经选择的聚衣康酸聚合物的可溶水性组合物制造技术

本发明专利技术涉及含选择聚衣康酸(PIA)树脂的金属盐的可溶水性组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本申请要求2013年12月26日提交的美国临时专利申请序列号61/920,894的权益，本文将其通过参考全文引入。专利
本专利技术涉及含经选择的聚衣康酸(PIA)树脂的金属盐的可溶水性组合物。更具体地，本专利技术涉及聚衣康酸锌盐的可溶溶液，其中该聚合物的MW，聚合物的规整度(立构规整度)，锌对聚合物的重量比，在该水性组合物内锌与聚合物的浓度，和pH全部调节，以提供改进的性能用于各种指定的消费应用。
技术介绍
含有侧挂羧酸官能团的乙烯基类型单体的聚合总是具有一些独特的挑战。例如，美国专利No.5,223,592报道了关键的方面是，在进行聚合反应之前，提供衣康酸类型单体的完全中和，其中完全中和被鉴定为具有2mol碱中和剂/mol衣康酸。美国专利No.5,336,744报道了通过部分中和单体溶液，水，多价金属阳离子和引发剂的水性聚合工艺，在高转化率下形成衣康酸聚合物。美国专利No.7,910,676涉及基于含有侧挂羧酸基和酯基官能团的乙烯基类型单体的方法与聚合物。美国专利No.7,910,677代表涉及由这种聚合物形成的洗涤剂材料，美国专利No.7,915,365代表由这种聚合物形成的吸收剂材料。美国专利No.8,227,560代表涉及也具有侧挂羧酸基和/或酯官能团的聚合物，和其中该聚合物表明具有大于58％间同立构规整度的13C NMR三单元组。美国专利No.4,238,477引述了防止并控制口臭的组合物，它使用锌化合物和阴离子聚合物的组合。美国专利No.4,425,321引述含锌和各种所指结构的聚酸的组合物。专利技术概述含下述重复单元的聚酸的锌盐的可溶水性组合物：其中R1和R2选自氢原子或烷基或芳基，或环烷基或聚醚，及其组合，和R3可选自烷基，芳基官能团，杂芳基官能团，环烷基，杂环基，或其组合，其中至少50mol％R1和R2是氢原子，以提供羧酸官能团以供形成锌盐，和聚酸的特征在于：(1)具有大于58.0％间同立构规整度的13C NMR三单元组；和(2)所指重复单元的n值提供500-5000的数均分子量(Mn)；其中锌与聚酸的重量比范围为0.01-0.15，和在该水性组合物内聚酸的浓度为5-15wt％，和在该水溶液内Zn浓度为0.5-2.0wt％，且所述水性组合物的pH范围为3.0-11.0。附图简述通过参考本文描述的实施方案的下述说明，结合附图，将更加显而易见和更好理解本专利技术公开内容中以上提及的和其他的特征，以及实现它们的方式，其中：图1示出了对应于合成A的在D2O内聚(衣康酸)的400MHz 1H NMR谱图；图2示出了在D20内衣康酸单体的400MHz 1H NMR谱图；图3示出了对应于合成A的在D20内聚(衣康酸)的400MHz 13C NMR谱图；和图4示出了衣康酸的400MHz 13C NMR谱图。图5示出了对应于实施例I的在D20内聚(衣康酸)的400MHz 1H NMR谱图。图6a示出了对应于实施例I的在187至175的化学位移/ppm下，
聚(衣康酸)的400MHz 13C NMR谱图。图6b示出了对应于实施例I的在56至38的化学位移/ppm下，聚(衣康酸)的400MHz 13C NMR谱图。详细说明在说明书当中，相同的参考标记和字母表示在若干视图当中相应的结构。此外，特定的例举实施方案中任何特定的特征可合适地同样应用到本说明书任何其他例举的实施方案上。换句话说，在本文描述的各种例举实施方案之间的特征合适地可互换，而不是排斥。可理解在本申请中，本专利技术的公开内容并没有限制到在下述说明中列出或者在附图中阐述的结构和布局或组件的细节上。本文的实施方案可以实施其他实施方案且按照各种方式实践或进行。此外，可理解，本文中所使用的措辞与术语为的是描述，且不应当被视为限制。使用“包括”，“含”或“具有”和本文中它的各种变化意味着涵盖之后列出的项目及其等价物以及额外的项目。适合于本文聚合的单体包括具有下述通式结构的乙烯基类型的单体：其中R1和R2选自氢原子或烷基(例如，-(CnH2n+1)，其中n值为1-18)，或芳基，或环烷基或聚醚，及其组合。另外，R3可选自烷基，芳基官能团，杂芳基官能团，环烷基，杂环基，或其组合，其中至少50mol％R1和R2是氢原子，以提供羧酸官能团。另外，在特别优选的实施方案中，R1和R2均为氢原子，它因此提供通常称为衣康酸的单体。烷基可理解为包括不易于聚合，例如自由基聚合的碳和氢的组合，其中包括不饱和碳-碳键。此外，在以上提到的烷基内碳原子的数量范围可以是1-18，其中包括以1个碳递增的本文的所有值。另外，提到
