Способ регулирования стабильности либо размера капель у простых эмульсий "вода в масле" и стабилизированные простые эмульсии "вода в масле"

Способ регулирования стабильности либо размера капель у простых эмульсий "вода в масле" и стабилизированные простые эмульсии "вода в масле"

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к способу регулирования стабильности простых эмульсий "вода в масле" и к стабилизации простых эмульсий "вода в масле".

Эмульсии представляют собой композиции, обычно жидкие либо гелеобразные, содержащие, по меньшей мере, две фазы, которые не смешиваемы, при этом одна фаза диспергирована в виде капель в другой. Использование эмульгаторов делает возможным получение дисперсии одной из фаз в другой. Таким образом, эмульсии обычно получают в результате смешивания фаз и эмульгаторов при подводе энергии, например в результате проведения интенсивного перемешивания и/или нагревания. Природа и количество эмульгатора и природа и количество каждой фазы представляют собой рабочие характеристики при работе с эмульсиями. Данные параметры обычно оказывают влияние на размер капель, на количество эмульгированных капель, на стабильность, на величину энергии, подводимой для эмульгирования.

Известны прямые эмульсии, по существу состоящие из гидрофобной фазы, диспергированной в водной фазе, и эмульсии "вода в масле", по существу состоящие из водной фазы, диспергированной в гидрофобной фазе. Данные два типа эмульсий обычно рассматриваются в качестве двух различных областей техники, поскольку обычно используются различные фазы, а также различные эмульгаторы (природа и количества). Также известны простые эмульсии и множественные эмульсии. Множественные эмульсии образует, например, трехфазная система, где внутреннюю эмульсию, содержащую первую фазу, диспергированную во второй фазе, диспергируют в виде капель в третьей внешней фазе. В таких эмульсиях первая и третья фазы могут быть одинаковыми, будучи разделенными второй фазой. Простые эмульсии состоят из внутренней фазы, диспергированной во внешней фазе, где внутренняя фаза дополнительно не содержит диспергированной в ней жидкой фазы. Простые и множественные эмульсии также рассматриваются как относящиеся к различным областям техники, поскольку проблемы, с которыми сталкиваются в обоих случаях, различны. Изобретение относится к простым эмульсиям "вода в масле".

Регулирование/контроль размера капель и стабильности эмульсий (то есть, предотвращение вызванных разрушением эмульсии коалесценции, флокуляции (хлопьеобразования) и/или расслаивания) представляет собой проблему, которую необходимо рассмотреть по многим причинам. В случае товаров широкого потребления существует потребность в эмульсиях, отличающихся длительным сроком службы, а также сохранением их свойств и, кроме того, сохранением их хорошего внешнего вида. Примерами товаров широкого потребления, содержащих простые эмульсии "вода в масле", являются косметические композиции, такие как средства макияжа и кремы по уходу за кожей, например кремы или лосьоны от загара, а, говоря более конкретно, водостойкие кремы или лосьоны от загара. Простые эмульсии "вода в масле" также используют в области взрывчатой продукции. Стабильность представляет собой в особенности важное свойство в данной области. Другие области, где используют простые эмульсии "вода в масле", включают некоторые противовспенивающие композиции, используемые в бумажной промышленности; полимеризацию в эмульсии "вода в масле", рабочие жидкости для гидроразрыва, используемые на нефтяных месторождениях, дизельное топливо-газ для автомобилей ("зеленое" дизельное топливо).

Существует потребность в новых эмульгаторах либо смесях эмульгаторов, которые позволяли бы добиваться эмульгирования (размера капель) и/или стабильности, настолько же хороших, как существующие эмульгаторы либо смеси эмульгаторов и/или лучших, чем они, для некоторых различных фаз либо при различных условиях, например при повышенных температурах.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к способу регулирования стабильности либо размера капель простой эмульсии "вода в масле", содержащей капли водной фазы, диспергированной в гидрофобной фазе,

при этом упомянутый способ включает стадию использования в эмульсии:

- блок-сополимера, выбираемого из группы, состоящей из:

- двухблочных сополимеров (блок А)-(блок В),

- трехблочных сополимеров (блок А)-(блок В)-(блок А) и

- трехблочных сополимеров (блок В)-(блок А)-(блок В),

где

- блок А представляет собой гидрофильный блок,

- блок В представляет собой гидрофобный блок, и

- блок А либо блок В содержит звенья, получающиеся из мономеров с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа, и

- необязательно эмульгатора, отличающегося от блок-сополимера.

