包含聚合陽(yáng)離子乳化劑的乳液、物質(zhì)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及包含油和聚合陽(yáng)離子乳化劑的穩(wěn)定乳液，得到所述乳液的方法和所述乳液的用途。
【專利說(shuō)明】包含聚合陽(yáng)離子乳化劑的乳液、物質(zhì)和方法
[0001]本發(fā)明涉及包含油和聚合陽(yáng)離子乳化劑的穩(wěn)定乳液，得到所述乳液的方法和所述乳液的用途。
[0002]油，例如硅油、天然油、聚烯烴，特別是聚異丁烯是許多【技術(shù)領(lǐng)域】中的有用成分。然而，得到包含這類油和水的穩(wěn)定乳液仍是困難的?？偸切枰尤氡砻婊钚詣┗蛘叽罅科渌酆衔铩?br> [0003]仍未出版的PCT/EP2011/057586公開(kāi)了包含聚烯烴如聚異丁烯、聚合物Px和水的乳液，所述聚合物pxs非離子、陰離子或假陽(yáng)離子單體的共聚物。
[0004]DE19505100A1涉及為烷基-或鏈烯基羧酸衍生物的二酯與多元醇的聚合產(chǎn)物的聚合物的制備。這些聚合物用作增溶劑、乳化劑和清潔化合物。
[0005]W02007/042454A1描述了(a)馬來(lái)酸酐、(b)異丁烯和(C)聚異丁烯的三聚物在制備疏水性物質(zhì)如硅氧烷的含水乳液或分散體中的用途。
[0006]W02007/014915記述了包含(A)聚合物如聚異丁烯和(B)通過(guò)異丁烯、馬來(lái)酸酐和聚乙二醇聚合而得到的乳化劑的水分散體。該分散體用于處理皮革或者在建筑化學(xué)品中用作添加劑。
[0007]EP0995791A1公開(kāi)了通過(guò)兩種或更多種單體A、B和C共聚而形成的聚合物，其中A選自一種或多種(:3-(:8單烯屬不飽和羧酸結(jié)構(gòu)部分，B可以為(甲基)丙烯酸C3-C6tl烷基酯，且C為可與單體A和B共聚的烯屬不飽和單體。根據(jù)該公開(kāi)內(nèi)容，聚合物以固體形式或液體形式、作為含水或助溶劑基溶液使用以促進(jìn)油質(zhì)污垢從織物中釋放。
[0008]US2, 923，701記述了包含線性共聚物的組合物，所述線性共聚物為(I)單季銨化合物如二烯丙基二甲基氯化銨和(2)烯屬不飽和化合物的產(chǎn)物。該共聚物可得到成纖維共聚物或者可用作織物處理劑。
[0009]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供包含油和水的乳液，所述乳液顯示出良好的穩(wěn)定性且適用于化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，洗車，化妝品，植物保護(hù)，紙、織物和皮革的制備和處理，粘合劑，染料和顏料配制劑，涂料，藥物領(lǐng)域，建筑，木材處理。
[0010]令人驚訝的是，該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的乳液實(shí)現(xiàn)。分別根據(jù)權(quán)利要求12和13的制備穩(wěn)定乳液的方法、這類乳液的用途以及根據(jù)權(quán)利要求14和15的聚合陽(yáng)離子乳化劑形成本發(fā)明的其它方面。
[0011]就本發(fā)明而言，寫(xiě)在化合物前面的前綴(甲基)意指相應(yīng)未取代化合物和/或被甲基取代的化合物。例如，“(甲基)丙烯酸”意指丙烯酸和/或甲基丙烯酸，(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，(甲基)丙烯酰胺意指丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。
[0012]因此，本發(fā)明涉及一種乳液，所述乳液基于乳液的總重量包含:
[0013]a) 2-75重量％的量的油，
[0014]b)0.05-40重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px,其中Px為如下單體的聚合產(chǎn)物:
[0015]A) 一種或多種陽(yáng)離子烯屬不飽和單體(單體A)，
[0016]B) 一種或多種線性或支化(甲基)丙烯酸烷基酯(單體B)，[0017]C) 0-30重量％—種或多種C3-C8單烯屬不飽和羧酸(單體C)，
[0018]c)0-25重量％的量的表面活性劑Sx，
[0019]d) 0-20重量％的量的添加劑Ax，和
[0020]e) 10-97.95重量％的量的水。
