本申請(qǐng)要求于2014年7月7日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/021,262的權(quán)益,將該臨時(shí)專利申請(qǐng)以其全文通過(guò)援引方式并入本申請(qǐng)。
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及具有水溶性聚合物的濃縮懸浮液的配制品,并且特別地,涉及多糖顆粒的濃縮懸浮液。
背景
水溶性聚合物,特別是多糖聚合物,例如像,瓜爾膠、瓜爾膠衍生物、淀粉和纖維素聚合物,是在各種應(yīng)用中使用的可商購(gòu)的材料,包括作為在食品產(chǎn)品、個(gè)人護(hù)理組合物、農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)劑組合物、和用于油田應(yīng)用的組合物(諸如壓裂流體)中的成分。
發(fā)明概述
在許多農(nóng)業(yè)應(yīng)用中,聚合物以干燥粉末的形式加入水性介質(zhì)中并且溶解以形成粘性的水溶液。在一些應(yīng)用中,還將希望的是提供液體濃縮物,該液體濃縮物具有高的聚合物含量并且可以被簡(jiǎn)單地稀釋到用于農(nóng)業(yè)用途的所希望的最終用途濃度。這種方法可能是困難的,例如,濃縮的水性多糖聚合物溶液傾向于是高度粘性的并且難以處理。經(jīng)常地,含銨化合物如硫酸銨(AMS)、磷酸氫二銨(DAP)、和尿素硝酸銨(UAN)可用于控制多糖水合。
在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中,含銨化合物如硫酸銨(AMS)、磷酸氫二銨(DAP)、和尿素硝酸銨(UAN)尤其被常規(guī)用于控制多糖水合以及水調(diào)節(jié)。AMS、DAP和UAN的使用尤其已經(jīng)在農(nóng)業(yè)實(shí)踐、尤其是在“硬水”區(qū)域中被廣泛采用。在這些區(qū)域中,罐裝混合物含有“硬水”連同包括除草劑(例如,草甘膦)和類似物的殺蟲(chóng)劑以及其他組分作為其大的組分。
為了對(duì)抗草甘膦抗性雜草的增加,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中的趨勢(shì)已經(jīng)從僅使用草甘膦轉(zhuǎn)移到其他除草劑或草甘膦與其他除草劑的組合??梢允褂闷渌輨?,麥草畏及其鹽。然而,麥草畏及其鹽總體上與用于水調(diào)節(jié)的含銨化合物是不相容的。這樣,希望用與麥草畏及其鹽相容的替代化合物替換這些含銨化合物。在一個(gè)實(shí)施例中,如在此所述的組合物不含所加入的含銨化合物或者是在含銨化合物不存在下制備的。在另一個(gè)實(shí)施例中,如在此所述的組合物基本上不含有含銨化合物,這意味著沒(méi)有將含銨化合物加入到該組合物中。
還對(duì)于以便利的形式提供表現(xiàn)出良好的處理特性和良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性的聚合物存在持續(xù)的興趣。
在第一方面中,在此所描述的是濃縮的輔助劑組合物,基于100重量份的該組合物,這些組合物包含:-大于1重量份(在這里另外稱為“pbw”)的懸浮在液體介質(zhì)中的不完全水合的水溶性聚合物;-水合抑制劑組分;以及-以對(duì)于賦予該組合物剪切稀化特性的有效的量的懸浮劑。在一些實(shí)施例中,該水溶性聚合物是水溶性多糖聚合物。在一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含氯化膽堿。在另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含磷酸鉀(二元的)。應(yīng)理解,磷酸鉀(二元的)也被稱為磷酸氫二鉀(K2HPO4)。在又另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含氯化膽堿和磷酸鉀(二元的)的組合。
在另一個(gè)方面中,在此所描述的是濃縮的輔助劑組合物,基于100重量份的該組合物,這些組合物包含:-大于1重量份的懸浮在液體介質(zhì)中的不完全水合的水溶性聚合物;-水合抑制劑組分;以及-以對(duì)于賦予該組合物剪切稀化特性的有效的量的懸浮劑,其中該濃縮的輔助劑組合物基本上不含含銨化合物。在另一個(gè)實(shí)施例中,該濃縮的輔助劑組合物不含所加入的含銨化合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,該濃縮的輔助劑組合物可以包含一種或多種表面活性劑、甘油、水調(diào)節(jié)劑或其混合物。在一個(gè)實(shí)施例中,該懸浮劑選自氣相二氧化硅、無(wú)機(jī)膠體顆?;蚰z體形成顆粒、流變改性劑聚合物、或其混合物。