Под регулированием размера капель эмульсии понимается то, что является возможным получить эмульсию. Использование блок-сополимера, индивидуально либо в смеси с дополнительным эмульгатором, позволяет провести эмульгирование. Блок-сополимер в действительности является эмульгатором.

Под регулированием стабильности эмульсии понимается то, что:

- в присутствии блок-сополимера эмульсия остается стабильной дольше, чем в отсутствие блок-сополимера при том же количестве поверхностно-активного вещества в эмульсии, и/или

- в присутствии блок-сополимера эмульсия остается стабильной так же долго, либо еще дольше, чем эмульсия, не содержащая блок-сополимера и содержащая, по меньшей мере, то же самое количество поверхностно-активного вещества, что и суммарное количество поверхностно-активного вещества и блок-сополимера, и/или

- в присутствии блок-сополимера эмульсия остается стабильной дольше и/или при более высокой температуре, чем в присутствии другой эмульгирующей системы, такой как другой полимер и/или поверхностно-активное вещество, которые не содержат блок-сополимера и которые содержат, по меньшей мере, то же самое количество поверхностно-активного вещества и/или другого полимера, что и суммарное количество поверхностно-активного вещества и блок-сополимера.

В то время, как полезным является увеличение стабильности эмульсии без добавления какого-либо дополнительного количества эмульгатора (поверхностно-активного вещества, полимера), полезным является также и уменьшение количества эмульгатора (поверхностно-активного вещества, полимера) без уменьшения стабильности, поскольку это, например, экономит затраты и является благоприятным для защиты окружающей среды.

Изобретение представляет собой альтернативное решение по отношению к использованию известных эмульгаторов либо эмульгирующих систем, которое обеспечивает достижение, по меньшей мере, тех же самых свойств, а во многих случаях позволяет добиться преимуществ. Данные преимущества включают улучшенную стабильность при высокой температуре и/или улучшенную стабильность для некоторых гидрофобных фаз (природа и/или количество).

Под использованием в эмульсии блок-сополимера понимается то, что блок-сополимер представляет собой соединение, содержащееся в эмульсии. Его, например, можно добавить к эмульсии, к соединениям, содержащимся в эмульсии, необязательно предварительно смешивая с некоторыми из них до проведения эмульгирования, или же к высушенной эмульсии либо воде до проведения смешения упомянутой высушенной эмульсии с водой для получения эмульсии.

Эмульсии можно получать обычным образом, смешивая водную фазу и гидрофобную фазу, поверхностно-активное вещество и блок-сополимер, производя подвод определенного количества энергии для эмульгирования. Эмульсии можно получить, например, с использованием гомогенизатора.

В еще одном аспекте изобретение относится к простой эмульсии "вода в масле", содержащей:

- капли водной фазы, диспергированной в гидрофобной фазе,

- блок-сополимер, выбираемый из группы, состоящей из:

- двухблочных сополимеров (блок А)-(блок В),

- трехблочных сополимеров (блок А)-(блок В)-(блок А) и

- трехблочных сополимеров (блок В)-(блок А)-(блок В),

где

- блок А представляет собой гидрофильный блок,

- блок В представляет собой гидрофобный блок, и

- блок А либо блок В содержит звенья, получающиеся из мономеров с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа, и

- необязательно эмульгатор, отличающийся от блок-сополимера.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Определения

В настоящем описании молекулярная масса полимера, сополимера, фрагмента, привитого компонента сополимера, боковой цепи, ядра, ответвления, блока либо основной цепи означает среднемассовую молекулярную массу упомянутых полимера, сополимера, фрагмента, привитого компонента сополимера, боковой цепи, ядра, ответвления, блока либо основной цепи. Среднемассовую молекулярную массу полимера либо сополимера можно измерить по методу гельпроникающей хроматографии (ГПХ). В настоящем описании молекулярная масса привитого компонента сополимера, боковой цепи, ядра, ответвления, блока либо основной цепи означает молекулярную массу, рассчитанную из количеств мономеров, полимеров, инициаторов и/или агентов передачи цепи (кинетической), использованных для получения упомянутых привитого компонента сополимера, боковой цепи, ядра, ответвления, блока либо основной цепи. Специалист в соответствующей области знает, как рассчитать данные молекулярные массы. Массовые соотношения между блоками коррелируют с соотношениями между количествами соединений, использованных для получения упомянутых звеньев, при рассмотрении экстенсивной полимеризации.