[0021]乳液可由組分a)、b)和e)組成，在這種情況下，量合計(jì)為100重量％，該乳液形成本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。乳液還可包含組分a)、b)和e)以及其它組分。除組分a)、b)和
e)夕卜，還包含組分c)和/或d)的乳液形成本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案。本發(fā)明乳液還可包含其它組分。
[0022]關(guān)于相應(yīng)化合物存在于乳液中的量，存在優(yōu)選的范圍。因此，其中組分相互獨(dú)立地基于乳液的總重量以如下量存在的本發(fā)明乳液形成本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案:
[0023]a) 5-50重量％的量的油，
[0024]b)0.5-30重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，其中Px為以下單體的聚合產(chǎn)物:
[0025]A) 一種或多種單體A，
[0026]B) 一種或多種單體B，
[0027]C) 0-30重量％ —種或多種單體C
[0028]c)0.1-20重量％的量的表面活性劑Sx，
[0029]d)0.1-15重量％的量的添加劑Ax，和
[0030]e) 30-90重量％的量的水。
[0031]甚至更優(yōu)選其中組分相互獨(dú)立地基于乳液的總重量以如下量存在的乳液:
[0032]a) 10-40重量％的量的油，
[0033]b) 0.5-15重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，其中PxS以下單體的聚合產(chǎn)物:
[0034]A) 一種或多種單體A，
[0035]B) 一種或多種單體B，
[0036]C) 0-30重量％ —種或多種單體C，
[0037]c)0.1-15重量％的量的表面活性劑Sx，
[0038]d) 1-10重量％的量的添加劑Ax，和
[0039]e)40-85重量％的量的水。
[0040]最優(yōu)選其中乳液的組分相互獨(dú)立地基于乳液的總重量以如下量存在的乳液:
[0041]a) 15-30重量％的量的油，
[0042]b)0.5-5重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，其中Px為以下單體的聚合產(chǎn)物:
[0043]A) 一種或多種單體A，
[0044]B) 一種或多種單體B，
[0045]C) 0-30質(zhì)量種或多種單體C，
[0046]c)0.5-10重量％的量的表面活性劑Sx，
[0047]d) 2-8重量％的量的添加劑Ax，和
[0048]e) 50-80重量％的量的水。
[0049]為使油含量最大化，有利地降低乳液中其它組分的量。因此，其它優(yōu)選實(shí)施方案為那些，其包含:
[0050]基于乳液的總重量:[0051]a) 15-35重量％的量的油，
[0052]b)0.5-10重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，
[0053]c)4-12重量％的量的表面活性劑Sx，
[0054]d) 0-10重量％的量的添加劑Ax，和
[0055]e) 33-80, 5重量％的量的水，
[0056]基于乳液的總重量:
[0057]a) 15-35重量％的量的油，
[0058]b)0.5-10重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，
[0059]c)4-12重量％的量的表面活性劑Sx，
[0060]d) O重量％的量的添加劑Ax，和
[0061]e) 33-80，5重量％的量的水，
[0062]基于乳液的總重量:
[0063]a) 15-35重量％的量的油，
[0064]b)0.5-10重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，
[0065]c)4-12重量％的量的表面活性劑Sx，
[0066]d) O重量％的量的添加劑Ax，和
[0067]e) 33-80, 5重量％的量的水，
[0068]基于乳液的總重量:
[0069]a) 15-30重量％的量的油，
[0070]b)0.5-30重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，
[0071]c)0重量％的量的表面活性劑Sx,
[0072]d) 2-8重量％的量的添加劑Ax，和
[0073]e) 50-80重量％的量的水，
[0074]或者
[0075]基于乳液的總重量:
[0076]a) 15-30重量％的量的油，
