不透明聚合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包含共聚物的自稳定组合物，该共聚物具有至少一个可聚合含酸部分和至少一个疏水性部分，其中该含酸部分在聚合前或聚合期间至少部分地被中和。还涉及制备这种组合物的方法，以及将水不溶性活性剂包封在此类共聚物中的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及通过溶液聚合制备的共聚物。更具体地说，本专利技术涉及具有不透明性的自稳定共聚物及其制备方法。
技术介绍
同时具有疏水性和亲水性组成的聚合物，如苯乙烯-丙烯酸共聚物，可以通过本领域中的各种工艺生产。在一个通常称为溶液聚合的工艺中，该共聚物通过下述方法形成在水混溶性溶剂的存在下，聚合水不溶性单体，如苯乙烯，和水溶性的单体，如羧化物单体，聚合步骤完成后中和其中的酸，随后除去溶液中的水混溶性溶剂。该聚合步骤可以在催化剂存在下进行。在这种溶液聚合工艺的另一个变体中，这些疏水/亲水型聚合物先进行聚合，然后同时进行中和和蒸馏。在本领域的其它溶液聚合工艺中，还指出在非水溶剂中聚合至少一种亲水性单体和至少一种疏水性烯属不饱和单体，由此非水聚合物溶液形成水性聚合物分散体，随后添加水性碱或酸。尽管这种聚合物提供优良的去污性并能用于清洁组合物，但是不对这些组合物提供不透明性。用于生产疏水/亲水型聚合物的另一种工艺的实例是乳液聚合。这种工艺通常使用表面活性剂去稳定乳液。例如已知的，在生产甲基丙烯酸和水不溶性单体(如苯乙烯)的碱可溶性乳液共聚物工艺中，使用足够量的阴离子和/或非离子型表面活性剂来稳定该乳液。乳液共聚物可以被用作洗涤剂、个人护理产品和其它应用中的不透明剂。然而，在其终端应用中，其不能提供优良的去污性。因此，在使用这种乳液共聚物的洗涤剂配方中，需要其它的清洁聚合物。因此，需要一种对清洁组合物有用的、同时还能提供这些组合物不透明性的聚合物成分或化合物。此外，还需要自稳定的聚合物分散体。
技术实现思路
本专利技术提供自稳定的聚合物分散体。针对本专利技术的目的，自稳定分散体定义为一种不需要任何表面活性剂来稳定的分散体，因为表面活性剂会妨碍配制这些材料的能力。此外，针对本申请的目的，乳液聚合物定义为其中使用表面活性剂稳定分散体的体系。与乳液聚合物一样，这些自稳定分散体材料可以被用作洗涤剂、个人护理产品和其它应用中的不透明剂。然而，与乳液聚合物不同的是，本专利技术的分散体聚合物在其终端应用中提供优良的清洁性。现在的不透明剂技术使用芯-壳型形态的高分子量乳液聚合物(即，数均分子量(“Mn”)大于约100,000道尔顿(“Da”))。相反，根据本专利技术的聚合物是低分子量溶液聚合物(即，Mn低于约50,000Da)。它们还具有提供洗涤剂配方功能化的附加优点，如分散力和抗再沉积(作用)。此外，本专利技术的方法生产极其疏水的聚合物，这些聚合物以前只能通过乳液聚合获得。针对本申请的目的，“极其疏水的聚合物”是指那些具有低于1g/l水溶性的聚合物。此类聚合物能够通过疏水性单体(如苯乙烯)制得。根据本专利技术的方法允许在含水体系或配方中配制和使用这些完全疏水性共聚物。在一个方面，这些共聚物可以在含水配方中被用作不透明剂。此类疏水改性共聚物的实例包括丙烯酸和苯乙烯的溶液聚合物。在根据本专利技术的方法的一个方面，分散体共聚物被生产作为中性材料。与呈酸性的传统乳液聚合物相比，这使得分散体共聚物很容易被配制到那些呈中性或碱性pH的配方中。此类乳液聚合物在配制之前必须进行稀释，从而在配制工艺中增加了一个步骤。根据本专利技术，上述分散体共聚物是通过在聚合时酸性单体被中和的工艺合成的。所得聚合物提供自稳定的乳液，其即使在稀释物时也保持其自身的颗粒属性。这些颗粒能够为含水配方提供不透明性，如液体洗涤剂。一个根据本专利技术制造分散体的工艺如下。在水、一种或多种水混溶性溶剂和一种或多种中和剂的存在下，聚合至少一种疏水性单体和至少一种水溶性的含酸单体。一旦聚合，就从溶液中除去各种水混溶性溶剂。本专利技术还公开了包封或产生含有疏水性或水不溶性活性剂(如芳香剂和调味剂)的微颗粒的方法。这种方法包括在水、一种或多种水混溶性溶剂和一种或多种中和剂、和该水不溶性活性剂的存在下聚合至少一种疏水性单体和至少一种水溶性的含酸单体。该活性剂能够溶于水、一种或多种水混溶性溶剂、和一种或多种中和剂的混合物。所述单体随后被添加到该体系中，在所述水不溶性活性剂的存在下进行聚合。另外，也可以先聚合单体，在聚合工艺结束后添加该水不溶性活性剂。