Обычно молекулярную массу М блока, привитого компонента сополимера, боковой цепи, ответвления, ядра либо основной цепи рассчитывают в соответствии со следующей формулой: где М_i представляет собой молекулярную массу мономера i, n_i представляет собой количество молей мономера i, а n_{прекурсор} представляет собой количество молей соединения, с которым будет связана макромолекулярная цепь блока, привитого компонента сополимера, боковой цепи, ответвления, ядра либо основной цепи. Упомянутое соединение может быть передатчиком кинетической цепи либо группой передатчика кинетической цепи, предшествующим блоком, либо привитым компонентом сополимера, либо реакционно-способной боковой цепью. Если им является предшествующий блок, то тогда количество молей можно рассматривать как количество молей соединения, с которым связана макромолекулярная цепь упомянутого предшествующего блока, например, как количество передатчика кинетической цепи либо группы передатчика кинетической цепи. Данную величину также можно получить в результате вычислений из измеренного значения молекулярной массы упомянутого предшествующего блока. Если из предшествующего блока по обоим концам одновременно растут два блока, то тогда молекулярную массу, рассчитанную в соответствии с приведенной выше формулой, необходимо разделить на два.

В настоящем описании звено, получающееся из мономера, понимается как звено, которое можно непосредственно получить из упомянутого мономера в результате полимеризации. Таким образом, звено, получающееся из сложного эфира акриловой либо метакриловой кислоты, не включает звено, описываемое формулой -СН-СН(СООН)-, -СН-С(СН₃)(СООН)-, -СН-СН(ОН)-, -СН-С(СН₃)(ОН)-, полученное, например, в результате полимеризации сложного эфира акриловой либо метакриловой кислоты или же винилацетата, а после этого гидролиза. Звено, получающееся из акриловой кислоты либо метакриловой кислоты, включает, например, звено, полученное в результате полимеризации мономера (например, алкилакрилата либо метакрилата), а после этого проведения реакции (например, гидролиза) с получением звеньев, описываемых формулой -СН-СН(СООН)- либо -СН-С(СН₃)(СООН)-. Звено, получающееся из винилового спирта, включает, например, звено, полученное в результате полимеризации мономера (например, сложного винилового эфира), а после этого проведения реакции (например, гидролиза) с получением звеньев, описываемых формулой -СН-СН(ОН)- либо -СН-С(СН₃)(ОН)-.

Водная фаза

Основой водной фазы является вода, и водная фаза может содержать некоторые дополнительные ингредиенты, такие как активные вещества.

В конкретном варианте реализации гидрофильная фаза представляет собой гидрофильную фазу эмульсионного взрывчатого вещества. Такая фаза содержит воду, соединение, выступающее в роли донора кислорода, и необязательно другие водо-растворимые добавки. Примеры соединений, выступающих в роли донора кислорода, включают нитрат аммония. В такой гидрофильной фазе содержание воды обычно варьируется в диапазоне 2-30% (мас.), предпочтительно в диапазоне 2-30% (мас.).

Активные вещества, которые могут содержаться в водной фазе, включают органические либо неорганические соединения, если только они растворимы в воде либо диспергируемы в воде. Их можно солюбилизировать в гидрофильном растворителе, который смешиваем с водой, в таком как метанол, этанол, пропиленгликоль, глицерин. Активные вещества также могут находиться в твердом состоянии, будучи диспергированными в водной фазе.

Примеры активных веществ в водной фазе, которые можно использовать в косметике, включают соединения, оказывающие косметическое действие, терапевтическое действие, и соединения, используемые для ухода за волосами либо кожей.

Таким образом, активные вещества, которые можно использовать, включают компоненты с кондиционирующим действием для волос и кожи, такие как полимеры, содержащие четвертичные аммониевые группы, необязательно содержащиеся в гетероциклах (вещества, относящиеся к типу четвертичных либо поличетвертичных соединений), увлажняющие компоненты, фиксирующие средства (средства для укладки волос), более предпочтительно фиксирующие полимеры, такие как гомо-, со- либо тройные сополимеры, например акриламид, акриламид/акрилат натрия, сульфированный полистирол, катионные полимеры, поливинилпирролидон, поливинилацетат.

Активные соединения, которые могут содержаться в водной фазе, также включают окрашивающие добавки, вяжущие вещества, которые могут быть использованы в дезодорирующих композициях, такие как соли алюминия, соли циркония, бактерицидные компоненты, противовоспалительные средства, обезболивающие средства, солнцезащитные факторы, такие как TiO₂ либо предпочтительно нанометрический TiO₂, необязательно с нанесенным покрытием.