該水合抑制劑組分典型地以抑制該水溶性多糖以所希望的量在水性介質(zhì)中的水合的有效量存在。
在另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分可以進(jìn)一步包含以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):一種或多種表面活性劑化合物、一種或多種水溶性非表面活性劑鹽、或一種或多種水可分散的有機(jī)溶劑。
在另一個(gè)實(shí)施例中,該濃縮的輔助劑組合物可以進(jìn)一步包含殺蟲(chóng)劑活性成分,其中該水溶性聚合物增強(qiáng)該殺蟲(chóng)劑活性成分從該液體介質(zhì)至目標(biāo)基體的遞送。
在一個(gè)實(shí)施例中,該液體介質(zhì)可以是水性液體介質(zhì)。在另一個(gè)實(shí)施例中,該液體介質(zhì)是水。在另一個(gè)實(shí)施例中,該液體介質(zhì)是水和水可混溶的有機(jī)液體。
在又另一個(gè)實(shí)施例中,該液體介質(zhì)是包含水和水不混溶的有機(jī)液體的水性液體介質(zhì)。所產(chǎn)生的組合物可以是處于乳液、微乳液或懸浮乳液的形式。
在一個(gè)實(shí)例中,該水溶性聚合物選自聚丙烯酰胺聚合物、非衍生的瓜爾膠聚合物、衍生的瓜爾膠聚合物、和其混合物,并且-該懸浮劑選自氣相二氧化硅、無(wú)機(jī)膠體顆?;蚰z體形成顆粒、流變改性劑聚合物、除該非衍生的或衍生的瓜爾膠聚合物之外的水溶性多糖聚合物、以及其混合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,該濃縮的輔助劑組合物呈現(xiàn)出在大于或等于10s-1的剪切速率下小于10Pa.s的粘度。
在另一個(gè)方面中,在此所描述的是濃縮的輔助劑組合物,基于100重量份的該組合物,這些組合物包含,
-從約2至約20重量份的懸浮在水性介質(zhì)中的瓜爾膠聚合物,所述瓜爾膠聚合物具有從約100,000至約5,000,000克/摩爾的重均分子量;
-水合抑制劑組分;以及
-以對(duì)于賦予該組合物剪切稀化特性的有效的量的懸浮劑;
其中所述組合物呈現(xiàn)出:
(a)在小于0.01s-1的剪切速率下大于或等于5Pa.s的粘度,以及
(b)在大于10s-1的剪切速率下小于5Pa.s的粘度。
在一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含氯化膽堿。在另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含磷酸鉀(二元的)。在又另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含氯化膽堿和磷酸鉀(二元的)的組合。在另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含氯化膽堿、膽堿碳酸氫鹽、檸檬酸二氫膽堿、重酒石酸膽堿(choline bitarate)、磷酸氫鉀、碳酸鉀、磷酸鉀(二元的)、或其任何組合。在另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含膽堿鹽、氯化膽堿、膽堿碳酸氫鹽、檸檬酸二氫膽堿、重酒石酸膽堿、磷酸氫鉀、碳酸鉀、磷酸鉀(二元的)、或其任何組合。
在另一個(gè)實(shí)施例中,基于100重量份的該組合物,該瓜爾膠聚合物包含從約2.5重量份至約12重量份。在又另一個(gè)實(shí)施例中,基于100重量份的該組合物,該瓜爾膠聚合物包含從約2.5重量份至約9重量份。在另一個(gè)實(shí)施例中,基于100重量份的該組合物,該瓜爾膠聚合物包含從約1重量份至約20重量份。在另一個(gè)實(shí)施例中,基于100重量份的該組合物,該瓜爾膠聚合物包含從約3重量份至約6重量份。在另一個(gè)實(shí)施例中,基于100重量份的該組合物,該瓜爾膠聚合物包含從約2重量份至約12重量份。
在另一個(gè)方面,在此披露了用于制造濃縮的輔助劑組合物的方法,該組合物包含水性液體介質(zhì)、分散在該水性液體介質(zhì)中的不完全水合的水溶性聚合物、以及用于抑制該水溶性聚合物的水合的水合抑制劑組分的混合物,這些步驟包括:
-使該水合抑制劑組分與該水性液體介質(zhì)接觸,并且
-使該水溶性聚合物與該水性液體和水合抑制劑組分的混合物接觸以分散該水溶性聚合物,
其中,在一些實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含氯化膽堿、磷酸鉀(二元的)或其組合,或者在其他實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含氯化膽堿、膽堿碳酸氫鹽、檸檬酸二氫膽堿、重酒石酸膽堿、磷酸氫鉀、碳酸鉀、磷酸鉀(二元的)、或其任何組合。
