[发明专利]油包水聚合物乳液

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2008年6月10日提交的美国临时申请No.61/129196的优先权的权益。本申请在此通过参考引入其全文。

本发明涉及反相(油包水)乳液，其中含水内相是水溶性聚合物的溶液和尤其涉及通过在乳液内包括油溶性低聚物稳定剂，稳定这种聚合物乳液防止沉降和相分离。

水溶性聚合物的油包水乳液是众所周知的材料且例如公开于US3284393(Vanderhoff等人)、US 3624019(Anderson等人)和US3734873(Anderson等人)中。使用这种反相乳液容易处理水溶性聚合物，所述水溶性聚合物对水溶液的流变学具有突出的尤其是增稠的效果。使用反相乳液可使得更加简单和容易在规定的所需浓度下生产水溶液和/或在水中以单体为起始合成聚合物。反相(油包水)聚合物乳液的已知问题是，它们不能象期望的一样储存稳定。随着时间流逝，乳液组分之间的密度差导致下述任何一项或二者：含水溶性聚合物的液滴沉降出乳液和可能地聚集为底层，或者油的分离层倾向于在乳液的上表面处相分离。这种储存不稳定性可导致显著的浪费和最终使用者处理乳液出现各种困难，因此乳液稳定性的改进是期望的。

本发明基于下述发现：可使用含二聚酸、二聚二醇和/或二聚二胺的残基的低聚聚氨酯和/或脲聚合物，稳定化反相水溶性聚合物的聚合物乳液。

因此，本发明提供一种反相乳液，它包括含水溶性聚合物水溶液的不连续内相，以及含包括油的稳定的油体系且包括含聚氨酯和/或脲键与二聚和/或三聚组分残基的低聚物作为稳定剂的连续外相。

在本发明中，提供反相乳液稳定性所使用的二聚体基聚氨酯和/或脲低聚物[更加充分地]公开于PCT公布申请WO2007/135384A中，它在农业化学凝胶“油可流动”的配方内作为结构剂/增稠剂。

使用含二聚酸、二聚二醇和/或二聚二胺残基的低聚聚氨酯和/或脲聚合物，稳定化本发明的反相乳液。此处所使用的术语“低聚稳定剂”是指聚合物或低聚物材料，所述材料将提高本发明的反相乳液的稳定性，和为了便利起见，其使用而与所牵涉的材料的重复单元数量或分子量无关。本发明中所使用的低聚稳定剂可具有变化的重复单元。

低聚稳定剂起到增加粘度的作用并提供油包水反相乳液的连续油相结构，结果乳液防止沉降和相分离的储存稳定性显著增加。本发明的反相乳液中的油相可描述为“结构乳液”，所述“结构”乳液是指与在不存在结构剂低聚稳定剂的情况相比，在结构化油相内分散的乳液分散相液滴显示出低得多的倾向乳油析出(creaming)、沉降、离析或与连续油相的相分离。我们认为通过增稠或胶凝油相，提供该结构，和通常可测量胶凝的油的屈服应力。屈服应力使得胶凝的油能提供分散相支持，从而稳定乳液，且分散相液滴显示出降低的倾向乳油析出、沉降、离析或与油相相分离。凝胶可以是“无定形的”(进一步参见下述)，在此情况下，它通常没有显示出相当确定的屈服应力，但其流变学性能提供分散相改进的分散性。一般地，本发明的反相乳液的结构油相显示出强烈的剪切变稀性能，甚至在相对低的剪切速度下，和这辅助倾倒或泵送反相乳液，和视需要在水中稀释时其相翻转。

当本发明的反相乳液使用含二聚体组分的低聚结构剂时，该二聚体组分单元通常包括式(I)的单元：

-(X)-(D)-(X)CO-NH-R¹-(I)

其中

-(D)-是双官能残基，所述双官能残基是或者包括脂肪酸二聚体残基；

每一X独立地为-O-或-NH-，尽管通常X基是或者两个-O-或者两个-NH-；和

R¹是C₁-C₆₀，尤其C₂-C₄₄亚烃基。

更通常地，本发明中所使用的低聚结构剂化合物包括式(Ia)的重复单元：

-(X)-(D)-(X)C(O)NH-R¹-NHC(O)-(Ia)

其中D、R¹和每一(X)独立地如式(I)中所定义。

特别地，本发明中所使用的低聚物内的重复单元可以是式(Ib)的氨基甲酸酯重复单元：

-O-(D)-OC(O)NH-R¹-NHC(O)-(Ib)

其中D和R¹独立地如式(I)中所定义，

或者式(Ic)的脲重复单元：

-NH-(D)-NHC(O)NH-R¹-NHC(O)-(Ic)

其中D和R¹独立地如式(I)中所定义。