多臂亲水的氨基甲酸乙酯聚合物、制备它们的方法以及使用它们的组合物和方法
【专利摘要】本发明描述了亲水的多臂氨基甲酸乙酯聚合物，其在水中可分散和/或可溶，并且为含水清洁产品提供湿润、发泡和清洁益处，所述含水清洁产品包括硬表面清洁剂、机器洗碗剂和液体手动洗碗组合物。本发明提供了经如下制备的至少一种组合物：使至少一种C1-6多元醇与至少一种二异氰酸酯反应，然后与至少一种低分子量聚乙二醇反应。星形聚合物的臂中的至少一些经在每个臂的自由端的二异氰酸酯基和至少一个亲水分子之间形成的键交联，每个所述亲水分子具有至少两个亲水基团。所述星形聚合物具有1-6个臂。所述亲水分子为聚乙二醇，其跨越连接至不同核基团的二异氰酸酯反应，从而轻微地交联星形聚合物，以提供水可溶和/或水可分散聚合物。
【专利说明】多臂亲水的氨基甲酸乙酯聚合物、制备它们的方法以及使用它们的组合物和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年4月6日提交的标题为“Mult1-Arm Hydrophilic UrethanePolymers, Methods of Making Them, And Compositions and Processes Employing Them”的美国临时申请61472503的优先权，将其全部内容并入本申请作为参考。
【技术领域】
[0003]本发明的技术大体上涉及含有至少一个氨基甲酸乙酯键的水可分散或者水可溶多臂聚合物及其组合物；制备方法；和使用它们的各种应用或者方法。
【背景技术】
[0004]具体地，将这些聚合物设计成水可分散和/或可溶的。文献充满了氨基甲酸乙酯聚合物的实例，其被设计成为家具泡沫体、隐形眼镜、伤口敷料、胶粘剂、可固化涂料等提供结构性质。本发明聚合物的不同之处在于，它们被设计成掺入含水清洁组合物中以提供表面湿润和/或持续发泡益处。这需要与现有技术氨基甲酸乙酯聚合物非常不同的性质，所述现有技术氨基甲酸乙酯聚合物一般仅为水可溶胀的，如果不是水不溶的话。
【发明内容】
[0005]在一个方面，本发明技术提供星形聚合物(star polymer),其中所述星形聚合物包含: [0006]核，所述核包含具有至少一个官能团的C1-6直链、支链、环状或者其它烃类有机分子，
[0007]—个或者多个与所述核基团结合的臂，其中每个臂具有下式1:
[0008]- [0-C (=0) -N (H) -Rl-N (H) -C (=0) -0- (CH2CH2-0) n] -H
[0009]其中n=4_12，以及Rl相同或者不同，并且可为二环己基甲烷基团、二苯基甲烷基团，或者甲苯基团。在其它实施方案中，星形聚合物的臂中的至少一些经在每个臂的自由端的二异氰酸酯基和至少一个亲水分子之间形成的键交联，每个所述亲水分子具有至少两个亲水基团。在一些方面，星形聚合物具有1-6个臂。在其它方面，亲水分子为聚乙二醇，其跨越连接至不同核基团的二异氰酸酯反应，从而轻微地交联星形聚合物，以提供本发明技术的水可溶和/或水可分散聚合物。
[0010]本发明技术的组合物通过制备它们的物质和使用的方法的组合最好地描述。存在大量结构，所有这些结构将含有氨基甲酸乙酯键，并且其还含有亲水多元醇。下面描述本发明技术的两个实施方案，即本发明技术的未交联星形聚合物(式2)的一个实例，和本发明技术的交联星形聚合物(式3)的一个实例:
[0011]式2，其中所述组分为三羟甲基丙烷、Desmodur? W，和聚乙二醇(PEG)，例如PEG-400。
【权利要求】
1.水可分散或者水可溶组合物，其包含一种或者多种水可分散或者水可溶星形聚合物，其中所述一种或者多种星形聚合物包含: (a)核，其包含具有至少一个反应性基团的C1-6直链烃、支链烃、环状烃或者其它的烃； (b)一个或者多个从所述核向外辐射的臂，每个臂具有下式1:
-[O-C(=0)-N(H)-Rl-N(H)-C(=0)-0-(CH2CH2-0) n] -H 其中n=4-12，Rl相同或者不同并且为二环己基甲烷基团、二苯基甲烷基团，或者甲苯基团。
2.权利要求1的水可分散或者水可溶组合物，其中所述一种或者多种水可分散或者水可溶星形聚合物包含具有下式的星形聚合物:
3.权利要求1的水可分散或者水可溶组合物，其中所述一种或者多种水可分散或者水可溶聚合物具有至少一些交联，其中在每个臂上的异氰酸酯基与至少一个亲水分子结合以在星形聚合物之间提供交联，每个所述亲水分子含有至少2个疏水性基团。
4.权利要求3的水可分散或者水可溶组合物，其中所述至少一个亲水分子为聚乙二醇。
5.权利要求4的水可分散或者水可溶组合物，其中所述一种或者多种水可分散或者水可溶聚合物包含具有下式的星形聚合物:
6.权利要求1的水可分散或者水可溶组合物，其中所述核选自三羟甲基丙烷、甘油、丙二醇、1，3-丙二醇和葡萄糖。
7.权利要求1或者6的水可分散或者水可溶组合物，其中所述星形聚合物具有1-6个臂，优选约1-3个臂。
8.前述权利要求中的任一项的组合物,其中所述组合物还包含水。
9.组合物，其包含至少一种水可溶或者水可分散聚合物，其中所述水可溶或者水可分散聚合物是以下反应的反应产物:使至少一种二异氰酸酯与多元醇核反应以形成预聚物，然后使所述预聚物与亲水多元醇反应。
10.权利要求9的组合物，其中所述多元醇核为三羟甲基丙烷并且所述二异氰酸酯为二环己基甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯。
11.权利要求10的组合物，其中所述亲水的多元醇为聚乙二醇、聚甘油或者葡萄糖。
12.清洁组合物，其包含约0.01重量％至约50重量％的权利要求1-11中的任一项的至少一种水可分散或者水可溶组合物。
13.权利要求12的清洁组合物，其中所述清洁组合物包含约0.01重量％至约10重量％的至少一种水可分散或者水可溶组合物。
14.权利要求12的清洁组合物，其中所述清洁组合物包含约0.01重量％至约I重量％的至少一种水可分散或者水可溶组合物。
15.权利要求12的清洁组合物，其中所述清洁组合物包含约0.01重量％至约0.1重量％的至少一种水可分散或者水可溶组合物。
16.权利要求12-15中的任一项的清洁组合物，其中所述清洁组合物用作浴室或者厨房清洁剂。
17.轻型液体洗涤剂组合物，其包含约0.01%至约10%的权利要求1-11中的任一项的水可分散或者水可溶组合物。
18.权利要求17的轻型液体洗涤剂组合物，其中所述组合物包含约0.01%至约1.0%的水可分散或者水可溶组合物。
19.权利要求17或者18的轻型液体洗涤剂组合物，其中与不含至少一种水可分散或者水可溶组合物的洗涤剂组合物相比，所述洗涤剂组合物具有提高的发泡性能，其中所述发泡效果通过自动化混合污物克数测试测量。
20.权利要求17-19中的任一项的轻型液体洗涤剂，其中与不含所述至少一种水可分散或者水可溶组合物的组合物相比，所述组合物提供增强的污物释放。
21.权利要求12-16中的任一项的清洁组合物，其中与不含所述至少一种水可分散或者水可溶组合物的组合物相比，所述组合物提供增强的污物释放。
22.玻璃清洁剂组合物，其包含约0.01%至约0.1%的权利要求1-11中的任一项的水可分散或者水可溶组合物。
23.权利要求22的玻璃清洁剂组合物，其中所述玻璃清洁剂不含表面活性剂或者溶剂。
24.前述权利要求1-11中的任一项的组合物，其中所述组合物包含另外的亲水添加剂，所述另外的亲水添加剂在聚合过程的任何步骤添加以与所述二异氰酸酯反应。
25.权利要求24的组合物，其中所述另外的亲水添加剂是二甘醇胺。
26.清洁组合物，其包含约0.01%至约0.1%的权利要求1-11中的任一项的至少一种水可分散或者水可溶组合物，其中与不含至少一种水可分散或者水可溶组合物的清洁组合物相比，所述清洁组合物具有提高的发泡性能，其中所述发泡效果通过自动化混合污物克数测试测量。`
27.制备水可分散或者水可溶聚合物组合物的方法，所述方法包括以下步骤: a)使二异氰酸酯与多元醇核在约60°C至约100°C的温度反应足够时间，以形成预聚物；和 b)使所述预聚物与亲水多元醇在约60°C至约120°C的温度反应足够量的时间，以产生在水中基本上可溶或者可分散的聚合物。
【文档编号】C08L53/00GK103608399SQ201280027577
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2012年4月5日 优先权日:2011年4月6日
【发明者】R.A.马斯特斯, D.K.希尔谢弗, C.A.加里皮 申请人:斯蒂潘公司