在另一個(gè)方面,在此所描述的是用于制造農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)劑組合物的方法,這些方法包括將如在此描述的組合物與農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)劑化合物、任選地其他農(nóng)業(yè)輔助劑和水混合以形成用于噴霧施用到目標(biāo)害蟲(chóng)上的殺蟲(chóng)劑組合物。在一個(gè)實(shí)施例中,該組合物不含或基本上不含含銨化合物。
發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明以及優(yōu)選實(shí)施方式
如在此使用的,“液體介質(zhì)”是指在25℃的溫度和一個(gè)大氣壓的壓力下處于液相的介質(zhì)。該液體介質(zhì)可以是非水性液體介質(zhì)或水性液體介質(zhì)。
在一個(gè)實(shí)施例中,該液體介質(zhì)是水性液體介質(zhì)。如在此使用的,術(shù)語(yǔ)“水性介質(zhì)”是指包含超過(guò)痕量的水,典型地,基于100pbw的該水性介質(zhì)超過(guò)0.1pbw的水的單相液體介質(zhì)。合適的水性介質(zhì)更典型地包含,基于100pbw的該水性介質(zhì),大于約5pbw的水、甚至更典型地大于10pbw的水。在一個(gè)實(shí)施例中,該水性乳液包含,基于100pbw的該水性介質(zhì),大于40pbw的水、更典型地大于50pbw的水。該水性介質(zhì)可以,任選地,進(jìn)一步包含溶解于該水性介質(zhì)中的水可溶的或水可混溶的組分。如在此使用的術(shù)語(yǔ)“水可混溶的”是指以所有比例與水可混溶的。合適的水可混溶的有機(jī)液體包括,例如,(C1-C6)醇,如甲醇、乙醇、丙醇,以及(C1-C6)多元醇,如丙三醇、乙二醇、丙二醇、和二甘醇。本發(fā)明的組合物可以任選地進(jìn)一步包含一種或多種水不溶的或水不混溶的組分,如水不混溶的有機(jī)液體,其中該組合的水性介質(zhì)和水不溶的或水不混溶的組分形成微乳液、或多相體系,例如像,乳液、懸浮液或懸浮乳液,其中該水性介質(zhì)是處于分散在水不溶的或水不混溶的組分的連續(xù)相中的不連續(xù)相的形式,或者,更典型地,該水不溶的或水不混溶的組分是處于分散在水性介質(zhì)的連續(xù)相中的不連續(xù)相的形式。
如在此使用的,關(guān)于本發(fā)明的水溶性聚合物組分的術(shù)語(yǔ)“水合”是指水溶性聚合物的取代基、典型地親水取代基(如羥基)與水分子(如水性介質(zhì)的水分子)通過(guò)例如氫鍵合的締合。水溶性聚合物水合的程度可以在從非水合到完全水合的范圍內(nèi),其中部分水合的程度在兩個(gè)極端之間延伸。如以下更充分地討論的,該水溶性聚合物能夠?qū)Ρ景l(fā)明的組合物的粘度作出貢獻(xiàn),其中該貢獻(xiàn)的大小取決于該水溶性聚合物的水合程度。該水溶性聚合物的水合程度因此可以基于該水溶性聚合物對(duì)該組合物的粘度作出的貢獻(xiàn)的大小來(lái)表征。
如在此被稱為“非水合的”水溶性聚合物對(duì)該組合物的粘度沒(méi)有顯著貢獻(xiàn)??傮w上,該非水合的水溶性聚合物將是處于分散在液體介質(zhì)的連續(xù)相中的不連續(xù)相的形式,例如離散的顆粒,理想地在該聚合物的親水取代基與該液體介質(zhì)中存在的任何水分子之間沒(méi)有相互作用。在水性介質(zhì)的情況下,總體上將在這些相之間的界面處(例如,在這些顆粒的外表面處)在聚合物的親水基團(tuán)與該水性介質(zhì)的水分子之間存在至少一些相互作用。據(jù)信,在非水合的水溶性聚合物的情況下,在該非水合的水溶性聚合物的親水取代基之間的相互作用大于在該聚合物的親水取代基與存在于該水性介質(zhì)中的任何水分子之間的相互作用,該非水合的水溶性聚合物的聚合物鏈?zhǔn)翘幱诰o湊的、折疊的構(gòu)象,并且,在該液體介質(zhì)是水性介質(zhì)的情況下,該非水合的水溶性聚合物沒(méi)有溶解在該水性介質(zhì)中并且保持處于分散在該水性介質(zhì)的連續(xù)相中的不連續(xù)相的形式。
如在此提及的,“完全水合的”水溶性聚合物對(duì)該組合物的粘度做出該水溶性聚合物能夠做出的最大貢獻(xiàn)。據(jù)信,在完全水合的水溶性聚合物中,在該水溶性聚合物的親水取代基與水分子之間的締合作用大于在這些親水取代基之間的相互作用,因此完全水合的水溶性聚合物的聚合物鏈?zhǔn)翘幱谖凑郫B的、無(wú)規(guī)卷曲的構(gòu)象,并且在該液體介質(zhì)是水性介質(zhì)的情況下,該水性介質(zhì)和完全水合的水溶性聚合物形成單相,即,將完全水合的水溶性聚合物溶解于該水性介質(zhì)中。
