}-C_{20}; M representa un átomo de hidrógeno o un catión de la misma definición que anteriormente, así como sus derivados polialcoxilados (etoxilados (OE), propoxilados (OP), o sus combinaciones), como por ejemplo el dodecilsulfato de sodio;
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los alquilétersulfatos por ejemplo de la fórmula RO(CH_{2}CH_{2}O)_{n}SO_{3}M en la que R representa un radical alquilo o hidroxialquilo de C_{10}-C_{24}, con preferencia de C_{12}-C_{20}; M representa un átomo de hidrógeno o un catión de la misma definición que anteriormente, n varía generalmente de 1 a 4, así como sus derivados polialcoxilados (etoxilados (OE), propoxilados (OP), o sus combinaciones), como por ejemplo el laurilétersulfato con n = 2.
-
los sulfatos de alquilamidas, por ejemplo de la fórmula RCONHR'OSO_{3}M en la que R representa un radical alquilo de C_{2}-C_{22}, con preferencia de C_{6}-C_{20}, R' un radical alquilo de C_{2}-C_{3}, M representa un átomo de hidrógeno o un catión de la misma definición que anteriormente, así como sus derivados polialcoxilados (etoxilados (OE), propoxilados (OP), o sus combinaciones);
-
las sales de ácidos grasos saturados o insaturados, por ejemplo como los de C_{8}-C_{24}, con preferencia de C_{14}-C_{20}, los N-acil N-alquiltauratos, los alquilisetionatos, les alquilsuccinamatos y alquilsulfosuccinatos, los monoésteres o diésteres de sulfosuccinatos, los N-acil sarcosinatos, los polietoxicarboxilatos; y
-
los ésteres fosfatos de alquilo y/o de alquiléter y/o de alquilariléter.
En cuanto a lo que se refiere a las sales susceptibles de ser utilizadas, se pueden citar las sales de ácidos inorgánicos, como las sales de ácido clorhídrico (sodio, potasio). Entre las sales convenientes, figuran también las sales de ácidos orgánicos en las que el contra-ion se elige entre los que son capaces de reducir el valor del HLB (equilibrio hidrófilo/lipófilo) del tensioactivo principal. Como ejemplo particular de este tipo de sales, se pueden citar el cloruro de salicilato de cetiltrimetilamonio.
Si está presente una sal, y cualquiera que sea la variante elegida, su contenido representa habitualmente una concentración comprendida entre 0,1 y 5% en peso de la composición.
En lo que se refiere al posible co-tensioactivo, se puede elegir éste entre los tensioactivos siguientes, utilizados solos o combinados:
-
los alquilanfoacetatos y alquilanfodiacetatos que responden más generalmente a la fórmula: RCO-NHa(CH_{2}COONa)_{1-a}-CH_{2}CH_{2}-N(CH_{2}COONa)-CH_{2}CH_{2}-OH; fórmula en la que R representa un radical alquilo o alquenilo de 10 a 24 átomos de carbono, a es igual a 0 o 1; R representa más particularmente cadenas coco y laurilo (por ejemplo los compuestos Miranol C2M y Miranol Ultra C32 de la sociedad Rhodia Chimie);
-
los alquilanfo-propionatos o -dipropionatos, más particularmente de la fórmula: RCO-NH_{a}(CH_{2}CH_{2} COONa)_{1-a}-CH_{2}CH_{2}-N(CH_{2}CH_{2}COONa)-CH_{2}CH_{2}-OH; los productos Miranol C2M SF de la sociedad Rhodia Chimie son ejemplos;
-
los alquil anfohidroxipropil-sultaínas; como por ejemplo los compuestos Miranol CS de la sociedad Rhodia Chimie.
Entre los tensioactivos zwiteriónicos utilizables como co-tensioactivos, se pueden citar especialmente, solos o en mezclas:
-
las betaínas, por ejemplo de la fórmula R(R')_{3}N^{+}-COO^{-}; fórmula en la que el radical R representa un radical alquilo o alquenilo que comprende 10 a 24 átomos de carbono, los R', idénticos o no, representan un radical alquilo o alquenilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono. A título de ejemplo, se puede citar particularmente la lauril-betaína (Mirataine BB de la sociedad Rhodia Chimie);
-
las sulfo-betaínas, por ejemplo de la fórmula siguiente: R(R')_{3}N^{+}-SO_{3}-; fórmula en la que los radicales R y R' tienen el mismo significado que anteriormente;
-
las amidoalquilbetaínas, especialmente de la fórmula siguiente: RCO-NHR'-N^{+}(R')_{3}-COO-; fórmula en la que los radicales R y R' tienen el mismo significado que anteriormente. La cocamidopropil-betaína (Mirataine BDJ de la sociedad Rhodia Chimie) es un ejemplo de este tipo de compuestos;
-
las sulfo-amidoalquilbetaínas, por ejemplo de la fórmula siguiente: RCO-NHR'-N^{+}(R')_{3}-SO_{3}^{-}; teniendo R y R' el mismo significado que anteriormente.
En el caso en que se emplea un tensioactivo no iónico como co-tensioactivo, se pueden citar entre otros
-
los alcoholes grasos eventualmente alcoxilados
-
los mono-, di- y tri-glicéridos alcoxilados
-
los ácidos grasos alcoxilados
-
los ésteres de sorbitán alcoxilados
-
las aminas grasas alcoxiladas
-
los alquilfenoles alcoxilados
-
los alquilpoliglucósidos,
solos o en mezcla.
Los alcoholes grasos eventualmente alcoxilados comprenden generalmente de 4 a 24 átomos de carbono, estando excluidos de estos números los grupos alcoxilados.