杂芳基官能团可理解为提到含有杂原子(例如，氮，氧，硫或磷)的芳环，和提到杂环基可理解为提到同样含有一个或多个杂原子的非-芳族碳环。另外，应当注意，具有以上所指结构的乙烯基类型的单体(当为酸形式时)可任选地用碱，例如单价无机碱，例如M+[OH-]x部分或完全中和，其中M代表选自钠，钾，和/或锂中的阳离子部分，和x是提供中和盐的数值。另外，本文考虑人们可使用非金属氢氧化物，例如氢氧化铵，以及有机碱化合物，其中包括伯和其他胺(例如，烷基胺，如单甲胺，二乙胺，三甲胺，单乙胺，二乙胺，三乙胺)。共聚单体也可与上述单体化合物联合使用，然后可提供无规共聚物结构。关于使用的任何共聚单体，应当理解，以上描述的含有所指的R1，R2和R3官能团的乙烯基单体可以优选以等于或大于50wt％的水平存在。然后可使用的共聚单体包括适合于共聚的任何乙烯基类型的单体，其中包括，但不限于，丙烯酸酯单体(例如甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸2-羟乙酯，聚环氧乙烷二丙烯酸酯)，乙酸乙烯酯，乙烯基卤，苯乙烯，丙烯酰胺，烯烃单体(例如，乙烯或丙烯)和丙烯腈。另外，共聚单体可包括乙烯基类型的酸酐单体，例如，马来酸酐，衣康酸酐以及其他酸性官能化单体，例如柠康酸或中康酸(然而，如本文描述的，这些后面的单体的水平可要求选择控制在聚合介质内的浓度)。共聚单体也可延伸到水溶性类型单体，例如乙烯醇或乙酸乙烯酯-乙烯醇混合物。中和已发现，为了提供相对更加有效的聚合和特别地相对高的转化率(例如，等于或大于75wt％的单体转化率)，本文所指的单体可优选首先在选择条件下中和，以便优化随后的聚合，然后可改进转化率值和/或分子量。得到改进的分子量可包括数均分子量(Mn)和/或重均分子量(Mw)。可通过用任何碱，例如单价无机碱，例如M+[OH-]x处理，实现中
和，其中M代表选自钠，钾，锂中的阳离子部分，和x是提供中和盐的数值。另外，本文考虑人们可使用非金属氢氧化物，例如氢氧化铵，以及有机碱化合物，其中包括伯胺(例如，烷基胺，例如单甲胺，二甲胺，三甲胺，单乙胺，二乙胺，三乙胺)，和/或含有羟基(OH)官能团的有机化合物(例如乙二醇)。可调节中和量，提供在本文所述的乙烯基单体上存在的酸性基团的未完全中和。例如，在代表性单体衣康酸情况下，可理解完全中和要求2mol中和剂/mol衣康酸。也就是说，2mol氢氧化钠将提供1mol衣康酸的完全中和，和小于2mol的任何氢氧化钠用量将提供所需的部分中和结果。本领域技术人员会意识到，当使用二价碱中和衣康酸时，完全中和衣康酸所选择的二价碱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含下述重复单元的聚酸的锌盐的可溶含水组合物：其中R1和R2选自氢原子或烷基或芳基、或环烷基或聚醚、及其组合，且R3可选自烷基，芳基官能团，杂芳基官能团，环烷基，杂环基，或其组合，其中至少50mol％R1和R2是氢原子，以提供羧酸官能团以供形成锌盐：其中锌与聚酸的重量比范围为0.01‑0.15，且在该水性组合物内聚酸的浓度为5‑15wt％，且在该水溶液内Zn浓度为0.5‑2.0wt％，且所述水性组合物的pH范围为3.0‑11.0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.26 US 61/920,8941.一种含下述重复单元的聚酸的锌盐的可溶含水组合物：其中R1和R2选自氢原子或烷基或芳基、或环烷基或聚醚、及其组合，且R3可选自烷基，芳基官能团，杂芳基官能团，环烷基，杂环基，或其组合，其中至少50mol％R1和R2是氢原子，以提供羧酸官能团以供形成锌盐：其中锌与聚酸的重量比范围为0.01-0.15，且在该水性组合物内聚酸的浓度为5-15wt％，且在该水溶液内Zn浓度为0.5-2.0wt％，且所述水性组合物的pH范围为3.0-11.0。2.权利要求1的组合物，其中所述聚酸具有大于58.0％的间同立构规整度的13C NMR三单元组。3.权利要求1的组合物，其中所指重复单元的n值提供500-5000的数均分子量(Mn)。4.权利要求1的组合物，其中R1和R2选自氢原子，且R3包括亚甲基连接基。5.权利要求1的组合物，其中所述聚酸表明间同立构规整度为58％至75％的13C NMR三单元组。6.权利要求1的组合物，其中所述Mn值的范围为15...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·范思，A·奥古斯蒂尼亚克，Y·杜朗，J·肖，
申请(专利权)人：衣康公司，
类型：发明
国别省市：美国;US