專利名稱：水解穩(wěn)定的多用途聚合物的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種多用途聚合物，所述聚合物為包含如下單體的單體混合物的聚合產(chǎn)物至少一種氨基-取代的甲基(丙烯酸酯)(ASMA)單體或其鹽；和至少一種非離子乙烯基(NIV)單體,其中所述單體混合物進一步包含以下的一種或多種至少一種乙烯基締合(VA)單體；至少一種乙烯基表面活性劑(VS)單體；和/或至少一種可聚合的硅酮大分子單體(PSM)，并且所述單體混合物進一步任選地包含以下的一種或多種至少一種交聯(lián)(XL)單體；至少一種鏈轉(zhuǎn)移劑(CTA);和/或至少一種聚合物穩(wěn)定劑。本發(fā)明的多用途聚合物也可以由含有鏈轉(zhuǎn)移劑或其它在聚合過程中通常采用的功能組分的單體混合物制備而成。在一個實施方案中，本發(fā)明的多用途聚合物具有長時間的水解穩(wěn)定性(例如超過六個月或者以上的時間)，可以提供在酸性含水組合物中令人吃驚的有益的流變性能，并且與陽離子材料相容。本發(fā)明的多用途聚合物可以應用于多種產(chǎn)品，包括但不限于，個人護理產(chǎn)品、健康護理產(chǎn)品、家庭護理產(chǎn)品、機構(gòu)和工業(yè)護理產(chǎn)品以及工業(yè)應用。
背景技術(shù)：
源自于例如甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)單體的多用途共聚物在本領域是公知的。當由之前提及的單體制備上述共聚物時，在某些應用中，會存在穩(wěn)定性問題。因此，此類聚合物具有差的儲存期限，并且會在大約六個月后開始“變得不穩(wěn)定”。這轉(zhuǎn)而會造成各種物流問題和不希望的性能降低。此類聚合物差的儲存期限是由于DMAEMA單體中含有的胺類骨架所造成的，其在含水介質(zhì)中通過“腐蝕反應”可以容易地進行水解。氮原子上的孤對電子進攻缺電子的羰基碳原子形成五元環(huán)兩性離子中間體。這種結(jié)構(gòu)在水的存在下可以容易地進行水解。下面的反應圖概述了與源自于DMAEMA單體的共聚物相關的問題。由于水解作用，在聚合物骨架上會生成-COOH功能位點，并生成二甲氨基乙醇副產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1.一種組合物，包含 A)由選自如下單體混合物聚合得到的水解穩(wěn)定聚合物 ⑴包含(a)、(b)和(C)的混合物； ( )包含(a)、(b)和⑷的混合物； (iii)包含(a)、(b)和(e)的混合物； (iv)包含(a)、(b)、(c)和⑷的混合物； (ν)包含(a)、(b)、(c)和(e)的混合物； (vi)包含(a)、(b)、(d)和(e)的混合物；或 (vii)包含(a)、(b)、(c)、(d)和(e)的混合物 其中單體組分(a)為至少一種氨基-取代的甲基(丙烯酸酯)(ASMA)單體或其鹽；單體組分(b)為至少一種非離子乙烯基(NI V)單體；單體組分(c)為至少一種乙烯基締合(VA)單體；單體組分(d)為至少一種乙烯基表面活性劑(VS)單體；單體組分(e)為至少一種可聚合的硅酮大分子單體(PSM)，并且其中任意的上述混合物進一步任選地含有(f)至少一種交聯(lián)(XL)單體；(g)至少一種鏈轉(zhuǎn)移劑(CTA) ；(h)至少一種聚合物穩(wěn)定劑；或者組分⑴、(g)和/或(h)中兩種或更多種任意合適的組合；和 B)選自表面活性劑、單季銨鹽化合物、聚季銨鹽化合物、酸性化合物的組分，以及它們的組合。
2.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體組分(a)選自至少一種如通式(I)和(II)所示的化合物或其鹽
3.權(quán)利要求2所述的組合物，其中CA選自鹵素、硫酸根、磺酸根、甲基硫酸根、磷酸根或膦酸根、乙酸根、甲酸根、檸檬酸根、馬來酸根、乙醇酸根、乳酸根、富馬酸根和硝酸根。
4.權(quán)利要求2所述的組合物，其中單體組分(a)選自至少一種如每個通式(I)和(II)所示的化合物或其鹽的組合，其中通式(I)所示單體與通式(II)所示的季化單體的重量比在約5 95至約95 5的范圍之內(nèi)。
5.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體組分(a)為選自甲基丙烯酸3-(二甲基氨基)丙基酯、甲基丙烯酸2- ( 二甲基氨基)丙烷-2-基酯、甲基丙烯酸3- (二甲基氨基)-2，2- 二甲基丙基酯、甲基丙烯酸2-( 二甲胺)-2-甲基丙基酯、甲基丙烯酸4-( 二甲胺)丁酯的一種或多種單體，一種或多種它們的鹽，或者任意一種或多種它們的混合物。
