[发明专利]用于含水系统的增稠剂

说明书

本发明涉及用于含水系统的增稠剂，更具体地说，本发明涉及憎水性改性的增稠剂以及涉及其用于增稠含水系统的用途。

有许多增稠的含水系统形式的商业或工业产品。这些产品的实例有家庭的或个人的护理产品，如洗涤剂、洗发剂、液体皂或化妆液、牙粉、家庭或工业液体清洗剂、金属加工液、胶乳涂料或其它的涂料。本发明的目的是提供用于这些产品或用于包括在这些产品中的含水液体或用于其它用途的新的或改进的增稠系统。

可以用作含水系统的增稠剂的一类化合物包括含亲水链的亲脂性改性的共聚物。这种增稠剂含一个或多个亲水链(例如有或没有其它链段的聚氧乙烯链)和一个或多个亲脂链，例如长的烷基链。一类共聚物增稠剂是包括一种或多种烯属不饱和单体成分，例如羧酸单体和/或非离子性乙烯基单体连同一种或多种含一种或多种亲脂部分的非离子性乙烯基聚氧乙烯成分的单体的含水乳液增稠剂。关于下面的乳液共聚物增稠剂也包括任何乳液形式的这种增稠剂，这种增稠剂可以根据要求调节pH。本发明在下面将讨论有关含两种乙烯基单体和亲脂性改性的亲水链的共聚物增稠剂，但是，可以理解的是，通过实例和本发明的概念可以推广到其它含亲水链的亲脂性改性的共聚物增稠剂。

美国专利4,384,096讨论了对pH敏感的用于含水系统增稠剂的含水乳液共聚物。这些共聚物包括三种成分，即羧酸单体、非离子性乙烯基单体和非离子性的表面活性剂乙烯基酯，这种酯是含有环氧乙烷重复单元的亲水链和亲脂的C₈-C₂₀烷基或C₈-C₁₆烷基苯基链的单酯。这种共聚物在pH约低于5.0时作为胶态分散液是稳定的，但是将pH调节到约5.5-10.5或更高时，则成为含水系统的有效增稠剂。在这篇文献中指出，对于在亲脂性改性的表面活性剂乙烯基酯中一定的聚环氧乙烷含量，增加在表面活性剂酯中末端憎水的烷氧基或烷基苯氧基，将使所得到的聚合物作为增稠剂的效果增加。

美国专利4,663,385和4,429,097中广泛讨论了类似的共聚物增稠剂，但其中的亲脂性改性的非离子性表面活性剂乙烯基酯是二酯，这种二酯含至多两个末端C₈-C₃₀基团，或是三酯，这种三酯可含至多三个末端C₈-C₃₀基团。

美国专利4,514,552还讨论了包括α,β-单烯属不饱和羧酸、缺少表面活性剂能力的单烯属不饱和单体、非离子性氨基甲酸乙酯单体(一元非离子性表面活性剂同单烯属不饱和单异氰酸酯的氨基甲酸乙酯反应产物)的另一种共聚物增稠剂。一元非离子性表面活性剂是含加合的环氧乙烷以提供分子的亲水部分和含C₆-C₂₂烷基以提供分子的憎水部分的乙氧基化憎水物。这些增稠剂通过中和时粘度的增加起作用。

本发明涉及用于含水系统的增稠剂。这些增稠剂含高比例的，例如占增稠系统重量2％以上和高达50％或60％或更高的一种或多种单独的亲水表面活性剂。据发现，在这些系统中，例如如在上述技术中讨论的含亲水链的亲脂性改性的增稠剂，不会表现出其正常的增稠性能，事实上，在某些情况下，随亲脂链长的增加甚至至少会使增稠效果大大降低。通过美国专利4,663,385和4,429,097可以确定与某些共聚物乳液增稠剂有关。在这些专利中，初步指出，单独的附加的表面活性剂的存在可以增强增稠效果，但是随着表面活性剂进一步增加然后降低可以达到最佳的附加的表面活性剂的用量。包括在这些专利的数据表明，当使用占共聚物增稠剂重量的某种附加阴离子表面活性剂由0.025增加到0.15％时，可以逐步改进含水液体的粘度。但是，此后粘度逐渐降低。当在表面活性剂0.40％和更高时不加附加的表面活性剂，粘度甚至更低。在加入的表面活性剂的量占共聚物增稠剂重量的0.50％时，与不加表面活性剂的只用共聚物的增稠剂的液体比较，得到的粘度大大降低。