Los mono-, di- y tri-glicéridos alcoxilados pueden ser mono-, di- y tri-glicéridos de origen vegetal o animal.
Los ésteres de sorbitán eventualmente alcoxilados son los ésteres ciclados de sorbitol y de un ácido graso que comprende de 10 a 20 átomos de carbono, tal como el ácido laúrico, el ácido esteárico o el ácido oleico.
Las aminas grasas alcoxiladas tienen generalmente de 10 a 22 átomos de carbono, estando excluidos de estos números los grupos alcoxilados.
Los alquilfenoles alcoxilados tienen generalmente uno o dos grupos alquilos, lineales o ramificados, que tienen 4 a 12 átomos de carbono. A título de ejemplo se pueden citar especialmente los grupos octilo, nonilo o dodecilo.
Los alquilpoliglucósidos son más precisamente tensioactivos, oligoméricos, no iónicos, que se encuentran bajo la forma de acetales de alcoholes grasos (con preferencia de C_{8}-C_{16}) y de azúcares (glucosa). Se obtienen especialmente por reacción química a partir de almidón, de grasas. Tales tensioactivos son comercializados por ejemplo por la sociedad Henkel bajo las denominaciones Plantaren®.
En el caso en que está presente un co-tensioactivo, cualquiera que sea la variante, su contenido es tal que la relación ponderal co-tensioactivo/tensioactivo principal es inferior a 50/50, con preferencia comprendida entre 0,1/99,9 y 40/60.
El polímero estadístico que entra en la composición acuosa es ante todo elegido entre los que están cargados y son solubles en la composición acuosa. Se concreta que no se trata con preferencia de un polímero reticulado o ramificado. Se trata con preferencia de un polímero lineal.
Dicho polímero anfífilo utilizado en el marco de la presente invención puede ser o bien un polímero de tipo polianión, es decir un polímero que, en lo que se refiere a los monómeros cargados, no lleva más que cargas iónicas negativas; o bien un polímero de tipo policatión, es decir que no lleva más que cargas iónicas positivas; o incluso un polímero de tipo polianfolito, es decir que lleva a la vez cargas iónicas positivas y negativas.
Se debe notar que la existencia de carga o cargas iónicas se observa en las condiciones de temperatura, de pH y de fuerza iónica de la composición acuosa.
Por otro lado la solubilidad del polímero anfífilo depende del pH, de las concentraciones respectivas de los diversos elementos constitutivos, así como de la temperatura de utilización y de preparación de dicha composición acuosa.
Además, un polímero se considerará soluble en el seno de la invención, si la composición acuosa que comprende dicho polímero, al cabo de 2 horas no presenta separación macroscópica de fases, a aproximadamente 20ºC.
Por otro lado, el polímero utilizable en la invención se puede encontrar de hecho bajo la forma de un oligómero, es decir de una especie en la que el grado de polimerización media está comprendido entre 3 y 10, o de un polímero, es decir de una especie en la que el grado de polimerización media es superior a 10. A continuación, se utilizará solamente el término polímero, sabiendo que cubre las dos posibilidades que acaban de ser enunciadas.
Así, el polímero, en las condiciones de pH de la composición acuosa, puede presentar un coeficiente f de al menos 0,05, más particularmente comprendido entre 0,05 y 2. Se recuerda que este coeficiente f representa la fracción de carga total del polímero anfífilo, y que corresponde a la suma del número de moles de cargas teóricas de los monómeros que llevan una carga (aniónica, catiónica) en el polímero, dividida por la suma del número de moles totales teóricos de monómeros en dicho polímero anfífilo.
Además, según un modo de realización particular de la invención, el polímero anfífilo presenta un coeficiente \Deltaf comprendido entre -0,5 y 0,5.
Se recuerda que el coeficiente \Deltaf corresponde a la diferencia entre el número de moles teóricos de cargas catiónicas y el número de moles teóricos de cargas aniónicas del polímero, siendo dividido el conjunto por la suma del número de moles de monómeros teóricos totales del polímero.
Más particularmente, según un primer modo de realización de la invención, el polímero anfífilo se elige entre los que comprenden una carga neta neutra. En otros términos, los polímeros que entran en este modo de realización, presentan un coeficiente \Deltaf comprendido entre -0,1 y 0,1 (el número de moles teóricos de cargas catiónicas en el monómero es aproximado al número de moles teóricos de cargas aniónicas).
Según un segundo modo de realización de la invención, el polímero anfífilo posee una carga neta opuesta a la del tensioactivo principal.
Una primera variante de este segundo modo consiste en utilizar un polímero cuyo valor de \Deltaf está comprendido entre 0,1 exclusive y 0,5. Según esta primera variante, el polímero posee un número de moles teóricos de cargas catiónicas en el polímero anfífilo, superior al de las cargas aniónicas. En este caso, este polímero anfífilo se utiliza con preferencia cuando el tensioactivo o los tensioactivos al principio de la fase de micelas gigantes, son de tipo aniónico.
Por otro lado, y de manera simétrica, la segunda variante de este segundo modo consiste en utilizar un polímero cuyo valor de \Deltaf está comprendido entre -0,5 y -0,1 exclusive. Según esta variante, el polímero posee un número de moles teóricos de cargas aniónicas en el polímero anfífilo, superior al de las cargas catiónicas. En este caso, este polímero anfífilo se utiliza con preferencia cuando el tensioactivo o los tensioactivos al principio de la fase de micelas gigantes, son de tipo catiónico.
El polímero anfífilo empleado como agente espesante comprende por otro lado dos grupos hidrófobos. Estos grupos, que comprenden al menos 6 átomos de carbono, con preferencia son más particularmente de tipo alquilo, lineal o ramificado, arilo, eventualmente portador de uno o varios radicales alquilos, lineales o no. Se concreta que el radical arilo puede estar unido directamente al esqueleto del polímero o bien puede estar unido por intermedio de un radical alquilo.