6.權(quán)利要求I所述的組合物，其中基于全部單體混合物的重量基準，單體組分(a)的存在量在約I重量％至約90重量％的范圍之內(nèi)。
7.權(quán)利要求I所述的組合物，其中一種或多種如通式(I)所示的化合物與過氧化氫(H2O2)反應生成如通式(Ia)所示的氧化胺化合物 O II "NitkR3 O 其中R1、R2和R3如上所定義。
8.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體組分(b)選自至少一種如通式(III)和(IV)所示的可共聚的、非離子的烯屬不飽和單體 C(X)2=C(X)Z (III)CH2=CH-OC (O) R1 (IV) 其中在通式(III)和(IV)每個中，X各自獨立地為氫、甲基、-CH2C(O)ORp -C(O)OR1 ；Z 為-C(O)OR1' -C6H4R1, -C6H4OR1, _CN、-C (O)N(R1)2, -NHC(O) CH3 > -NHC(O)H, -C(O)OA丨OR15N- (2-吡咯烷酮基)、N-己內(nèi)酰胺基、-C (O) NHCH2CH2-N-亞乙基脲或-C (O)NHC (CH3) 3 ;A'為選自-CH2CH (OH) CH2-和-CH2CH (CH2OH)-的二價基團，R1各自獨立地為線性和支化的C1-C3tl烷基、羥基-取代的C2-C3tl烷基、C5-C30環(huán)烷基和C1-C5烷基-取代的C5-C3tl環(huán)烷基；R15為線性或支化、飽和或不飽和的C6-C22脂肪酸的?；鶜埢?。
9.權(quán)利要求8所述的組合物，其中單體組分(b)選自至少一種C1-C3tl烷基(甲基)丙烯酸酯、至少一種羥基C2-C3tl烷基(甲基)丙烯酸酯、至少一種C1-C3tl烷基(甲基)丙烯酰胺、至少一種苯乙烯、至少一種取代的苯乙烯、至少一種乙烯基酯、至少一種不飽和亞硝酸酯、叔癸酸縮水甘油酯和丙烯酸的反應產(chǎn)物、叔癸酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸的反應產(chǎn)物，或者兩種或更多種它們的任意組合。
10.權(quán)利要求8所述的聚合物，其中單體組分(b)選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸3，3，5-三甲基環(huán)己基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯，以及任意兩種或更多種合適的混合物。
11.權(quán)利要求I所述的組合物,其中基于全部單體混合物的重量基準,單體組分(b)的存在量在約O. 01重量％至約90重量％的范圍之內(nèi)。
12.權(quán)利要求I所述的聚合物，其中單體組分(c)選自至少一種單體，所述單體具有(i)與單體混合物的其他單體進行加成聚合的烯屬不飽和端基部分，(ii)給予產(chǎn)品聚合物選擇性親水性能的聚氧化烯中間部分，和(iii)為聚合物提供選擇性疏水性能的疏水性端基部分。
13.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體組分(c)選自至少一種如通式(V)所示的單體
14.權(quán)利要求13所述的組合物，其中η為范圍在約5至約100的整數(shù)。
15.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體組分(c)選自一種或多種如下單體十六烷基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、鯨蠟硬脂基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、硬脂基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、二十烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、二十二烷基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、十二烷基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、二十六烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯，二十八燒基聚乙氧基化(甲基)丙稀酸酷、二十燒基聚乙氧基化(甲基)丙稀酸酷、二十~.