Активные вещества, содержащиеся в водной фазе, которые можно использовать в косметике, включают α- и β-гидроксикислоты, такие как лимонная кислота, молочная кислота, гликолевая кислота, салициловая кислота, двухосновные карбоновые кислоты, предпочтительно ненасыщенные, содержащие от 9 до 16 атомов углерода, такие как азелаиновая кислота, витамин С и его производные, в особенности производные на фосфатной основе либо на гликозильной основе, биоцидные средства, такие как предпочтительно катионные соединения (например, Glokill PQ, Rhodoaquat RP50, представленные на рынке компанией Rhodia).

Примеры активных веществ, содержащихся в водной фазе, которые можно использовать в пищевой промышленности, включают двухвалентные кальциевые соли (фосфаты, хлориды...), которые можно использовать для сшивания структурирующихся полимеров, таких как альгинаты, каррагенаны. Также можно использовать и бикарбонат натрия.

Примеры активных веществ, содержащихся в водной фазе, которые можно использовать в агрохимических композициях, включают гидрофильные пестициды и гидрофильные питательные ингредиенты.

Примеры активных веществ, содержащихся в водной фазе, которые можно использовать на нефтяных месторождениях, включают гидрофильные соединения, подходящие для цементирования, буровых работ либо интенсифицирования нефтяных скважин (например, стандартный разрыв пласта). Примеры включают катализаторы сшивания, такие как литиевые соли, хлориды, ацетат. Примеры также включают соединения, которые расщепляют полисахариды, такие как карбоновые кислоты (например, лимонная кислота), ферменты и окислители.

Примеры активных веществ, содержащихся в водной фазе, которые можно использовать в бумажной промышленности, включают хлорид кальция и хлористо-водородную кислоту.

Водная фаза также может содержать мономеры, например катионные мономеры, которые будут вступать в реакцию с мономерами либо полимерами, содержащимися в гидрофобной фазе.

Гидрофобная фаза

Гидрофобная фаза является не смешиваемой с водной фазой. Ее зачастую называют масляной фазой. Под "не смешиваемая" понимается то, что ингредиент либо смесь ингредиентов гидрофобной фазы не может раствориться в воде более чем на 10% (мас.) при температуре, заключенной в диапазоне между 20°С и температурой получения эмульсии либо температурой использования эмульсии.

Подходящие гидрофобные фазы включают:

- органические масла, растительные масла, минеральные масла, воска, например, используемые в области косметики,

- насыщенные либо ненасыщенные жирные кислоты, сложные эфиры насыщенных либо ненасыщенных жирных кислот, насыщенные либо ненасыщенные жирные спирты,

- промышленные смазки либо жиры, например, используемые для смазывания металла, для обработки металла либо извлекаемые в результате обезжиривания металла,

- силиконовые масла,

- эфирные масла и

- агрохимические соединения.

В конкретном варианте реализации гидрофобная фаза представляет собой гидрофобную фазу эмульсионного взрывчатого вещества. Примеры такой фазы включают минеральные масла, в частности парафиновые минеральные масла, масла на основе нафталина, растительные масла, отработанные масла либо соляровые масла.

Гидрофобная фаза может содержать некоторые дополнительные ингредиенты, такие как активные вещества.

Примеры активных веществ, содержащихся в гидрофобной фазе, которые можно использовать в пищевой промышленности, включают активные вещества, используемые в пищевой промышленности, которые включают моно-, ди- и триглицериды, эфирные масла, ароматические вещества и окрашивающие добавки, разрешенные для использования в пище.

Примеры активных веществ, содержащихся в гидрофобной фазе, которые можно использовать в косметике, включают душистые вещества, отдушки, силиконовые масла, такие как диметиконы, липофильные витамины, такие как витамин А.

Примеры активных веществ, содержащихся в гидрофобной фазе, которые можно использовать в красках, включают алкидные смолы, эпоксидные смолы, поли(изоцианаты), блокированные либо неблокированные.

Примеры активных веществ, содержащихся в гидрофобной фазе, которые можно использовать в бумажной промышленности, включают димер алкилцетена (AKD) и алкенилянтарный ангидрид (ASA).