Con preferencia, los grupos hidrófobos, idénticos o no, son radicales alquilo ramificados que comprenden 6 a 24 átomos de carbono, con preferencia 6 a 10 átomos de carbono, radicales arilo, de tipo bencilo eventualmente portador de uno o varios radicales alquilos, lineales o no.
Los monómeros a partir de los cuales se obtienen los grupos hidrófobos pueden ser no iónicos, pero también pueden llevar una carga iónica (aniónica o catiónica).
A título de ejemplos de monómeros no iónicos convenientes a partir de los cuales se pueden obtener los grupos hidrófobos del polímero estadístico, se pueden citar solos o en mezclas:
-
los ésteres de los ácidos mono- o poli- carboxílicos, lineales, ramificados, cíclicos o aromáticos, que comprenden al menos una insaturación etilénica;
-
los nitrilos \alpha\beta-etilénicamente insaturados, los ésteres vinílicos, los monómeros vinilaromáticos,
los monómeros hidrocarbonados, lineales o ramificados, aromáticos o no, que comprenden al menos una insaturación etilénica.
A título de ejemplos preferidos de tales monómeros, se pueden citar los ésteres de ácido (met)acrílico con un alcohol que comprende al menos 6 a 24, con preferencia 6 a 10 átomos de carbono, como el acrilato o el metacrilato de 2-etilhexilo; el estireno, el \alpha-metilestireno, el viniltolueno, solos o en mezclas.
En lo que se refiere a los monómeros hidrófobos catiónicos, se pueden citar entre otros los monómeros siguientes, que comprenden al menos un radical alquilo o aromático que tiene al menos 6 átomos de carbono y del tipo:
-
los (met)acrilatos de aminoalquilo, las (met)acrilamidas de aminoalquilo, o sus sales;
-
los monómeros que comprenden al menos una función amina secundaria, terciaria o cuaternaria, o un grupo heterocíclico que contiene un átomo de nitrógeno, o sus sales;
-
las sales de amonio de dialildialquilo;
solos o en mezclas, en los cuales el grupo alquilo comprende 6 a 24 átomos de carbono, con preferencia 6 a 10.
Si se presentan bajo la forma de sales, estas últimas se eligen con preferencia de tal suerte que el contra-ion sea un halogenuro como por ejemplo un cloruro, o un sulfato, un hidrosulfato, un alquilsulfato, un fosfato, un citrato, un formiato, un acetato.
Además, el ion amonio comprende al menos un radical alquilo o arilo eventualmente portador de uno o varios radicales alquilos, que tienen al menos 6 átomos de carbono.
Por lo que se refiere a los monómeros aniónicos, estos últimos son más particularmente elegidos entre los que comprenden al menos un radical alquilo o aromático que tiene al menos 6 átomos de carbono y que llevan al menos una función carboxílica, sulfónica, sulfúrica, fosfónica, fosfórica, sulfosuccínica, sus sales o precursores.
Más particularmente, los grupos aniónicos del copolímero se obtienen a partir de al menos un monómero elegido entre los ácidos carboxílicos lineales, ramificados, cíclicos o aromáticos, los ácidos vinilcarboxílicos lineales, ramificados, cíclicos o aromáticos, solos o en mezclas, sus derivados sulfónicos o fosfónicos.
Con preferencia, el grupo o los grupos hidrófobos del polímero estadístico se obtienen a partir de un monómero o monómeros hidrófobos no iónicos.
Con preferencia, el número de moles teóricos de monómeros hidrófobos presentes en la composición del polímero anfífilo es de al menos 5% en relación con el número de moles totales teóricos de monómeros del polímero.
\newpage
En el caso en que los grupos hidrófobos son radicales alquilos, el número de moles teóricos de monómeros hidrófobos presentes en la composición del polímero anfífilo está comprendido entre 10 y 50% en peso en relación con el número de moles totales teóricos de monómeros del polímero, con preferencia entre 25 y 40%.
En el caso en que los grupos hidrófobos son radicales arilos, el número de moles teóricos de monómeros hidrófobos presentes en la composición del polímero anfífilo está comprendido entre 5 y 15% en peso en relación con el número de moles totales teóricos de monómeros del polímero.
Se concreta que los contenidos molares reales en el polímero, determinados por RMN por ejemplo, están de acuerdo en \pm 20% aproximadamente con los contenidos molares teóricos que acaban de ser mencionados.
El polímero anfífilo comprende por otro lado grupos hidrófilos, que pueden ser o no iónicos, o aniónicos, o catiónicos, o anfóteros.
Los monómeros a partir de los cuales se obtienen los grupos hidrófilos son más particularmente elegidos entre los que, una vez homopolimerizados con un grado de polimerización comprendido entre 40 y 100, forman un polímero soluble en las condiciones de temperatura (15-35ºC) y de pH de la composición.
En lo que se refiere a los grupos hidrófilos no iónicos que pueden estar presentes en el polímero anfífilo, se pueden citar especialmente los obtenidos a partir de los monómeros siguientes:
-
las amidas de los ácidos mono- o poli- carboxílicos, lineales, ramificados, cíclicos o aromáticos, que comprenden al menos una insaturación etilénica o derivados;
-
los ésteres vinílicos que permiten obtener poli(alcohol vinílico) en bloque después de la hidrólisis,
solos o en mezclas.
En lo que se refiere a los monómeros hidrófilos no iónicos, se pueden citar muy particularmente la (met)acrilamida, la N-metilol (met)acrilamida, el (met)acrilato de 2-hidroxietilo, los ésteres vinílicos que permiten obtener poli(alcohol vinílico) en bloque después de la hidrólisis, como el acetato de vinilo, el Versatate® de vinilo, el propionato de
vinilo.