焼基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三苯乙烯基苯酚聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、氫化蓖麻油聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、菜籽油聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯和膽留醇聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，其中單體中聚乙氧基化部分包括約5至約100個環(huán)氧乙烷重復單元。
16.權(quán)利要求I所述的組合物，其中基于全部單體混合物的重量基準，單體組分(c)的存在量在約O. 001重量％至約25重量％的范圍之內(nèi)。
17.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體組分(d)選自至少一種如通式(VI)所示的單體
18.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體組分(d)選自至少一種具有下述化學式的單體 H2C=CH-O (CH2) a0 (C3H6O) b (C2H4O) CH; H2C=CHCH2O (C3H6O) d (C2H4O) eH; H2C=C (Q) -C (0) -0 (CH2) a0 (C3H6O) b (C2H4O) CH;或H2C=C (Q) -C (O) -O (C3H6O) d (C2H4O) eH 其中Q為氫或甲基；a為2、3或4 ；b為范圍在I至約10的整數(shù)；c為范圍在約5至約50的整數(shù)；d為范圍在I至約10的整數(shù)；e為范圍在約5至約50的整數(shù)。
19.權(quán)利要求I所述的組合物，其中基于全部單體混合物的重量基準，單體組分(d)的存在量在約O. 01重量％至約25重量％的范圍之內(nèi)。
20.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體組分(e)選自至少一種如下式所示的可聚合的硅酮大分子單體
21.權(quán)利要求20所述的組合物，其中G為硅酮共聚醇與含有碳-碳雙鍵的反應物進行酯化或醚化反應得到的殘基。
22.權(quán)利要求20所述的組合物，其中G為如下式所示的殘基
23.權(quán)利要求20所述的組合物，其中R2tl各自獨立地選自線性或支化的C2-C2tl烷基、C5-C14芳基或C3-C15烯基；a為范圍在I至約50的整數(shù)；b為范圍在約I至約50的整數(shù)；x為范圍在I至約100的整數(shù)；y為范圍在I至約100的整數(shù)VL為范圍在2至約100的整數(shù)。
24.權(quán)利要求I所述的組合物，其中基于全部單體混合物的重量基準，單體組分(e)的存在量在約O. 01重量％至約10重量％的范圍之內(nèi)。
25.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體混合物進一步包含組分(f)，并且基于全部單體混合物的重量基準，組分(f)的存在量在約O. OOl重量％至約5重量％的范圍之內(nèi)。
26.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體混合物進一步包含組分(g)，并且基于全部單體混合物的重量基準，組分(g)的存在量在約O. I重量％至約10重量％的范圍之內(nèi)。
27.權(quán)利要求26所述的組合物，其中組分(g)選自一種或多種含有硫代-或二硫化物-的化合物、一種或多種亞磷酸酯或次磷酸酯、一種或多種鹵代烷基化合物，或一種或多種不飽和鏈轉(zhuǎn)移劑。
28.權(quán)利要求26所述的聚合物，其中組分(g)選自一種或多種催化鏈轉(zhuǎn)移劑。
29.權(quán)利要求I所述的組合物，其中單體混合物進一步包含組分(h)，并且基于全部單體混合物的重量基準，組分(h)的存在量在約O. 001重量％至約10重量％的范圍之內(nèi)。
30.權(quán)利要求29所述的組合物，其中組分(h)選自至少一種水溶性聚合物穩(wěn)定劑。