Примеры активных веществ, содержащихся в гидрофобной фазе, которые можно использовать в агрохимических композициях, включают α-цианофеноксибензилкарбоксилаты, α-цианогалогенфеноксикарбоксилаты, N-метилкарбонаты, содержащие ароматические группы, альдрин, азинфос-метил, бенфлуралин, бифентрин, хлорфоксим, хлорпирифос, флухлоралин, флуроксипир, дихлорвос, малатион, молинат, паратион, перметрин, профенофос, пропиконазол, протиофос, пирифенокс, бутахлор, метолахлор, хлоримефос, диазинон, флуазифоп-п-бутил, гептопаргил, мекарбам, пропаргит, просульфокарб, бромофос-этил, карбофенотион и цигалотрин.

Примеры активных веществ, содержащихся в гидрофобной фазе, которые можно использовать в композициях с моющим действием, включают силиконовые противоспенивающие добавки, душистые вещества и отдушки.

Примеры активных веществ, содержащихся в гидрофобной фазе, также включают органические растворители либо их смеси, такие как растворитель, используемый для очистки либо удаления поверхностного слоя, такой как фракции ароматического масла, терпеновые соединения, такие как D- либо L-лимонены, и растворители, такие как Solvesso®. Растворители также включают алифатические сложные эфиры, такие как метиловые сложные эфиры смеси уксусной кислоты, янтарной кислоты, глутаровой кислоты (смесь побочных продуктов получения мономера найлона), и хлорированные растворители.

Необязательный эмульгатор

Эмульсия необязательно содержит эмульгатор, отличающийся от блок-сополимера. Эмульгатор может быть поверхностно-активным веществом либо полимером. Следует отметить, что эмульсия может не содержать никакого необязательного эмульгатора, содержать менее 4% (мас.) (в расчете на полную массу эмульсии) или же более (либо ровно) 4% (мас.). Поскольку блок-сополимер также обладает эмульгирующей способностью, эмульгатор, отличающийся от блок-сополимера, также можно называть совместным эмульгатором. Может быть использован широкий ассортимент эмульгаторов либо смесь эмульгаторов. Обычно это зависит от фаз и от того, для чего эмульсию используют.

В предпочтительном варианте реализации смесь блок-сополимера и эмульгатора, отличающегося от блок-сополимера, характеризуется величиной ГЛБ, меньшей либо равной 10. Поскольку блок-сополлимер обычно характеризуется величиной ГЛБ, меньшей 10, эмульгатор может характеризоваться величиной ГЛБ, большей 10 или же меньшей либо равной 10. Таким образом, использование блок-сополимера представляет собой способ регулирования величины ГЛБ эмульгаторов, например уменьшения величины их ГЛБ. Использование блок-сополимера в комбинации с эмульгатором, отличающимся от блок-сополимера, может позволить использовать упомянутый эмульгатор при эмульгировании либо стабилизации эмульсий, где такой результат нельзя было бы получить при использовании упомянутого эмульгатора в одиночку.

Предпочтительные поверхностно-активные вещества, используемые в качестве эмульгаторов, отличающихся от блок-сополимера, характеризуются величиной ГЛБ, меньшей либо равной 10, и их можно выбирать из группы, состоящей из сложных эфиров сорбитана, этоксилированных спиртов, этоксилированных алкилфенолов и этоксилированных касторовых масел. Примеры таких поверхностно-активных веществ включают:

- сорбитантриолеат,

- сорбитантристеарат,

- полиоксиэтиленсорбитгексастеарат,

- лактилированные моно- и диглицериды жирообразующих жирных кислот,

- этиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты,

- моно- и диглицериды жирообразующих жирных кислот,

- моно- и диглицериды, полученные в результате глицеролиза пищевых жиров,

- пропиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты,

- пропиленгликольмоностеарат,

- этиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты,

- сорбитансесквиолеат,

- полиоксиэтиленсорбит-4,5-олеат,

- глицеринмоностеарат,

- частичные жирные сложные эфиры сорбитана,

- смесь высокомолекулярных жирных аминов,

- диэтиленгликолевый сложный эфир жирной кислоты,

- полиоксиэтиленстеариловый простой эфир,

- полиоксиэтиленолеиловый простой эфир,

- производное пчелиного воска с введенным полиоксиэтиленсорбитом,

- полиоксиэтиленцетиловый простой эфир,

- диэтиленгликольмонолаурат,

- сорбитанмонопальмитат,

- смесь сорбитанмоноолеата и полиоксиэтиленового сложного эфира смешанных жирных и смоляных кислот,

- полиоксипропиленманнитдиолеат,

- производное полиоксиэтиленсорбитланолина,

- сорбитанмонолаурат,

- сорбитанмоноолеат,

- полиоксиэтиленсорбитовые сложные эфиры смешанных жирных и смоляных кислот,

- полиоксиэтиленжирная кислота,

- полиоксиэтиленсорбитолеат,

- полиоксиэтиленсорбитанмоностеарат,

- сложные эфиры полиоксиэтиленсорбитталлового масла,

- полиоксиэтиленсорбитталловое масло,

- полиоксиэтиленлауриловый простой эфир,

- полиоксиэтиленсорбитанмоноолеат.