Por lo que se refiere más especialmente a los monómeros a partir de los cuales se pueden introducir los grupos hidrófilos catiónicos en el polímero anfífilo, se pueden citar entre otros:
-
los (met)acrilatos de aminoalquilo, las (met)acrilamidas de aminoalquilo;
-
los monómeros que comprenden al menos una función amina secundaria, terciaria o cuaternaria, o un grupo heterocíclico que contiene un átomo de nitrógeno, la vinilamina, la etilenimina:
-
las sales de amonio de dialildialquilo;
solos o en mezclas, así como sus sales, en los cuales los grupos alquilos pueden comprender menos de 4 átomos de carbono, con preferencia no más de 2.
Si se presentan bajo la forma de sales, estas últimas se eligen con preferencia de tal suerte que el contra-ion sea un halogenuro como por ejemplo un cloruro, o un sulfato, un hidrosulfato, un alquilsulfato (por ejemplo que comprende 1 a 6 átomos de carbono), un fosfato, un citrato, un formiato, un acetato.
A título de ejemplos de monómeros catiónicos convenientes figuran los monómeros siguientes:
-
dimetilamino etil(met)acrilato, dimetilamino propil(met)acrilato, ditertiobutil aminoetil(met)acrilato, dimetilamino metil(met)acrilamida, dimetilamino propil(met)acrilamida;
-
etilenimina, vinilamina, 2-vinilpiridina, 4-vinilpiridina;
-
cloruro de trimetilamonio etil(met)acrilato, metilsulfato de trimetilamonio etil acrilato, cloruro de bencil dimetilamonio etil(met)acrilato, cloruro de 4-benzoilbencil dimetilamonio etil acrilato, cloruro de trimetilamonio etil met)acrilamido, cloruro de trimetilamonio de vinilbencilo;
-
cloruro de amonio de dialildimetilo;
solos o en mezclas, o sus sales correspondientes.
En lo que se refiere a los grupos hidrófilos aniónicos, estos se pueden obtener a partir de los monómeros siguientes, así como sus sales correspondientes, sus precursores, sus derivados fosfónicos o sulfónicos:
-
los ácidos mono- o poli- carboxílicos lineales, ramificados, cíclicos o aromáticos, los derivados N-sustituidos de tales ácidos; los monoésteres de ácidos policarboxílicos, que comprenden al menos una insaturación etilénica;
-
los ácidos vinilcarboxílicos lineales, ramificados, cíclicos o aromáticos;
-
los aminoácidos que comprenden una o varias insaturaciones etilénicas;
solos o en mezclas.
De manera ventajosa, se pueden utilizar los monómeros siguientes, sin intención de limitarse a ellos:
-
ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido maleico, ácido acrilamido-glicólico, ácido 2-propeno-1-sulfónico, ácido metalil-sulfónico, ácido estireno-sulfónico, ácido \alpha-acrilamido-metilpropano-sulfónico, 2-sulfoetileno-metacrilato, ácido sulfopropil-acrílico, ácido bis-sulfopropil-acrílico, ácido bis-sulfopropil-metacrílico, ácido sulfatoetil-metacrílico, monoéster fosfato de ácido hidroxietil-metacrílico, así como las sales de metal alcalino, como sodio, potasio, o de amonio;
-
ácido vinil-sulfónico, ácido vinilbenceno-sulfónico, ácido vinil-fosfónico, ácido viniliden-fosfórico, ácido vinil-benzoico, así como las sales de metal alcalino, como sodio, potasio, o de amonio;
-
la N-metacriloil-alanina, la N-acriloil-hidroxi-glicina;
solos o en mezclas.
Por lo que se refiere a los monómeros anfóteros, se pueden mencionar a título ilustrativo, los monómeros del tipo de las sulfobetaínas, como especialmente los (met)acrilatos de alquil-dialquilamonio-alquilsulfonato, del tipo de los (met)acrilatos de etil-dimetilamonio-propilsulfonato; las (met)acrilamidas de alquil-dialquilamonio-sulfoalquilo, del tipo de las (met)acrilamidas de propil-dimetilamonio-sulfopropilo; los vinil-piridinio-dialquilamonio-sulfoalquilo, del tipo de vinil-piridinio-dimetilamonio-sulfopropilo, solos o en mezcla o bajo la forma de macromonómeros.
Se debe observar, que no se sale del marco de la presente invención al utilizar los monómeros precursores de los que acaban de ser citados. En otros términos, estos monómeros presentan grupos que, una vez incorporados a la cadena polimérica, pueden ser transformados, especialmente por un tratamiento químico tal como la hidrólisis, para volver a dar las especies aniónicas citadas antes. Por ejemplo, los monómeros total o parcialmente esterificados de los monómeros citados antes se pueden utilizar para ser, a continuación, hidrolizados totalmente o en parte.
La masa molar en número del polímero es habitualmente superior o igual a 1000 g/mol. Por otro lado, la masa molar en número está con preferencia comprendida entre 5000 y 100000 g/mol. Se debe observar que las masas molares son masas absolutas determinadas por cromatografía de exclusión estérica, acoplada a un análisis MALLS (dispersión de la luz de láser multi-ángulo).
El polímero utilizado como agente espesante se puede obtener según diversos métodos de síntesis, siendo particularmente ventajosas las polimerizaciones clásicas por vía radicalaria.
La polimerización tiene lugar con preferencia en fase acuosa.
Ella consiste, de manera habitual, en introducir los diferentes monómeros en una solución acuosa.