31.權(quán)利要求30所述的組合物，其中所述至少一種水溶性聚合物穩(wěn)定劑選自聚乙烯醇、部分水解的聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、羧酸根官能的加聚物、聚烷基乙烯基醚、水溶性天然聚合物，改性的天然聚合物，或它們?nèi)我鈨煞N或更多種的混合物。
32.權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述單季銨鹽化合物選自乙酰胺基丙基三甲基氯化銨、山崳酰胺基丙基二甲胺、山崳酰胺基丙基乙基二甲基銨乙基硫酸鹽、山崳基三甲基氯化銨、鯨蠟基乙基嗎啉氮鎗乙基硫酸鹽、十六烷基三甲基氯化銨、椰油酰胺基丙基乙基二甲基銨乙基硫酸鹽、二鯨蠟基二甲基氯化銨、二甲聚硅氧烷羥丙基三甲基氯化銨、羥乙基山崳酰胺基丙基二甲基氯化銨、季銨鹽-26、季銨鹽-27、季銨鹽-53、季銨鹽-63、季銨鹽-70、季銨鹽-72、季銨鹽-76水解膠原、PPG-9 二乙基甲基氯化銨、PPG-25 二乙基甲基氯化銨、PPG-40 二乙基甲基氯化銨、司拉氯銨、硬脂酰胺基丙基乙基二甲銨乙基硫酸鹽、硬脂基二甲基銨羥丙基水解小麥蛋白、硬脂基二甲基銨羥丙基水解膠原、麥胚芽油酰胺基丙基芐基二甲基氯化銨、麥胚芽油酰胺基丙基乙基二甲基銨乙基硫酸鹽和它們的組合。
33.權(quán)利要求I所述的組合物,其中所述聚季銨鹽化合物選自聚季銨鹽_4、聚季銨鹽-7、聚季銨鹽-10、聚季銨鹽-11、聚季銨鹽-15、聚季銨鹽-16、聚季銨鹽-22、聚季銨鹽-24、聚季銨鹽-28、聚季銨鹽-29、聚季銨鹽-32、聚季銨鹽-33、聚季銨鹽_34、聚季銨鹽-35、聚季銨鹽-37、聚季銨鹽-39、聚季銨鹽-43、聚季銨鹽-44、聚季銨鹽-46、聚季銨鹽-47、聚季銨鹽-55、聚季銨鹽-60、聚季銨鹽-66、聚季銨鹽-67、聚季銨鹽-68、聚季銨鹽-69、聚季銨鹽-72、聚季銨鹽-77、聚季銨鹽-85、聚季銨鹽-86、聚季銨鹽-87和它們的組口 ο
34.權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述酸性化合物選自有機酸、無機酸以及它們的混合物。
35.權(quán)利要求34所述的組合物，其中所述酸性化合物選自氫氯酸、硝酸、硫酸、磷酸、硫酸氫鈉，以及它們的混合物。
36.權(quán)利要求34所述的組合物，其中所述酸性化合物選自α-羥基酸(ΑΗΑ)、β-羥基酸(BHA)、α氨基酸、α -酮酸，以及它們的混合物。
37.權(quán)利要求36所述的組合物，其中所述酸性化合物選自乳酸、乙酸、富馬酸、乙醇酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸、2-羥基辛酸、甘油酸(2，3- 二羥基丙酸)、羥基丙二酸、葡糖酸、扁桃酸、二苯乙醇酸、α -硫辛酸、精氨酸乙醇酸鹽、乳酸銨、乳酸鈉、α -羥基丁酸、α -羥基異丁酸、α-羥基異己酸、α-羥基異戊酸、阿卓乳酸、3-羥基丙酸、羥基丁酸、苯基乳酸、苯基丙酮酸、水楊酸、天冬氨酸、谷氨酸、丙酮酸、乙酰丙酮酸、視黃酸、三氯乙酸、植酸、溶血磷脂酸、水楊酸，5-辛酰水楊酸。
38.權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述表面活性劑選自陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑，以及它們的組合。
39.權(quán)利要求I所述的組合物，其進一步包含選自如下的組分調(diào)節(jié)劑、保濕劑、抗氧化齊U、微粒、角質(zhì)層分離劑、植物性藥劑、維生素類、抗頭皮屑劑、消炎劑、止痛劑、止汗劑、除臭 劑化合物、頭發(fā)固定劑聚合物、助酸化劑，助堿化劑、流變改性劑、粘度控制劑、光彩增強劑、潤膚劑、濕潤劑、潤滑劑、防曬劑、UV吸收劑；氧化劑、還原劑、聚合物膜改性劑、螯合劑、遮光劑、防腐劑；香料；香料增溶劑；著色劑、推進劑、緩沖劑；固定劑、成型劑；及它們的組合。
40.權(quán)利要求39所述的組合物，其中所述調(diào)節(jié)劑為硅酮。
41.權(quán)利要求40所述的組合物，其中所述硅酮選自硅酮流體、硅酮膠、硅酮樹脂，和它們的混合物。
42.一種包含權(quán)利要求I所述組合物的個人護理產(chǎn)品、健康護理產(chǎn)品、家庭護理產(chǎn)品、機構(gòu)和工業(yè)護理產(chǎn)品或工業(yè)應用產(chǎn)品。