如在此提及的,“部分水合的”水溶性聚合物是其中該聚合物的一些親水取代基與水分子締合的水溶性聚合物。在相對(duì)低水平的水合下,該部分水合的水溶性聚合物對(duì)該組合物的粘度做出相對(duì)小的貢獻(xiàn),而在相對(duì)高水平的水合下,給定量的部分水合的水溶性聚合物在給定介質(zhì)中的粘度貢獻(xiàn)接近于,但是小于,該量的水溶性聚合物在完全水合時(shí)能夠在該介質(zhì)中做出的最大貢獻(xiàn)。據(jù)信,隨著水合增加,該水溶性聚合物的顆粒溶脹,增加的數(shù)量的該水溶性聚合物的親水取代基(包括在所溶脹的水溶性聚合物塊內(nèi)的親水取代基)變得與水分子締合,并且在接近完全水合時(shí),這些水溶性聚合物鏈漸進(jìn)地展開(kāi)并且接近未折疊的、無(wú)規(guī)卷曲的構(gòu)象。
“非水合的”和“部分水合的”在此統(tǒng)稱為“不完全水合的”。
該水溶性聚合物的水合程度可以通過(guò)粘度測(cè)量表征。例如,在給定量的所提出的水合抑制劑組分的存在下并且在給定的剪切條件下,如在以下更詳細(xì)地描述的,在給定量的水性介質(zhì)中的給定量的水溶性聚合物(“測(cè)試組合物”)的粘度可以與在所提出的水合抑制劑組分不存在下在相同量的水性介質(zhì)中的相同量的該水溶性聚合物(“基線組合物”)的粘度進(jìn)行比較。如果該測(cè)試組合物的粘度是等于該基線組合物的粘度,那么該測(cè)試組合物的水溶性聚合物被認(rèn)為是完全水合的(并且所測(cè)試的量的所提出的水合抑制劑組分對(duì)于抑制該聚合物的水合是無(wú)效的)。如果該測(cè)試組合物的粘度是小于該基線組合物的粘度,那么該測(cè)試組合物的水溶性聚合物被認(rèn)為是不完全水合的(并且所測(cè)試的量的所提出的水合抑制劑組分對(duì)于抑制該聚合物的水合是有效的)。
在一個(gè)實(shí)施例中,該液體介質(zhì)是水性液體介質(zhì),并且該水溶性聚合物的至少一部分是處于該水溶性聚合物的顆粒的形式。在一個(gè)實(shí)施例中,該液體介質(zhì)是水性液體介質(zhì),該水溶性聚合物的至少一部分是處于該水溶性聚合物的顆粒的形式,并且此類顆粒的至少一部分分散在、更典型地懸浮在該水性液體介質(zhì)中。此類顆粒在本發(fā)明的組合物中的存在可以通過(guò)例如光學(xué)顯微鏡檢測(cè)。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物在大于或等于10s-1的剪切速率下表現(xiàn)出小于10Pa.s、更典型地從約0.1至小于10Pa.s、并且甚至更典型地從約0.1至小于5Pa.s的粘度。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物表現(xiàn)出非牛頓“剪切稀化”粘度,即,在給定的剪切應(yīng)力范圍內(nèi),隨著剪切應(yīng)力增加而降低的粘度。兩種普通的一般被認(rèn)為的流動(dòng)行為的類別,即,塑性流動(dòng)行為和假塑性流動(dòng)行為,各自包括剪切稀化流動(dòng)行為。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物表現(xiàn)出塑性流動(dòng)行為。如在此使用的,關(guān)于組合物的流動(dòng)行為的術(shù)語(yǔ)“塑性”是指表現(xiàn)出特征“屈服強(qiáng)度”(即,引發(fā)該組合物的流動(dòng)所需要的最小剪切應(yīng)力),并且在大于該屈服強(qiáng)度的剪切應(yīng)力的一些范圍內(nèi)表現(xiàn)出剪切稀釋行為的組合物。塑性組合物當(dāng)經(jīng)受低于其屈服強(qiáng)度的剪切應(yīng)力時(shí)表現(xiàn)出不流動(dòng),并且當(dāng)經(jīng)受超過(guò)其屈服強(qiáng)度的剪切應(yīng)力時(shí)表現(xiàn)出流動(dòng),其中,在超過(guò)其屈服強(qiáng)度的剪切應(yīng)力的中間范圍內(nèi),該組合物典型地表現(xiàn)出隨著剪切應(yīng)力增加而降低的非牛頓粘度,即,剪切稀化行為,并且在高于剪切應(yīng)力的中間范圍的剪切應(yīng)力下,該組合物可以表現(xiàn)出不隨剪切應(yīng)力改變的粘度,即,牛頓流動(dòng)行為。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物表現(xiàn)出假塑性流動(dòng)行為。如在此使用的,關(guān)于組合物的流動(dòng)行為的術(shù)語(yǔ)“假塑性”是指該組合物表現(xiàn)出隨著剪切應(yīng)力增加而降低的粘度,即,剪切稀化行為。