Además puede ser apropiado añadir a la mezcla de reacción un iniciador de la polimerización, aunque esto no represente una condición necesaria. En efecto, ciertos monómeros, tales como el estireno, pueden constituir por sí mismos una fuente de radicales libres si la temperatura de reacción es suficientemente elevada, generalmente superior a 100ºC.
Entre los iniciadores de la polimerización radicalaria usuales, se pueden mencionar por ejemplo los peróxidos de hidrógeno (el hidroperóxido de butilo terciario, el hidroperóxido de cumeno, el peroxiacetato de t-butilo, el peroxibenzoato de t-butilo, el peroxioctoato de t-butilo, el peroxineodecanoato de t-butilo, el peroxiisobutarato de t-butilo, el peróxido de lauroilo, el peroxipivalato de t-amilo, el peroxipivalato de t-butilo, el peróxido de dicumilo, el peróxido de benzoilo, el persulfato de potasio, el persulfato de amonio); los compuestos azoicos (el 2-2'-azobis(isobutironitrilo), el 2,2'-azobis(2-butanonitrilo), el 4,4'-azobis(4-ácido pentanoico), el 1,1'-azobis(ciclohexano-carbonitrilo), el 2-(t-butilazo)-2-cianopropano, la 2,2'-azobis[2-metil-N-(1,1)-bis(hidroximetil)-2-hidroxietil]propionamida, la 2,2'-azobis(2-metil-N-hidroxietil]-propionamida, el dicloruro de 2,2'-azobis(N,N'-dimetilenoisobutiramidina), el dicloruro de 2,2'-azobis(2-amidinopropano), la 2,2'-azobis(N,N'-dimetileno-isobutiramida), la 2,2'-azobis(2-metil-N-[1,1-bis(hidroximetil)-2-hidroxietil]propionamida), la 2,2'-azobis(2-metil-N-[1,1-bis(hidroximetil)etil]propionamida), la 2,2'-azobis[2-metil-N-(2-hidroxietil)propionamida], el 2,2'-azobis(isobutiramida)dihidrato); - los sistemas redox que constan de combinaciones tales como las mezclas de peróxido de hidrógeno, de alquilo, perésteres, percarbonatos y similares y de no importa cuál de las sales de hierro, sales de titanio, formaldehído sulfoxilato de cinc o formaldehído sulfoxilato de sodio, y azúcares reductores, persulfatos, perborato o perclorato de metales alcalinos o de amonio en asociación con un bisulfito de metal alcalino, tal como el metabisulfito de sodio, y azúcares reductores, persulfatos de metal alcalino en asociación con un ácido arilfosfínico, tal como el ácido benceno-fosfónico y otros similares, y azúcares reductores.
La cantidad de iniciador a utilizar se determina de manera que la cantidad de radicales producidos sea como máximo el 50% en moles, con preferencia como máximo 20% en moles, en relación con la cantidad de monómeros presentes.
La temperatura puede variar entre la temperatura ambiente y 150ºC según la naturaleza de los monómeros utilizados.
Como se ha indicado anteriormente, el polímero anfífilo se utiliza con un contenido tal que la viscosidad de la composición acuosa que comprende el polímero anfífilo es al menos tres veces superior a la de la composición desprovista de polímero anfífilo y a la de una solución acuosa que comprende el polímero anfífilo solo, en las mismas condiciones de temperatura, pH, fuerza iónica y concentración (en otros términos, las concentraciones de los diversos compuestos son las mismas que en la composición). De manera ventajosa, la viscosidad de la composición acuosa que comprende el polímero anfífilo es al menos cinco veces superior, y con preferencia al menos diez veces superior a la de la composición desprovista de polímero anfífilo y a la de una solución acuosa que comprende el polímero anfífilo solo.
La viscosidad se mide por medio de un viscosímetro de tipo Carrimed, con una geometría cône-plan; la medida se realiza a 25ºC con un gradiente de cizallamiento de 1 s^{-1}.
A título ilustrativo, la cantidad de polímero anfífilo que entra en la composición acuosa representa 0,05 a 5% en peso de la composición acuosa, con preferencia entre 0,1 y 2% en peso de la composición acuosa.
La composición acuosa tensioactiva que comprende el polímero anfífilo puede ser empleada en numerosos campos de aplicación, pero con preferencia la composición acuosa es una composición cosmética, más particularmente destinada a ser enjuagada.
Otro objeto de la presente invención está constituido por una composición acuosa que comprende al menos 5% en peso de uno o varios tensioactivos organizados en una fase que comprende micelas gigantes cuya longitud media representa al menos 4 veces el diámetro medio, y que comprende al menos un polímero anfífilo estadístico elegido entre los que, al pH de la composición, son solubles en la composición acuosa; siendo utilizado dicho polímero con un contenido tal que la viscosidad de la composición acuosa que comprende el polímero es al menos tres veces superior a la de la composición desprovista de polímero y a la de una solución acuosa que comprende el polímero solo. Más particularmente, la viscosidad de la composición acuosa que comprende el polímero anfífilo es al menos cinco veces superior, y con preferencia al menos diez veces superior a la de la composición desprovista de polímero anfífilo y a la de una solución acuosa que comprende el polímero anfífilo solo.
Más particularmente el polímero anfífilo presenta un coeficiente f de al menos 0,05, más particularmente comprendido entre 0,05 y 2, y un coeficiente \Deltaf comprendido entre -0,5 y 0,5.
Todo lo que se ha indicado anteriormente a propósito del polímero anfífilo, especialmente los grupos que le constituyen, sus proporciones, las vías de síntesis, sigue siendo válido y no será repetido de nuevo.