[0077]b)0.5-5重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，
[0078]c)0重量％的量的表面活性劑Sx,
[0079]d) O重量％的量的添加劑Ax，和
[0080]e) 50-80重量％的量的水。
[0081]不僅可有利地選擇本發(fā)明乳液的組分的量，而且可有利地選擇本發(fā)明乳液的組分的性質(zhì)。
[0082]本發(fā)明中所用油選自:
[0083]al)聚烯烴；
[0084]a2)硅油，
[0085]a3)天然油，
[0086]a4)常壓下的沸點(diǎn)為150°C或更高的礦物油，
[0087]a5) C10-C26 羧酸與 C8-C24 醇的酯，
[0088]和/或其混合物。[0089]本發(fā)明油指在環(huán)境溫度下為液體的疏水性物質(zhì)。
[0090]通常，如本發(fā)明所用聚烯烴為由碳和氫原子組成的化合物。聚烯烴可以為線性的，例如聚乙烯，或者可具有側(cè)鏈，例如具有甲基側(cè)鏈的聚丙烯，所述側(cè)鏈可以為蜂窩狀結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)的，或者可以為共聚物或三聚物，例如乙烯/丙烯共聚物或乙烷/丙烯/己烷三聚物。特別優(yōu)選聚烯烴為基本均聚物，即共聚或三聚單體的程度基于聚合物的質(zhì)量為10質(zhì)量％以下，優(yōu)選5質(zhì)量％以下。特別優(yōu)選聚合物為均聚物，即它們僅由一類單體組成。
[0091]特別優(yōu)選其中聚烯烴al)選自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚異丁烯的乳液。乳液可包含一種或多種聚烯烴。優(yōu)選僅包含一種聚烯烴al)的乳液。特別優(yōu)選僅包含聚異丁烯作為聚烯烴al)的乳液。聚烯烴al)可通過(guò)常用程序(Ullmann’s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry, Polyolefins, Whiteley, Heggs, Koch, Mawer, Tmmel , Wiley-VCHVerlag GmbH&C0.KGaA, Weinheim2005)制備。聚異丁烯的制備甚至更詳細(xì)地描述于例如W002/06359和W096/40808中。聚烯烴al)優(yōu)選具有至少250g/mol，優(yōu)選至少350g/mol，更優(yōu)選至少500g/mol的摩爾質(zhì)量(Mn)。聚烯烴al)具有10.000g/mol,優(yōu)選5000g/mol,更優(yōu)選2500g/mol的最大摩爾質(zhì)量Mn。聚烯烴al)的最優(yōu)選摩爾質(zhì)量范圍Mn為550_2000g/mo I ο
[0092]包含在本發(fā)明乳液中的合適硅油a2)為例如線性聚二甲基硅氧烷、聚(甲基苯基硅氧烷)、環(huán)狀硅氧烷及其混合物。聚二甲基硅氧烷和聚(甲基苯基硅氧烷)的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為約1000-150000g/mol。優(yōu)選的環(huán)狀硅氧烷具有4_8元環(huán)。合適的環(huán)狀硅氧烷為市售的，例如以名稱環(huán)聚二甲基硅氧烷。
[0093]包含在本發(fā)明乳液內(nèi)的優(yōu)選天然油a3)為例如蓖麻子油、豆油、花生油、橄欖油、向日葵油、芝麻油、鱷梨油、可可脂、杏仁油、桃仁油、蓖麻油、魚(yú)肝油、豬脂肪、鯨蠟、鯨蠟油、鯨油、小麥胚芽油、澳大利亞堅(jiān)果油、夜來(lái)香油、霍霍巴油；脂肪醇，例如月桂醇、肉豆蘧醇、鯨蠟醇、硬脂醇、油醇、鯨蠟醇；脂肪酸，例如肉豆蘧酸、硬脂酸、棕櫚酸、油酸、亞油酸、亞麻酸以及與其不同的飽和、不飽和和取代脂肪酸；以及上述油和脂肪組分的混合物。
[0094]包含在本發(fā)明乳液內(nèi)的優(yōu)選礦物油a4)可以以名稱輕礦物油、重礦物油、液體石蠟或Nujol得到，其在室溫下為液體。
[0095]本發(fā)明乳液還包含聚合物Px，其中Px為以下單體的聚合產(chǎn)物:
[0096]A) 一種或多種陽(yáng)離子烯屬不飽和單體(單體A)，
[0097]B) 一種或多種線性或支化(甲基)丙烯酸烷基酯(單體B)，
[0098]C)0-30重量％—種或多種C3-C8單烯屬不飽和羧酸(單體C)。
