[发明专利]低粘度悬浮乙烯基共聚物

说明书

发明背景。

发明领域

本发明涉及相对低粘度的乙烯基共聚物，特别是疏水改性的碱溶胀性或碱溶性乳液聚合物；其有效作为液体制剂中的悬浮活性剂。

相关技术

流变改性剂用作各种消费和工业产品中的增稠剂和/或结构化剂。它们影响产品性能、美观性、施加和悬浮以及活性化学剂的递送。流变改性剂通常根据它们的作用机制分成几类。

流体动力学增稠剂通过在它们的结构中使用酸基发挥作用，所述酸基在中和时形成阴离子电荷。这些互相排斥以使聚合物链膨胀和缠结。中和的聚合物的增稠和悬浮效果归因于分子的提高的物理堆积。这些材料也被称作“空间填充（space filling）”或“体积排阻（volume exclusion）”。粘度和屈服点都随浓度提高。碱溶胀性乳液（ASE）和卡波姆属于这一类。

缔合型增稠剂通过双重机制工作。它们利用上述流体动力学增稠法。其次，它们利用聚合物骨架上的疏水基团与其它疏水物类的缔合。后者可以是其它疏水聚合物基团、油、颗粒等。缔合产生遍布聚合物链网络的疏水区。这也使该聚合物有效作为增溶剂。疏水改性的碱溶胀性乳液（HASE）属于这一类。

通过水包油型乳液聚合制造HASE/ASE聚合物。大多数由丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸的轻度交联骨架构成。

美国专利4,529,773（Witiak等人）报道了通过中和至pH高于6.5而活化并随后在表面活性剂存在下酸化的碱溶性乳液聚合物。这些被描述为含酸化成分的(acidified containing)组合物中的可用增稠剂。该聚合物最好由甲基丙烯酸或丙烯酸、聚乙二醇的C₈--C₃₀烷基或烃基单醚的甲基丙烯酸或丙烯酸酯和C₁-C₄烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的3组分单体体系形成。

都授予Tamareselvy等人的美国专利7,649,047 B2和美国专利7,288,616公开了多用途碱溶胀性和碱溶性缔合聚合物。它们通过使至少一种酸性乙烯基单体、至少一种非离子乙烯基单体、具有第一疏水端基的第一缔合单体、具有第二疏水端基的第二缔合单体和交联剂或链转移剂的单体混合物聚合形成。这些专利描述了HASE类型的化学。基于这种化学的商品是Lubrizol Corp.供应的Aqua SF-1?。

WO 2010/026097 A1（Graham等人）描述了用在家居和个人护理组合物中的流变改性剂。这些改性剂由四种单体形成。它们包括氨基取代的乙烯基单体、疏水非离子乙烯基单体（如丙烯酸或甲基丙烯酸的C₁-C₃₀烷基酯）、缔合类单体（具有用疏水基团封端的聚氧化烯单元）和另一缔合类乙烯基单体。

大多数流变改性剂通过配体配方的增稠实现结构化和悬浮效果。极少数在没有显著增稠的情况下悬浮。许多配方需要增稠，还需要保持相对低的粘度。

发明概述

提供流变改性剂，其是式(I)的共聚物

其中a、b、c和d代表各重复单元单体包含在所述共聚物内的重量百分比；

A是通过催化链转移预形成的在一端包含在聚合过程中可与B、C和D单体的至少一种反应的可聚合基团的大分子单体，所述大分子单体一端的反应性基团连接到由丙烯酸C₁-C₂₂烷基酯、甲基丙烯酸C₁-C₂₂烷基酯、甲基丙烯酸、丙烯酸及其组合的均聚物或共聚物形成的链上，所述大分子单体具有500至大约10,000的数均分子量；且

B是丙烯酸或甲基丙烯酸或其盐；

C是选自马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸和它们的酸组合和它们的酸酐和盐的多元酸乙烯基单体；且

D是用于引入分支和控制分子量的交联单体，所述交联单体包含带有选自乙烯基、烯丙基及其官能混合物的多个反应性官能团的多官能单元，基团A、B、C和D以选自无规、嵌段或交联共聚物形式的方式互相共价键合。

“a”的量可以为总共聚物的大约0.5至大约25重量%；“b”的量可以为大约70至大约98重量%；“c”的量可以为大约0.1至大约15重量%；且“d”的量可以为0至大约5重量%。

发明详述