Según un modo de realización de la invención, la composición acuosa comprende un contenido de polímero anfífilo comprendido entre 0,05 a 5% en peso de la composición acuosa, con preferencia entre 0,1 y 2% en peso de la composición acuosa. El contenido en tensioactivo por lo que se refiere a él está generalmente comprendido entre 5% y 20%, por ejemplo entre 5% y 10% o entre 10% y 20%.
Además la composición acuosa es, de manera ventajosa, una composición cosmética destinada a ser enjuagada, tal como un champú. En tales composiciones el contenido en tensioactivo está con preferencia comprendido entre 10 y 20%. Es típicamente del 12%, pero puede ser o superior o inferior a este valor.
Según otra posibilidad, la composición acuosa es utilizable en el campo de la explotación de los yacimientos petrolíferos o de gas. Puede tratarse por ejemplo de un fluido de perforación o de un fluido de fracturación.
Se van a presentar ahora unos ejemplos concretos pero no limitativos de la invención.
Ejemplos 1/ Preparación del polímero estadístico Estructura y composición del polímero anfífilo P1:
El polímero es un copolímero estadístico que comprende los siguientes grupos monómeros:
-
Acrilato de etilhexilo (EHA)
-
Ácido acrílico (AA)
-
Sulfato de metilacrilamidopropil-trimetilamonio (MES)
La relación molar media de estos diferentes grupos en el polímero es de: 24% de EHA, 53% de AA, 23% de MES.
\vskip1.000000\baselineskip
Síntesis del polímero P1:
La concentración teórica de polímero es de 20% en una mezcla etanol:agua de 2:1.
La síntesis se realiza según el procedimiento de lotes siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
En un reactor de 1 litro se añaden:
Agua:
195,5 g
Etanol:
426,7 g
Ácido acrílico:
40,5 g
Sulfato de metilacrilamidopropil-trimetilamonio (solución al 80%):
\\[2.1mm]{}\hskip0,9cm 89,3 g
Acrilato de etilhexilo:
48,0 g
\vskip1.000000\baselineskip
A t_{0} se calienta la mezcla a 75ºC bajo corriente de nitrógeno.
A t_{0} + 1 se añaden 0,32 g de iniciador de azo bis-isobutironitrilo (AIBN; Vazo 64) en 5 g de etanol a 75ºC.
A t_{0} + 3 se añaden de nuevo 0,16 g de iniciador AIBN (Vazo 64) en 5 g de etanol. Se aumenta la temperatura a 80ºC.
A t_{0} + 5 se empieza a destilar progresivamente el etanol a 83ºC añadiendo agua, se destila a 95ºC hasta que no haya más destilado.
Se para la reacción.
Se controla la tasa de monómeros residuales. Si esta tasa es demasiado elevada se puede añadir persulfato de sodio hasta la obtención de una tasa de monómeros residuales aceptable.
El producto es transparente. La concentración en polímero es de 40%. El pH es de 2,18.
\vskip1.000000\baselineskip
2/ Utilización del polímero en las formulaciones para champú Composición de las formulaciones de champú:
Fórmula A comparativa (sin polímero):
Se trata de una formulación acuosa de micelas gigantes en agua destilada, que contiene la mezcla siguiente de tensioactivos y de sal monovalente:
Lauril éter sulfato de sodio 14% en peso
Empicol ESB3M (Albright \textamp Wilson)
Cocamidopropil betaína 2% en peso
Tegobetaína L7 (Goldschmidt)
Cloruro de sodio 1% en peso
(Fluka)
\vskip1.000000\baselineskip
La formulación se obtiene por simple mezcla a 25ºC de los constituyentes precedentes.
Se preparan a continuación cuatro muestras a pH diferentes (2, 5, 7 y 10), siendo ajustada esta última por adición de sosa concentrada (NaOH 1M) o de ácido clorhídrico concentrado (HCl 1M).
En esta fórmula, los tensioactivos están organizados en micelas gigantes que se visualizan en el microscopio electrónico.
Además, la formulación correspondiente es visco-elástica, birrefringente cuando fluye (medida realizada en un aparato Rheooptics).
Formulación B según la invención (con polímero):
La formulación acuosa en agua destilada, comprende la mezcla siguiente de tensioactivos, de sal monovalente y de polímero P1 obtenido precedentemente:
Lauril éter sulfato de sodio 14% en peso
Empicol ESB3M (Albright \textamp Wilson)
Cocamidopropil betaína 2% en peso
Tegobetaína L7 (Goldschmidt)
Cloruro de sodio 1% en peso
(Fluka)
Polímero P1 1% en peso
\vskip1.000000\baselineskip
Se preparan cuatro muestras, que comprenden los tensioactivos y la sal, a pH diferentes (2, 5, 7 y 10) procediendo como para la formulación A.
El polímero P1 se pone en solución acuosa separadamente al mismo pH que la formulación a la que debe ser añadido.
La formulación se obtiene por mezcla de esta solución de polímero en la primera mezcla.
\vskip1.000000\baselineskip
Características reológicas de las dos formulaciones
Las medidas de viscosidades se realizan sobre CARRIMED a una temperatura de 25ºC sobre las formulaciones de champús A y B preparadas a diferentes pH.
Se registran en la tabla siguiente las viscosidades (en mPa.s) medidas para un gradiente de cizallamiento fijo,
y = 10 s^{-1}.
1
La adición de polímero supone un aumento de viscosidad sea cual sea el pH considerado en este ejemplo.

Claims (22)

  1. \global\parskip0.950000\baselineskip
    1. La utilización como agente espesante de una composición acuosa que comprende al menos 5% en peso de uno o varios tensioactivos organizados en una fase que comprende micelas gigantes cuya longitud media representa al menos 4 veces el diámetro medio, de al menos un polímero anfífilo estadístico con carga iónica soluble en la composición acuosa; siendo utilizado dicho polímero anfífilo con un contenido tal que la viscosidad de la composición acuosa que comprende el polímero anfífilo es al menos tres veces superior a la de la composición desprovista de polímero anfífilo y a la de una solución acuosa que comprende el polímero anfífilo solo.