Серия эмульгаторов включает полимеры, продаваемые под торговыми наименованиями "Hypermer" либо "Arlacel" компанией ICI и описанные в патентах США №№ 4504276, 4509950, 4776966. Примеры интересных эмульгаторов включают блок- либо привитые сополимеры, описываемые формулой (А-СОО)_mB, где m равен, по меньшей мере, 2, А представляет собой полимерный компонент с молекулярной массой, по меньшей мере, равной 500, и он представляет собой остаток маслорастворимой сложной одноосновной карбоновой кислоты, описываемой формулой (I):

R-CO-[-O-CR¹H-(R²)_n-CO-]_p-O-CR¹H-(R²)_n-COOH (I)

где R представляет собой водород или же одновалентную либо замещенную водородсодержащую группу, R¹ представляет собой водород либо одновалентную С₁-С₂₄ углеводородную группу, R² представляет собой двухвалентную С₁-С₂₄ углеводородную группу, n равен 0 либо 1 и р равен 0 либо целому числу вплоть до 200, а В представляет собой полимерный компонент с молекулярной массой, по меньшей мере, равной 500, и в случае, когда m равен 2, В представляет собой двухвалентный остаток водорастворимого полиалкиленгликоля, описываемого следующей формулой (II):

H-[-O-CR³H-CH₂-]_q-CR³H-CH₂OH (II)

где R³ представляет собой водород либо С₁-С₃ алкильную группу, q находится в диапазоне от 10 до 500, либо в случае, когда m превышает 2, q представляет собой остаток с валентностью m водорастворимого простого полиэфира с концевыми гидроксильными группами, описываемого следующей формулой (III):

R⁴-{-[-O-CR³H-CH₂-]_r-OH}_m (III)

где R³ и m имеют свои предыдущие значения, r находится в диапазоне от 0 до 500 при том условии, что полное количество звеньев -O-CR³H-CH₂- в молекуле, по меньшей мере, равно 10, а R⁴ представляет собой остаток органического соединения, содержащего в молекуле m атомов водорода, реакционно-способных по отношению к алкиленоксиду.

Дополнительные эмульгаторы включают необязательно модифицированные полиалк(ен)илянтарные ангидриды, такие как полиизобутенянтарные ангидриды. Данные эмульгаторы включают, например, продукт реакции полиалк(ен)илянтарного ангидрида с полярным соединением, содержащим в молекуле, по меньшей мере, одну гидроксильную либо аминогруппу. Предпочтительным полиалк(ен)илянтарным ангидридом являются поли(изобутенил)янтарные ангидриды с молекулярной массой в диапазоне от 400 до 5000. Предпочтительным полярным соединением, с которым ангидрид вступает в реакцию, может быть полиол, такой как этиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин, триметилолпропан, пентаэритрит либо сорбит; или же полиамин, например этилендиамин, триметилендиамин, гексаметилендиамин, диметиламинопропиламин либо диэтиламинопропиламин, или же гидроксиамин, например моноэтаноламин, диэтаноламин, дипропаноламин; трис(гидроксиметил)аминометан либо диметиламиноэтанол.

Блок-сополимер

Блок-сополимер содержит, по меньшей мере, два различных блока - блок А и блок В. Его выбирают из группы, состоящей из двухблочных сополимеров (блок А)-(блок В), трехблочных сополимеров (блок А)-(блок В)-(блок А) и трехблочных сополимеров (блок В)-(блок А)-(блок В). Блок-сополимер представляет собой линейный блок-сополимер. Под линейным подразумевается то, что компоновка блоков является линейной. Однако блок может быть и блоком, имеющим структуру гребенчатого полимера, которая содержит повторяющиеся звенья, включающие полимерное звено (макромономеры).