[0099]單體A為至少部分可溶于反應(yīng)溶劑的水中的陽(yáng)離子單烯屬不飽和單體。單體A的合適實(shí)例為(3-丙烯酰氨基丙基)-三甲基氯化銨(APTAC)、二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC), (3-甲基丙烯酰氨基丙基)-三甲基氯化銨(MAPTAC)、二甲基氨基丙基丙烯酸酯甲基氯化物、二甲基氨基丙基甲基丙烯酸酯甲基氯化物。單體A優(yōu)選為DADMAC。
[0100]單體B為線性或支化(甲基)丙烯酸烷基酯，優(yōu)選(甲基)丙烯酸Cic1-C3tl烷基酯，甚至更優(yōu)選(甲基)丙烯酸C12-C2tl烷基酯。合適的單體B包括(甲基)丙烯酸的線性和支化烷基，例如丙烯酸辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸鯨蠟醇酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸2-乙基己酯。單體B優(yōu)選為丙烯酸月桂醇酯(LA)。
[0101]單體C SC3-C8單烯屬不飽和單羧酸或二羧酸，及其酐和鹽。單體C的合適實(shí)例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐、富馬酸、衣康酸及其金屬鹽。單體C優(yōu)選為丙烯酸(AA)。
[0102]優(yōu)選聚合物Px為如下單體的聚合產(chǎn)物:
[0103]A) 二烯丙基二甲基氯化銨，
[0104]B) 一種或多種線性或支化(甲基)丙烯酸烷基酯，
[0105]C)0-30重量％丙烯酸。
[0106]關(guān)于存在于聚合物Px中的相應(yīng)單體的量，存在優(yōu)選的范圍。因此，聚合*PX優(yōu)選為如下單體的聚合產(chǎn)物:
[0107]A) 60-95 重量 ％ 單體 A，
[0108]B) 5-45 重量％單體 B，
[0109]C)0-30 重量％單體 C。
[0110]甚至更優(yōu)選 為如下單體的聚合產(chǎn)物的聚合物Px:
[0111]A) 70-90 重量 ％ 單體 A，
[0112]B) 10-35 重量％單體 B，
[0113]C)5-20 重量％單體 C。
[0114]另一優(yōu)選實(shí)施方案為為如下單體的聚合產(chǎn)物的聚合物Px:
[0115]A) 70-90 重量 ％ 單體 A，
[0116]B) 10-35 重量％單體 B，
[0117]C) O重量％單體C。
[0118]優(yōu)選其中表面活性劑Sx選自如下的乳液:
[0119]Cl)非離子表面活性劑，
[0120]c2)陰離子表面活性劑,和
[0121]c3)陽(yáng)離子表面活性劑。
[0122]表面活性劑通常由疏水和親水部分組成。由此,疏水部分通常具有4-20個(gè)C原子，優(yōu)選6-19個(gè)C原子，特別優(yōu)選8-18個(gè)C原子的鏈長(zhǎng)。疏水基團(tuán)的官能單元通常為OH基團(tuán)，由此，醇可以為線性或支化的。親水部分通常基本由烷氧基化單元(例如氧化乙烯(EO)、氧化丙烯(PO)和/或氧化丁烯(BO)組成，由此通常將這些烷氧基化單元中的2-30個(gè)，優(yōu)選5-20個(gè)為稠合和/或帶電單元如硫酸鹽、磺酸鹽、磷酸鹽、碳酸、銨和氧化銨。
[0123]陰離子表面活性劑的實(shí)例為:羧酸鹽、磺酸鹽、磺基脂肪酸甲酯、硫酸鹽、磷酸鹽。陽(yáng)離子表面活性劑的實(shí)例為:季銨化合物。甜菜堿表面活性劑的實(shí)例為烷基甜菜堿。非離子化合物的實(shí)例為醇烷氧基化物。
[0124]“羧酸鹽”為分子中包含至少一個(gè)羧酸酯基團(tuán)的化合物?？筛鶕?jù)本發(fā)明使用的羧酸鹽的實(shí)例為皂一例如堿金屬或銨的硬脂酸鹽、油酸鹽、椰油酸鹽，醚羧酸鹽一例如
Akypo? R020 Ak^po? R050, Akypo? R090。
[0125]“磺酸鹽”為分子中包含至少一個(gè)磺酸酯基團(tuán)的化合物。可根據(jù)本發(fā)明使用的磺酸鹽的實(shí)例為:
[0126]烷基苯磺酸鹽一例如Lutensit? a-lbs> Lutensit? a-lbn、Lutensit?A-LBA > Marlon? AS3、Mar anil? DBS，
[0127]烷基磺酸鹽一例如Alscoap 0S-14P、BIO-TERGE) AS-40、BIO-TERGE? AS-40CG、BIO-TERGE? AS-90Beads、calimulse? A0S-20、Calimulse? aos-40、Calsoft? aos-40、Colonial? aos-40、Elfan? 0S46、Ifrapon? A0S38、Ifrapon? A0S38P、jeenate? aos-40、Nikkol? 0S_14、Norfox?