  2. 2. La utilización según la reivindicación precedente, caracterizada porque el polímero anfífilo presenta un coeficiente f de al menos 0,05.
  3. 3. La utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polímero anfífilo comprende una carga neta neutra.
  4. 4. La utilización según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque el polímero anfífilo comprende una carga neta opuesta a la del tensioactivo o tensioactivos organizados en una fase que comprende micelas gigantes.
  5. 5. La utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polímero anfífilo presenta un valor de \Deltaf comprendido entre -0,5 y 0,5.
  6. 6. La utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polímero comprende grupos hidrófobos que comprenden al menos 6 átomos de carbono, de tipo alquilo, lineal o ramificado, o arilo, eventualmente portador de uno o varios radicales alquilos, lineales o no.
  7. 7. La utilización según la reivindicación precedente, caracterizada porque el número de moles teóricos de monómeros hidrófobos presentes en la composición del polímero anfífilo es de al menos 5% en relación con el número de moles totales teóricos de monómeros del polímero.
  8. 8. La utilización según una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizada porque los grupos hidrófobos son radicales alquilos, y porque el número de moles teóricos de monómeros hidrófobos presentes en la composición del polímero anfífilo está comprendido entre 10 y 50% en peso en relación con el número de moles totales teóricos de monómeros del polímero, con preferencia entre 25 y 40%.
  9. 9. La utilización según una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizada porque los grupos hidrófobos son radicales arilos, el número de moles teóricos de monómeros hidrófobos presentes en la composición del polímero anfífilo está comprendido entre 5 y 15% en peso en relación con el número de moles totales teóricos de monómeros del polímero.
  10. 10. La utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polímero anfífilo comprende grupos hidrófilos no iónicos obtenidos a partir de los monómeros siguientes:
    -
    las amidas de los ácidos mono- o poli- carboxílicos, lineales, ramificados, cíclicos o aromáticos, que comprenden al menos una insaturación etilénica o derivados;
    -
    los ésteres vinílicos que permiten obtener poli(alcohol vinílico) en bloque después de la hidrólisis,
    solos o en mezclas.
  11. 11. La utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polímero anfífilo comprende grupos hidrófilos catiónicos obtenidos a partir de los monómeros siguientes, así como sus sales correspondientes:
    -
    los (met)acrilatos de aminoalquilo, las (met)acrilamidas de aminoalquilo;
    -
    los monómeros que comprenden al menos una función amina secundaria, terciaria o cuaternaria, o un grupo heterocíclico que contiene un átomo de nitrógeno, la vinilamina, la etilenimina;
    -
    las sales de amonio de dialildialquilo;
    solos o en mezclas.
  12. 12. La utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polímero anfífilo comprende grupos hidrófilos aniónicos obtenidos a partir de los monómeros siguientes, así como sus sales correspondientes, sus precursores, sus derivados fosfónicos o sulfónicos:
    \global\parskip1.000000\baselineskip
    -
    los ácidos mono- o poli- carboxílicos lineales, ramificados, cíclicos o aromáticos, los derivados N-sustituidos de tales ácidos; los monoésteres de ácidos policarboxílicos, que comprenden al menos una insaturación etilénica;
    -
    los ácidos vinilcarboxílicos lineales, ramificados, cíclicos o aromáticos;
    -
    los aminoácidos que comprenden una o varias insaturaciones etilénicas;
    solos o en mezclas.
  13. 13. La utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el contenido en polímero anfífilo representa 0,05 a 5% en peso de la composición acuosa, con preferencia entre 0,1 y 2% en peso de la composición acuosa.
  14. 14. La utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la composición acuosa es una composición cosmética, más particularmente destinada a ser enjuagada.
  15. 15. La utilización según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la composición acuosa es una composición utilizable en la explotación de yacimientos petrolíferos o de gas.
  16. 16. Una composición acuosa que comprende al menos 5% en peso de uno o varios tensioactivos organizados en una fase que comprende micelas gigantes cuya longitud media representa al menos 4 veces el diámetro medio, y que comprende al menos un polímero anfífilo estadístico elegido entre los que, al pH de la composición, son solubles en la composición acuosa; siendo utilizado dicho polímero con un contenido tal que la viscosidad de la composición acuosa que comprende el polímero es al menos tres veces superior a la de la composición desprovista de polímero y a la de una solución acuosa que comprende el polímero solo.
  17. 17. La composición según la reivindicación precedente, caracterizada porque el polímero anfífilo presenta
    -
    un valor del parámetro f, que corresponde a la suma del número de moles teóricos de los monómeros que llevan una carga en el polímero, dividida por la suma del número de moles totales teóricos de monómeros en el polímero, de al menos 0,05, y
    -
    un valor de \Deltaf, que corresponde a la diferencia entre el número de moles teóricos de monómeros catiónicos y el número de moles teóricos de monómeros aniónicos del polímero, dividida por la suma del número de moles teóricos totales del polímero, que está comprendido entre -0,5 y 0,5.
  18. 18. La composición según una de las reivindicaciones 16 o 17, caracterizada porque el polímero anfífilo comprende una carga neta neutra o es de carga opuesta a la del tensioactivo o tensioactivos organizados en una fase que comprende micelas gigantes.
  19. 19. La composición según una de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizada porque el número de moles teóricos de monómeros hidrófobos presentes en el polímero es de al menos 5% en relación con el número de moles teóricos totales de monómeros presentes en el polímero.