在每種情況下,在低剪切應(yīng)力下具有塑性或假塑性流變特性的組合物抵抗流動(dòng),但是當(dāng)經(jīng)受提高的剪切應(yīng)力時(shí)如在瓶中振蕩或通過(guò)孔口擠壓,該組合物流動(dòng)并且可以容易地從容器中泵出、傾倒、或者以其他方式分配。總體上,沉降或儲(chǔ)存條件是具有在從約10-6/秒(1/s,或者等效地s-1)至約0.01s-1的范圍內(nèi)的剪切速率的低剪切過(guò)程,并且泵送或傾倒是具有在大于或等于約1s-1、更典型地從100s-1至10,000s-1、并且甚至更典型地從100s-1至1,000s-1的范圍內(nèi)的剪切速率的相對(duì)高的剪切過(guò)程。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含從約1pbw、或從約1.5pbw、或從約2pbw、或從大于2.5pbw、至約30pbw、或至約25pbw、或至約20pbw、或至約15pbw、或至約12pbw的該水溶性聚合物,并且在大于或等于10s-1的剪切速率下表現(xiàn)出小于或等于約10Pa.s、更典型地從約0.1至小于或等于10Pa.s、并且甚至更典型地從約0.1至小于或等于5Pa.s的粘度。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物在低剪切應(yīng)力儲(chǔ)存條件下抵抗沉降或分離,但在提高的剪切應(yīng)力條件下是可泵送的。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物在小于或等于0.01s-1的剪切速率下表現(xiàn)出從約1至約1000Pa.s、更典型地從5至約800Pa.s、甚至更典型地從約10至約500Pa.s的粘度,并且在大于或等于10s-1、更典型地大于或等于100s-1的剪切速率下表現(xiàn)出比在小于或等于0.01s-1的剪切速率下表現(xiàn)出的粘度更小的粘度,典型地小于10Pa.s、更典型地從約0.1至小于10Pa.s、并且甚至更典型地從約0.1至小于5Pa.s的粘度。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物在小于或等于0.01s-1的剪切速率下表現(xiàn)出大于或等于10Pa.s的粘度,并且在大于或等于10s-1、更典型地大于或等于100s-1的剪切速率下表現(xiàn)出小于10Pa.s的粘度。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物在小于或等于0.01s-1的剪切速率下表現(xiàn)出大于或等于5Pa.s的粘度,并且在大于或等于10s-1、更典型地大于或等于100s-1的剪切速率下表現(xiàn)出小于5Pa.s的粘度。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物在小于或等于0.01s-1的剪切速率下表現(xiàn)出大于或等于1Pa.s的粘度,并且在大于或等于10s-1、更典型地大于或等于100s-1的剪切速率下表現(xiàn)出小于1Pa.s的粘度。
在一個(gè)實(shí)施例中,該組合物表現(xiàn)出大于0Pa、更典型地大于0.01Pa、甚至更典型地從約0.01至約10Pa、還更典型地從約0.1至約5Pa的屈服強(qiáng)度。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物還表現(xiàn)出觸變特性。如在此使用的,關(guān)于組合物的流動(dòng)特性的術(shù)語(yǔ)“觸變的”是指該組合物表現(xiàn)出依賴時(shí)間的非牛頓剪切稀化粘度,即,通過(guò)增加剪切應(yīng)力引起的該組合物的粘度的降低是可逆的,并且當(dāng)剪切應(yīng)力被中斷時(shí)該組合物返回到其初始狀態(tài)。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物進(jìn)一步包含以對(duì)于賦予該組合物剪切稀化粘度、賦予屈服強(qiáng)度、或賦予剪切稀化粘度和屈服強(qiáng)度有效的量的典型地分散在該液體介質(zhì)中的懸浮劑,通常地以基于100pbw的本發(fā)明的組合物從大于0至約10pbw、更典型地從約0.2至約5pbw、并且甚至更典型地,從約0.5至約5pbw的量的該懸浮劑。
在一個(gè)實(shí)施例中,該懸浮劑選自二氧化硅(更典型地氣相二氧化硅)、無(wú)機(jī)膠體顆?;蚰z體形成顆粒(更典型地粘土)、流變改性劑聚合物、以及其混合物。在一個(gè)實(shí)施例中,其中該液體介質(zhì)是水性介質(zhì),該懸浮劑包含不同于該水溶性聚合物并且比該水溶性聚合物更容易水解的多糖聚合物。例如,可以將黃原膠溶解在水性介質(zhì)中并且用作懸浮劑以便使不完全水解的瓜爾膠顆粒懸浮在該水性介質(zhì)中。
