包含聚合陽離子乳化劑的乳液、物質和方法
【專利摘要】本發明涉及包含油和聚合陽離子乳化劑的穩定乳液，得到所述乳液的方法和所述乳液的用途。
【專利說明】包含聚合陽離子乳化劑的乳液、物質和方法
[0001]本發明涉及包含油和聚合陽離子乳化劑的穩定乳液，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【技術領域】中的有用成分。然而，得到包含這類油和水的穩定乳液仍是困難的。總是需要加入表面活性劑或者大量其它聚合物。
[0003]仍未出版的PCT/EP2011/057586公開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)馬來酸酐、(b)異丁烯和(C)聚異丁烯的三聚物在制備疏水性物質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)通過異丁烯、馬來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品中用作添加劑。
[0007]EP0995791A1公開了通過兩種或更多種單體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構部分，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。根據該公開內容，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油質污垢從織物中釋放。
[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，本發明的一個目的是提供包含油和水的乳液，所述乳液顯示出良好的穩定性且適用于化學【技術領域】，洗車，化妝品，植物保護，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，藥物領域，建筑，木材處理。
[0010]令人驚訝的是，該目的通過根據權利要求1-11中任一項的乳液實現。分別根據權利要求12和13的制備穩定乳液的方法、這類乳液的用途以及根據權利要求14和15的聚合陽離子乳化劑形成本發明的其它方面。
[0011]就本發明而言，寫在化合物前面的前綴(甲基)意指相應未取代化合物和/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％的量的聚合陽離子乳化劑Px,其中Px為如下單體的聚合產物:
[0015]A) 一種或多種陽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，量合計為100重量％，該乳液形成本發明的優選實施方案。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)的乳液形成本發明的一個優選實施方案。本發明乳液還可包含其它組分。
[0022]關于相應化合物存在于乳液中的量，存在優選的范圍。因此，其中組分相互獨立地基于乳液的總重量以如下量存在的本發明乳液形成本發明的一個優選實施方案:
[0023]a) 5-50重量％的量的油，
[0024]b)0.5-30重量％的量的聚合陽離子乳化劑Px，其中Px為以下單體的聚合產物:
[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]甚至更優選其中組分相互獨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％的量的聚合陽離子乳化劑Px，其中PxS以下單體的聚合產物:
[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]最優選其中乳液的組分相互獨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％的量的聚合陽離子乳化劑Px，其中Px為以下單體的聚合產物:
[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，其它優選實施方案為那些，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明乳液的組分的量，而且可有利地選擇本發明乳液的組分的性質。
[0082]本發明中所用油選自:
[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]本發明油指在環境溫度下為液體的疏水性物質。
[0090]通常，如本發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，或者可具有側鏈，例如具有甲基側鏈的聚丙烯，所述側鏈可以為蜂窩狀結構中發現的長的，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量為10質量％以下，優選5質量％以下。特別優選聚合物為均聚物，即它們僅由一類單體組成。
[0091]特別優選其中聚烯烴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。優選僅包含一種聚烯烴al)的乳液。特別優選僅包含聚異丁烯作為聚烯烴al)的乳液。聚烯烴al)可通過常用程序(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地描述于例如W002/06359和W096/40808中。聚烯烴al)優選具有至少250g/mol，優選至少350g/mol，更優選至少500g/mol的摩爾質量(Mn)。聚烯烴al)具有10.000g/mol,優選5000g/mol,更優選2500g/mol的最大摩爾質量Mn。聚烯烴al)的最優選摩爾質量范圍Mn為550_2000g/mo I ο
[0092]包含在本發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)的數均分子量優選為約1000-150000g/mol。優選的環狀硅氧烷具有4_8元環。合適的環狀硅氧烷為市售的，例如以名稱環聚二甲基硅氧烷。
[0093]包含在本發明乳液內的優選天然油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、魚肝油、豬脂肪、鯨蠟、鯨蠟油、鯨油、小麥胚芽油、澳大利亞堅果油、夜來香油、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]包含在本發明乳液內的優選礦物油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]本發明乳液還包含聚合物Px，其中Px為以下單體的聚合產物:
[0096]A) 一種或多種陽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溶劑的水中的陽離子單烯屬不飽和單體。單體A的合適實例為(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優選為DADMAC。
[0100]單體B為線性或支化(甲基)丙烯酸烷基酯，優選(甲基)丙烯酸Cic1-C3tl烷基酯，甚至更優選(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的合適實例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸及其金屬鹽。單體C優選為丙烯酸(AA)。
[0102]優選聚合物Px為如下單體的聚合產物:
[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]關于存在于聚合物Px中的相應單體的量，存在優選的范圍。因此，聚合*PX優選為如下單體的聚合產物:
[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]甚至更優選 為如下單體的聚合產物的聚合物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]另一優選實施方案為為如下單體的聚合產物的聚合物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C原子，優選6-19個C原子，特別優選8-18個C原子的鏈長。疏水基團的官能單元通常為OH基團，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，優選5-20個為稠合和/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例為:羧酸鹽、磺酸鹽、磺基脂肪酸甲酯、硫酸鹽、磷酸鹽。陽離子表面活性劑的實例為:季銨化合物。甜菜堿表面活性劑的實例為烷基甜菜堿。非離子化合物的實例為醇烷氧基化物。
[0124]“羧酸鹽”為分子中包含至少一個羧酸酯基團的化合物。可根據本發明使用的羧酸鹽的實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磺酸酯基團的化合物。可根據本發明使用的磺酸鹽的實例為:
[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％的量的聚合陽離子乳化劑Px，其中Px為如下單體的聚合產物: A)一種或多種陽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.根據權利要求1的乳液，其中組分相互獨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％的量的聚合陽離子乳化劑Px，其中Px為以下單體的聚合產物: 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.根據權利要求1或2的乳液，其中組分相互獨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％的量的聚合陽離子乳化劑Px，其中Px為以下單體的聚合產物: 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.根據權利要求1-3中任一項的乳液，其中組分相互獨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％的量的聚合陽離子乳化劑Px，其中Px為以下單體的聚合產物: 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.根據權利要求1-4中任一項的乳液，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.根據權利要求1-5中任一項的乳液，其中油選自:聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和聚異丁烯。
7.根據權利要求1-6中任一項的乳液，其中聚合陽離子乳化劑Px為以下單體的聚合產物: 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.根據權利要求1-7中任一項的乳液，其中聚合陽離子乳化劑Px為以下單體的聚合產物: 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.根據權利要求1-7中任一項的乳液，其中聚合陽離子乳化劑Px為以下單體的聚合產物: 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.根據權利要求1-9中任一項的乳液,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)陽離子表面活性劑。
11.根據權利要求1-10中任一項的乳液，其具有50mg/kg乳液以下的有機溶劑含量。
12.制備根據權利要求1-11中任一項的乳液的方法，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結合，并將所述組分在機械混合器中均化而不使用溶劑。
13.根據權利要求1-11中任一項的乳液在化學【技術領域】，洗車，化妝品，植物保護，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】C11D3/37GK103930194SQ201280055087
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年11月7日 優先權日:2011年11月11日
【發明者】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 申請人:巴斯夫歐洲公司