Блок обычно определяют повторяющимися звеньями, которые он содержит. Блок можно определить наименованием полимера либо наименованием мономеров, из которых его получают. В настоящем описании звено, получающееся из мономера, понимается как звено, которое можно непосредственно получить из упомянутого мономера в результате полимеризации. Таким образом, звено, получающееся из сложного эфира акриловой либо метакриловой кислоты, не включает звено, описываемое формулой -СН-СН(СООН)-, -СН-С(СН₃)(СООН)-, -СН-СН(ОН)-, -СН-С(СН₃)(ОН)-, полученное, например, в результате полимеризации сложного эфира акриловой либо метакриловой кислоты или же винилацетата, а после этого гидролиза. Звено, получающееся из акриловой кислоты либо метакриловой кислоты, включает, например, звено, полученное в результате полимеризации мономера (например, алкилакрилата либо метакрилата), а после этого проведения реакции (например, гидролиза) с получением звеньев, описываемых формулой -СН-СН(СООН)- либо -СН-С(СН₃)(СООН)-. Звено, получающееся из винилового спирта, включает, например, звено, полученное в результате полимеризации мономера (например, сложного винилового эфира), а после этого проведения реакции (например, гидролиза) с получением звеньев, описываемых формулой -СН-СН(ОН)- либо -СН-С(СН₃)(ОН)-.

Блок может быть сополимером, содержащим несколько типов повторяющихся звеньев, получающихся из нескольких мономеров. Таким образом, блок А и блок В представляют собой различные полимеры, получающиеся из различных мономеров, но они могут содержать и некоторое количество общих повторяющихся звеньев (сополимеры). Блок А и блок В предпочтительно не содержат более 50% общего повторяющегося звена (полученного из одного и того же мономера).

Блок А является гидрофильным, а блок В является гидрофобным. Гидрофильные либо гидрофобные свойства блока означают свойство, которым упомянутый блок обладал бы в отсутствие другого блока (блоков), то есть свойство полимера, состоящего из тех же самых повторяющихся звеньев, что и упомянутый блок, при той же самой молекулярной массе. Под гидрофильным блоком, полимером либо сополимером понимается то, что блок, полимер либо сополимер не образуют макроскопически отдельную фазу в воде при концентрации в диапазоне от 0,01% до 10% (мас.) при температуре в диапазоне от 20°С до 30°С. Под гидрофобным блоком, полимером либо сополимером понимается то, что блок, полимер либо сополимер образуют макроскопически отдельную фазу в тех же самых условиях.

Кроме этого, следует отметить, что блок-сополимер может быть растворим в воде, этаноле и/или в гидрофобном соединении. В предпочтительном варианте реализации блок-сополимер растворим в воде, этаноле либо в смеси воды и этанола. Блок-сополимер можно вводить в эмульсию либо в смесь соединений, содержащихся в эмульсии, в твердой форме либо в форме раствора.

Предпочтительно блок В содержит повторяющиеся звенья, получающиеся из мономеров, выбираемых из группы, состоящей из:

- диалкилсилоксана, такого как диметилсилоксан,

- сложных алкиловых эфиров одноосновной карбоновой кислоты с альфа-ненасыщенностью этиленового типа, предпочтительно с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа, таких как метилакрилат, этилакрилат, н-пропилакрилат, н-бутилакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат, н-пропилметакрилат, н-бутилметакрилат и 2-этилгексилакрилат, 2-этилгексилметакрилат, изооктилакрилат, изооктилметакрилат, лаурилакрилат, лаурилметакрилат,

- винилацетата, винилверсатата,

- акрилонитрила,

- винилнитрилов, содержащих от 3 до 12 атомов углерода,

- виниламиноамидов и

- винилароматических соединений, таких как стирол.

Предпочтительно блок А содержит повторяющиеся звенья, получающиеся из мономеров, выбираемых из группы, состоящей из:

- этиленоксида,

- винилового спирта,

- винилпирролидона,

- акриламида, метакриламида,

- полиэтиленоксид(мет)акрилата (то есть полиэтоксилированной (мет)акриловой кислоты),

- сложных гидроксиалкиловых эфиров одноосновных карбоновых кислот с альфа-ненасыщенностью этиленового типа, предпочтительно с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа, таких как 2-гидроксиэтилакрилат, и

- гидроксиалкиламидов одноосновных карбоновых кислот с альфа-ненасыщенностью этиленового типа, предпочтительно с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа,

- диметиламиноэтил(мет)акрилата, диметиламинопропил(мет)акрилата, ди-трет-бутиламиноэтил(мет)акрилата, диметиламинометил(мет)акриламида, диметиламинопропил(мет)акриламида;

- этиленимина, виниламина, 2-винилпиридина, 4-винилпиридина;