在一個(gè)實(shí)施例中,其中該液體介質(zhì)是水性介質(zhì)并且該水溶性聚合物是不完全水解的并且本身通過(guò)形成水溶脹的粘性塊執(zhí)行懸浮劑的功能,所述粘性塊具有比相同量的相同水溶性聚合物在完全水合狀態(tài)下將具有的更低的粘度,并且不需要單獨(dú)的懸浮劑。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物進(jìn)一步包含以抑制該水溶性多糖在該液體介質(zhì)中的水合的有效的量典型地溶解在該液體介質(zhì)中的水合抑制劑組分,這樣使得本發(fā)明的組合物的多糖聚合物組分是不完全水合的,總體上基于100pbw的該水性介質(zhì)以從大于0至約70pbw、更典型地從約15至約60pbw、并且甚至更典型地從約20至約50pbw的量的該水合抑制劑組分。水合抑制劑組分的使用在其中該液體介質(zhì)是水性介質(zhì)的本發(fā)明的組合物的那些實(shí)施例中典型地具有最大益處。
在另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分存在的量基于100pbw的水溶液,具有10pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中15pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中20pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中25pbw的下限。
在另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分存在的量基于100pbw的水溶液,具有30pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中40pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中50pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中60pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中70pbw的上限。
在一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分選自包含氯化膽堿、磷酸鉀(二元的)或其組合。
在其他實(shí)施例中,該水合抑制劑組分還可以包含表面活性劑、水溶性非表面活性劑鹽、水可分散的有機(jī)溶劑、以及其混合物。如在此使用的術(shù)語(yǔ)“非表面活性劑鹽”是指不是陰離子、陽(yáng)離子、兩性離子或兩性表面活性劑并且包括活性成分如殺蟲(chóng)活性成分或藥物活性成分的鹽,這些活性成分是鹽并且其主要活性不是改變界面表面張力。術(shù)語(yǔ)“水可分散的有機(jī)溶劑”包括水可混溶的有機(jī)液體和可以分散在水中(例如像以水不混溶的有機(jī)液體在水中的乳液的形式)的水不混溶的有機(jī)液體。
應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明的組合物的懸浮劑和/或水合抑制劑組分可以各自執(zhí)行多于一種功能。例如,在本發(fā)明的組合物中起水合抑制劑組分作用的表面活性劑化合物也可以在最終用途應(yīng)用如清潔組合物中執(zhí)行所希望的功能,例如去污,或者在本發(fā)明的組合物中起水合抑制劑組分作用的鹽也可以在最終用途應(yīng)用如藥物或殺蟲(chóng)劑組合物中執(zhí)行所希望的功能,例如生物活性。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物,從大于0pbw、更典型地從約1pbw、甚至更典型地從約2pbw、并且還更典型地從大于2.5pbw、至約30pbw、更典型地至約25、甚至更典型地至約20pbw、并且還更典型地約12pbw的該水溶性聚合物。
在另一個(gè)實(shí)施例中,該水溶性聚合物存在的量具有以下下限,基于100pbw的水溶液或組合物,1pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中1.2pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中1.4pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中1.6pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中1.8pbw、或在又另一個(gè)另外的實(shí)施例中2pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中2.4pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中3pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