在聚合工艺的后期，或当水混溶性溶剂被蒸馏或除去后，形成颗粒或微颗粒。随后将活性成分引入这些颗粒中。具体实施例方式在一个实施方案中，由至少一种亲水性含酸单体制备该分散体共聚物。这些含酸的单体包括，如包含可聚合的羧基和/或磺酸的单体。这种单体能够在聚合开始时或聚合过程中被部分或完全地中和。分散体共聚物进一步由至少一种疏水性部分制得。该疏水性结构部分能够由至少一种疏水性单体和/或链转移剂制得。有用的疏水性单体包括饱和或不饱和烷基、羟基烷基、烷氧基烷基、烷氧基芳基、芳基和芳基-烷基、烷基磺酸酯、芳基磺酸酯、硅氧烷及其组合。有用的链转移剂能够具有1-24个碳原子，包括硫醇、胺类、醇类、α-烯属磺酸酯及其组合。因此，本专利技术提供具有至少一种可聚合含酸部分和至少一种疏水部分的自稳定分散体聚合物，其中该至少一种含酸部分在聚合之前或聚合过程中至少被部分地中和。有用的可聚合含酸部分的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、α-氯-丙烯酸、α-氰基丙烯酸、β-甲基-丙烯酸(巴豆酸)、α-苯基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸、山梨酸、α-氯山梨酸、当归酸、肉桂酸、对-氯肉桂酸、β-苯乙烯基丙烯酸(1-羧基-4-苯基丁二烯-1，3)、衣康酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、乌头酸、富马酸，三羧基乙烯、2-丙烯酰氧基丙酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、甲基烯丙基磺酸钠、磺化苯乙烯、烯丙氧基苯磺酸、马来酸、马来酸酐或它们的组合。在一个方面，所述含酸部分是丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸或它们的混合物。疏水性部分能够由至少一种疏水性单体、至少一种链转移剂或它们的组合制得。有用的疏水性单体的实例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸辛基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸二十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸辛基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸二十二烷基酯、2-乙基己基丙烯酰胺、辛基丙烯酰胺、月桂基丙烯酰胺，硬脂基丙烯酰胺、二十二烷基丙烯酰胺、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、3-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、4-环己基苯乙烯、4-十二烷基苯乙烯、2-乙基-4-苄基苯乙烯、4-(苯基丁基)苯乙烯或它们的组合。所述疏水性单体还可以是硅氧烷、饱和或不饱和烷基、烷氧基、芳基和芳基-烷基、烷基磺酸酯、芳基磺酸酯或它们的组合。当疏水性部分是由一种或多种链转移剂制得时，该链转移剂可以包含1-24个碳原子。进一步，有用的链转移剂包括硫醇、胺、醇、α-烯属磺酸酯或它们的组合。本专利技术还涉及使用该自稳定分散体共聚物配制的个人护理产品配方和洗涤剂。本专利技术还涉及制备该自稳定分散体共聚物的制备方法。所述制备方法包括在一种或多种水混溶性溶剂和一种或多种中和剂的存在下，至少聚合疏水性部分和水溶性的含酸单体，并从聚合溶液中除去一种或多种水混溶性溶剂。有用的中和剂包括NaOH、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Zn(OH)2、氨、二乙醇胺、单乙醇胺、三乙醇胺、吗啉、低级烷基胺、低级链烷醇胺、2-二甲氨基乙醇、本文档来自技高网...

【技术保护点】
自稳定分散体共聚物，其包含：至少一个可聚合含酸部分，其中该至少一个含酸部分在聚合前或聚合过程中至少部分地被中和，和至少一个疏水部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KA罗德里格斯，DK格里菲思，
申请(专利权)人：国家淀粉及化学投资控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]