ALPHA xl、POLYSTEP? a-18、Rhodacal? A-246L、Rhodacal? lss-40/a，
[0128]磺化油，例如土耳其紅油，
[0129]烯烴磺酸鹽，
[0130]芳族磺酸鹽一例如INekal? BX、Dowfax? 2A1。
[0131]“磺基脂肪酸甲酯”為具有以下通式⑴的化合物:
[0132]
【權(quán)利要求】
1.乳液，其基于乳液的總重量包含: a)2-75重量％的量的油， b)0.05-40重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，其中Px為如下單體的聚合產(chǎn)物: A)一種或多種陽(yáng)離子烯屬不飽和單體(單體A)， B)一種或多種線性或支化(甲基)丙烯酸烷基酯(單體B)， O0-30重量％—種或多種C3-C8單烯屬不飽和羧酸(單體C)， c)0-25重量％的量的表面活性劑Sx, d)0-20重量％的量的添加劑Ax，和 e)10-97.95重量％的量的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的乳液，其中組分相互獨(dú)立地基于乳液的總重量以如下量存在: a)5-50重量％的量的油， b)0.5-30重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，其中Px為以下單體的聚合產(chǎn)物: A)一種或多種單體A， B)一種或多種單體B， C)0-30重量％的一種或多種單體C， c)0.1-20重量％的量的表面活性劑Sx， d)0.1-15重量％的量的添加劑Ax，和 e)30-90重量％的量的水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的乳液，其中組分相互獨(dú)立地基于乳液的總重量以如下量存在: a)10-40重量％的量的油， b)0.5-15重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，其中Px為以下單體的聚合產(chǎn)物: A)一種或多種單體A， B)一種或多種單體B， C)0-30重量種或多種單體C， c)0.1-15重量％的量的表面活性劑Sx， d)l-10重量％的量的添加劑Ax，和 e)40-85重量％的量的水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的乳液，其中組分相互獨(dú)立地基于乳液的總重量以如下量存在: a)15-30重量％的量的油， b)0.5-5重量％的量的聚合陽(yáng)離子乳化劑Px，其中Px為以下單體的聚合產(chǎn)物: A)一種或多種單體A， B)一種或多種單體B， C)0-30重量％的一種或多種單體C， c)0.5-10重量％的量的表面活性劑Sx， d)2-8重量％的量的添加劑Ax，和 e)50-80重量％的量的水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的乳液，其中油選自:al)聚烯烴， a2)硅油， a3)天然油， a4)常壓下的沸點(diǎn)為150°C或更高的礦物油， a5) C10-C26羧酸與C8-C24醇的酯， 和/或其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的乳液，其中油選自:聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚異丁烯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的乳液，其中聚合陽(yáng)離子乳化劑Px為以下單體的聚合產(chǎn)物: A)60-95重量％單體A， B)5-45重量％單體B， C)0-30重量％單體C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的乳液，其中聚合陽(yáng)離子乳化劑Px為以下單體的聚合產(chǎn)物: A)二烯丙基二甲基氯化銨， B)一種或多種線性或支化(甲基)丙烯酸C12-C2tl烷基酯， C)0-30重量％丙烯酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的乳液，其中聚合陽(yáng)離子乳化劑Px為以下單體的聚合產(chǎn)物: A)二烯丙基二甲基氯化銨， B)丙烯酸月桂醇酯， C)0-30重量％丙烯酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的乳液,其中表面活性劑Sx選自: Cl)非離子表面活性劑， c2)陰離子表面活性劑，和 c3)陽(yáng)離子表面活性劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的乳液，其具有50mg/kg乳液以下的有機(jī)溶劑含量。
12.制備根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的乳液的方法，其包括如下步驟:將油、聚合物Px、水和任選表面活性劑Sx和添加劑Ax結(jié)合，并將所述組分在機(jī)械混合器中均化而不使用溶劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的乳液在化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，洗車，化妝品，植物保護(hù)，紙、織物和皮革的制備和處理，粘合劑，染料和顏料配制劑，涂料，藥物領(lǐng)域，建筑，木材處理中的用途。
14.聚合物Px，其為如下單體的聚合產(chǎn)物: A)二烯丙基二甲基氯化銨， B)丙烯酸月桂醇酯。
15.聚合物Px，其為如下單體的聚合產(chǎn)物: A)二烯丙基二甲基氯化銨，B)線性或支化(甲基 )丙烯酸C12-C2tl烷基酯，C)丙烯酸。
【文檔編號(hào)】C11D3/37GK103930194SQ201280055087
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月11日
【發(fā)明者】R·多布拉瓦, D·伯克, A·弗洛雷斯-菲圭羅阿, M·布蘭, R·K·帕南迪克爾, F·許爾斯科特 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司