中3.5pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中3.8pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中4pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中4.5pbw、或一個(gè)實(shí)施例5pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中7pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中8pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中10pbw、或在又另一個(gè)實(shí)施例中12pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中16pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中20pbw。在一個(gè)具體的實(shí)施例中,該水溶性聚合物存在的量基于100pbw的水溶液或組合物具有1.8pbw的下限。在一個(gè)具體的實(shí)施例中,該水溶性聚合物存在的量基于100pbw的水溶液或組合物具有3.8pbw的下限。在一個(gè)具體的實(shí)施例中,該水溶性聚合物存在的量基于100pbw的水溶液或組合物具有4pbw的下限。在一個(gè)具體的實(shí)施例中,該水溶性聚合物存在的量基于100pbw的水溶液或組合物具有2pbw的下限。
在又另一個(gè)實(shí)施例中,該水溶性聚合物存在的量具有以下上限,基于100pbw的水溶液或組合物,20pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中18pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中17pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中16pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中14pbw、或在又另一個(gè)另外的實(shí)施例中13pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中12pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中10pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中9pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中8pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中7pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中6pbw、或一個(gè)實(shí)施例5.5pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中5pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中4.5pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中3pbw、或在又另一個(gè)實(shí)施例中2.5pbw、或在另一個(gè)實(shí)施例中2.2pbw。在一個(gè)具體的實(shí)施例中,該水溶性聚合物存在的量基于100pbw的水溶液或組合物具有12pbw的上限。在一個(gè)具體的實(shí)施例中,該水溶性聚合物存在的量基于100pbw的水溶液或組合物具有8pbw的上限。在一個(gè)具體的實(shí)施例中,該水溶性聚合物存在的量基于100pbw的水溶液或組合物具有20pbw的上限。
在一個(gè)實(shí)施例中,該聚合物是多糖聚合物。多糖聚合物典型地每分子具有大量的親水(典型地羥基)取代基,更典型地該多糖聚合物的每個(gè)單體單元一個(gè)或多個(gè)羥基。