43.權(quán)利要求1-42任一項所述的組合物，其中所述聚合物是由選自(ii)包含(a)、(b)和(d)的單體混合物聚合而成的，其中單體組分(a)選自以下的至少一種甲基丙烯酸3-( 二甲基氨基)丙基酯、甲基丙烯酸2-( 二甲基氨基)丙烷-2-基酯、甲基丙烯酸3-( 二甲基氨基)_2，2- 二甲基丙基酯、甲基丙烯酸2- ( 二甲基氨基)-2-甲基丙基酯、甲基丙烯酸4_( 二甲基氨基)丁酯，以及它們的混合物；單體組分(b)選自以下的至少一種C「C3(I烷基(甲基)丙烯酸酯、羥基-取代的C1-C3tl烷基(甲基)丙烯酸酯，以及它們的混合物；單體組分(d)選自至少一種如下式所示的單體 H2C=CHCH2O (C3H6O) d (C2H4O) eH 以及它們的混合物，其中d在1-20的范圍內(nèi)，e在5-40的范圍內(nèi)。
44.權(quán)利要求43所述的組合物，其中所述聚合物是由包含甲基丙烯酸3-(二甲基氨基)-2，2- 二甲基丙基酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯和由式H2C=CHCH2O (C3H6O) 2_10 (C2H4O) 10_25H所示的單體的單體混合物聚合而成的。
45.權(quán)利要求1-42任一項所述的組合物，其中所述聚合物是由選自(ii)包含(a)、(b)和(c)的單體混合物聚合而成的，其中單體組分(a)選自以下的至少一種甲基丙烯酸3-( 二甲基氨基)丙基酯、甲基丙烯酸2-( 二甲基氨基)丙烷-2-基酯、甲基丙烯酸3-( 二甲基氨基)_2，2- 二甲基丙基酯、甲基丙烯酸2-( 二甲基氨基)-2-甲基丙基酯、甲基丙烯酸4-( 二甲基氨基)丁酯，以及它們的混合物；單體組分(b)選自至少一種C1-C3tl烷基(甲基)丙烯酸酯，以及它們的混合物；單體組分(c)選自至少一種選自如下的一種或多種單體十六烷基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、鯨蠟硬脂基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、硬脂基聚乙氧基化(甲基)丙稀酸酷、~■十燒基聚乙氧基化(甲基)丙稀酸酷、~■十~■燒基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、十二烷基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、二十六烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯，二十八烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三十烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三十二烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三苯乙烯基苯酚聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、氫化蓖麻油聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、菜籽油聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯和膽留醇聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，其中單體中聚乙氧基化部分包括約5至約100個環(huán)氧乙烷重復單元 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含水解穩(wěn)定的多用途聚合物的組合物，所述聚合物由包含如下單體的單體混合物聚合而成至少一種氨基-取代的甲基(丙烯酸酯)(ASMA)單體或其鹽；至少一種非離子乙烯基(NIV)單體；其中所述單體混合物任選地包含一種或多種的至少一種乙烯基締合(VA)單體；至少一種乙烯基表面活性劑(VS)單體；和/或至少一種可聚合的硅酮大分子單體(PSM)，并且所述單體混合物進一步任選地包含一種或多種的至少一種交聯(lián)(XL)單體；至少一種鏈轉(zhuǎn)移劑(CTA)；和/或至少一種聚合物穩(wěn)定劑。本發(fā)明的多用途聚合物也可以由含有鏈轉(zhuǎn)移劑或其它在聚合過程中通常采用的功能組分的單體混合物制備而成。
文檔編號C08K5/00GK102648238SQ201080054489
公開日2012年8月22日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者D·S·菲拉, K·塔瑪勒瑟爾維, P·G·普羅希特, W·K·李 申請人:路博潤高級材料公司