  20. 20. La composición según una de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizada porque la composición acuosa es una composición cosmética destinada a ser enjuagada.
  21. 21. La composición según una de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizada porque la composición acuosa es una composición utilizable en la explotación de yacimientos petrolíferos o de gas.
  22. 22. La composición según una de las reivindicaciones 16 a 21, caracterizada porque el contenido en polímero anfífilo representa 0,05 a 5% en peso de la composición acuosa, con preferencia entre 0,1 y 2% en peso de la composición acuosa.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060183646A1 (en) * 2005-02-15 2006-08-17 Halliburton Energy Services, Inc. Viscoelastic surfactant fluids and associated methods
WO2006087525A1 (en) * 2005-02-15 2006-08-24 Halliburton Energy Services, Inc. Viscoelastic surfactant fluids and associated acidizing methods
US7299874B2 (en) 2005-02-15 2007-11-27 Halliburton Energy Services, Inc. Viscoelastic surfactant fluids and associated methods
FR2898067B1 (fr) * 2006-03-03 2008-05-30 Rhodia Recherches & Tech Modification de surfaces solides par des associations de polymeres
US7612136B2 (en) * 2006-11-03 2009-11-03 Cognis Ip Management Gmbh Anionic and other derivatives of non-ionic surfactants, methods for making, and uses in emulsion polymerization and polymer dispersions
CN100432180C (zh) * 2006-11-15 2008-11-12 北京希涛技术开发有限公司 一种用于水基压裂液的稠化剂及其生产方法
US8439115B2 (en) 2007-04-20 2013-05-14 Schlumberger Technology Corporation Methods of chemical diversion of scale inhibitors
CN102202639B (zh) * 2008-09-02 2013-08-14 巴斯夫欧洲公司 用作流变改性剂和家庭和个人护理组合物的共聚物
FR2936950B1 (fr) * 2008-10-10 2013-12-13 Rhodia Operations Composition cosmetique comprenant un copolymere amphiphile zwitterionique
US8813845B2 (en) 2009-08-31 2014-08-26 Halliburton Energy Services, Inc. Polymeric additives for enhancement of treatment fluids comprising viscoelastic surfactants and methods of use
US8887809B2 (en) * 2009-08-31 2014-11-18 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids comprising transient polymer networks
US8881820B2 (en) 2009-08-31 2014-11-11 Halliburton Energy Services, Inc. Treatment fluids comprising entangled equilibrium polymer networks
US8207096B2 (en) * 2009-12-30 2012-06-26 Halliburton Energy Services Inc. Compressible packer fluids and methods of making and using same
US8592350B2 (en) 2010-06-30 2013-11-26 Halliburton Energy Services, Inc. Surfactant additives used to retain producibility while drilling
US8148303B2 (en) 2010-06-30 2012-04-03 Halliburton Energy Services Inc. Surfactant additives used to retain producibility while drilling
US8418761B2 (en) 2010-07-29 2013-04-16 Halliburton Energy Services, Inc. Stimuli-responsive high viscosity pill
US8453741B2 (en) * 2010-09-23 2013-06-04 Halliburton Energy Services, Inc. Tethered polymers used to enhance the stability of microemulsion fluids
BR112013014234B1 (pt) * 2010-12-16 2021-06-22 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Composição viscoelástica aquosa e método para fraturar uma formação rochosa
US10047785B2 (en) 2013-05-21 2018-08-14 Halliburton Energy Services, Inc. Thermal securing set screws
US10407606B2 (en) 2016-05-12 2019-09-10 Saudi Arabian Oil Company High temperature viscoelastic surfactant (VES) fluids comprising nanoparticle viscosity modifiers
US10563119B2 (en) 2017-07-27 2020-02-18 Saudi Arabian Oil Company Methods for producing seawater based, high temperature viscoelastic surfactant fluids with low scaling tendency
WO2019121298A1 (fr) * 2017-12-19 2019-06-27 Rhodia Operations Formulations aqueuses de tensioactifs et polymeres associatifs pour la recuperation assistee du petrole
CN110157403B (zh) * 2019-05-08 2020-09-29 中国石油大学(北京) 一种低渗透油藏驱油剂

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4728696A (en) * 1985-12-02 1988-03-01 The Dow Chemical Company Amphiphilic monomer and hydrophobe associative composition containing a polymer of a water-soluble monomer and said amphiphilic monomer
DE3708451A1 (de) * 1987-03-16 1988-10-06 Henkel Kgaa Zwitterionische polymere und deren verwendung in haarbehandlungsmitteln
US5964295A (en) * 1996-10-09 1999-10-12 Schlumberger Technology Corporation, Dowell Division Methods and compositions for testing subterranean formations
US5879670A (en) * 1997-03-31 1999-03-09 Calgon Corporation Ampholyte polymers for use in personal care products
JP2000086439A (ja) * 1998-09-18 2000-03-28 Shiseido Co Ltd ジェル状化粧料
US6361768B1 (en) * 1998-12-29 2002-03-26 Pmd Holdings Corp. Hydrophilic ampholytic polymer
FR2796277B1 (fr) * 1999-07-16 2001-09-21 Oreal Utilisation en cosmetique de copolymere amphoteres reticules ou branches; compositions mises en oeuvre
JP3889538B2 (ja) * 1999-12-27 2007-03-07 ライオン株式会社 両性両親媒性高分子共重合体の表面処理剤としての使用及び該高分子共重合体を含有する表面処理剤組成物
FR2807649B1 (fr) * 2000-04-12 2005-05-06 Oreal Composition pour la teinture d'oxydation des fibres keratiniques comprenant un derive de la 3,5-diamino- pyridine et un polymere epaississant particulier

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