- триметиламмонийэтил(мет)акрилатхлорида, триметиламмонийэтил(мет)акрилатметилсульфата, диметиламмонийэтил(мет)акрилатбензилхлорида, 4-бензоилбензилдиметиламмонийэтилакрилатхлорида, триметиламмонийэтил(мет)акриламидохлорида (где триметиламмонийэтил(мет)акриламидо также называют 2-(акрилокси)этилтриметиламмонием, TMAEAMS), триметиламмонийэтил(мет)акрилатметилсульфата (где триметиламмонийэтил(мет)акрилат также называют 2-(акрилокси)этилтриметиламмонием, TMAEAMS), триметиламмонийпропил(мет)акриламидохлорида, винилбензилтриметиламмонийхлорида,

- диаллилдиметиламмонийхлорида,

- мономеров, описываемых следующей формулой:

где

- R₁ представляет собой атом водорода или же метильную либо этильную группу;

- R₂, R₃, R₄, R₅ и R₆, которые являются идентичными либо различными, являются линейными либо разветвленными С₁-С₆, предпочтительно С₁-С₄ алкильными, гидроксиалкильными либо аминоалкильными группами;

- m представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 10, например 1;

- n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 6, предпочтительно от 2 до 4;

- Z представляет собой группу -С(О)О- либо -С(О)NH- или же атом кислорода;

- А представляет собой группу (СН₂)_р, при этом р представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 6, предпочтительно от 2 до 4;

- В представляет собой линейную либо разветвленную С₂-С₁₂-, в выгодном случае С₃-С₆-полиметиленовую цепочку, необязательно прерываемую одним либо несколькими гетероатомами либо гетерогруппами, в частности О либо NH, и необязательно замещенную одной либо несколькими гидроксильными или аминогруппами, предпочтительно гидроксильными группами;

- Х, которые являются идентичными либо различными, представляют собой противоионы,

- мономеров с альфа-ненасыщенностью этиленового типа, предпочтительно с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа, содержащих фосфатную либо фосфонатную группу,

- одноосновных карбоновых кислот с альфа-ненасыщенностью этиленового типа, предпочтительно с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа, таких как акриловая кислота, метакриловая кислота,

- сложных моноалкиловых эфиров двухосновных карбоновых кислот с альфа-ненасыщенностью этиленового типа, предпочтительно с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа,

- моноалкиламидов двухосновных карбоновых кислот с альфа-ненасыщенностью этиленового типа, предпочтительно с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа,

- соединений с альфа-ненасыщенностью этиленового типа, предпочтительно с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа, содержащих группу сульфоновой кислоты, и солей соединений с альфа-ненасыщенностью этиленового типа, предпочтительно с моно-альфа-ненасыщенностью этиленового типа, содержащих группу сульфоновой кислоты, таких как винилсульфоновая кислота, соли винилсульфоновой кислоты, винилбензолсульфоновая кислота, соли винилбензолсульфоновой кислоты, альфа-акриламидометилпропансульфоновая кислота, соли альфа-акриламидометилпропансульфоновой кислоты, 2-сульфоэтилметакрилат, соли 2-сульфоэтилметакрилата, акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота (AMPS), соли акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты и стиролсульфонат (SS).

В то время, как блок В обычно представляет собой нейтральный блок, блок А можно отличать в связи с его электрическими характеристиками или природой. Это значит, что блок А может быть нейтральным блоком либо полиионным блоком (полианионным блоком либо поликатионным блоком). Кроме этого, необходимо отметить, что электрические характеристики или природа (нейтральная, полианионная либо поликатионная) могут зависеть от величины рН эмульсии. Под полиионностью понимается то, что блок содержит ионные (анионные либо катионные) повторяющиеся звенья вне зависимости от величины рН, или же то, что блок содержит повторяющиеся звенья, которые могут быть нейтральными либо ионными (анионными либо катионными) в зависимости от величины рН эмульсии (звенья являются потенциально ионными). Звено, которое может быть нейтральным либо ионным (анионным либо катионным) в зависимости от величины рН композиции, далее в настоящем документе будет называться ионным звеном (анионным либо катионным) либо звеном, получающимся из ионного мономера (анионного либо катионного), вне зависимости от того, будет ли оно находиться в нейтральной форме либо в ионной форме (анионной либо катионной).

Примерами поликатионных блоков являются блоки, содержащие звенья, получающиеся из катионных мономеров, таких как:

- аминоалкил(мет)акрилаты, аминоалкил(мет)