在一個(gè)實(shí)施例中,其中該多糖聚合物是具有高達(dá)約10,000,000克/摩爾(g/mol)、更典型地高達(dá)約5,000,000克/摩爾、更典型地從約100,000至約4,000,000g/mol、甚至更典型地從約500,000至約3,000,000g/mol的重均分子量的聚合物,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物,高達(dá)約15pbw、更典型地從約1至約12pbw、并且甚至更典型地從約2至約10pbw、并且還更典型地從大于2.5至約8pbw的該多糖聚合物。多糖聚合物的重均分子量可以通過(guò)已知方法來(lái)確定,如通過(guò)用光散射或折射率檢測(cè)的凝膠滲透色譜法。如總體上在此使用的,即,沒(méi)有明確限制如“衍生的”或“非衍生的”時(shí),術(shù)語(yǔ)“瓜爾膠聚合物”統(tǒng)稱為非衍生的多糖聚合物和衍生的多糖聚合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,其中該多糖聚合物是具有小于約100,000g/mol的分子量的解聚的瓜爾膠,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物,高達(dá)約50pbw或高達(dá)約30pbw、更典型地從約0.1pbw或從約1pbw至約25pbw、甚至更典型地從約1.5至約20pbw、還更典型地從約2pbw至約15pbw、并且還更典型地大于2.5pbw至約12pbw的該多糖聚合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含從大于2.5至約8pbw的懸浮在液體介質(zhì)(更典型地水性介質(zhì))中的瓜爾膠聚合物,其中該聚合物具有從約100,000g/mol、更典型地從約500,000g/mol、至約5,000,000g/mol、更典型地至約4,000,000g/mol、并且甚至更典型地至約3,000,000g/mol的重均分子量,并且該組合物在小于0.01s-1、更典型地小于0.001s-1的剪切速率下表現(xiàn)出大于或等于5Pa.s、更典型地大于或等于10Pa.s的粘度,并且在大于10s-1、更典型地大于100s-1的剪切速率下表現(xiàn)出比在小于或等于0.01s-1的剪切速率下表現(xiàn)的粘度更小的粘度,典型地小于10Pa.s、更典型地小于5Pa.s的粘度。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含:
(a)液體介質(zhì),
(b)不完全水合的水溶性聚合物,更典型地,其中水溶性聚合物的至少一部分是處于該水溶性聚合物的顆粒的形式,這些顆粒的至少一部分分散在、更典型地懸浮在該液體介質(zhì)中,以及
(c)以對(duì)于賦予該組合物剪切稀化特性的有效的量的懸浮劑;以及
(d)水合抑制劑組分。
在一個(gè)實(shí)施例中,該液體介質(zhì)是水性介質(zhì),并且本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物:
(a)大于0pbw、更典型地大于或等于約10pbw、甚至更典型地大于或等于約30pbw、并且還更典型地大于或等于約40pbw的水,
(b)從大于0pbw、更典型地從約0.1pbw或從約1pbw、更典型地從約1.5pbw、甚至更典型地從約2pbw、并且還更典型地從大于2.5pbw、或從約3pbw或從約4pbw、至約50pbw或至約30pbw,更典型至約25pbw、更典型至約20pbw、甚至更典型地至約15pbw、并且還更典型地至約12pbw的該不完全水合的水溶性多糖聚合物,更典型地其中該水溶性聚合物的至少一部分是處于顆粒的形式,并且此類顆粒的至少一部分分散在、更典型地懸浮在該液體介質(zhì)中,以及
(c)從大于0pbw、更典型地從約0.1pbw、甚至更典型地從約0.2pbw、并且還更典型地從約0.5pbw、至約10pbw、并且更典型地至約5pbw的該懸浮劑。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含:
(a)水性介質(zhì),
(b)不完全水合的水溶性多糖聚合物,更典型地,其中水溶性聚合物的至少一部分是處于該水溶性聚合物的顆粒的形式,這些顆粒的至少一部分分散在、更典型地懸浮在該水性介質(zhì)中,
(c)以對(duì)于賦予該組合物剪切稀化特性的有效的量的懸浮劑,以及
(d)以對(duì)于抑制該水溶性多糖在該水性介質(zhì)中的水合的有效量的水合抑制劑組分。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物:
(a)大于0pbw、更典型地大于或等于約10pbw、甚至更典型地大于或等于約30pbw、并且還更典型地大于或等于約40pbw的水,
(b)從大于0pbw、更典型地從約0.1pbw或從約1pbw、更典型地從約1.5pbw、甚至更典型地從約2pbw、并且還更典型地從大于2.5pbw、或從約3pbw或從約4pbw、至約50pbw或至約30pbw,更典型至約25pbw、更典型至約20pbw、甚至更典型地至約15pbw、并且還更典型地至約12pbw的該不完全水合的多糖聚合物,更典型地其中該水溶性聚合物的至少一部分是處于顆粒的形式,并且此類顆粒的至少一部分分散在、更典型地懸浮在該液體介質(zhì)中,
(c)從大于0pbw、更典型地從約0.1pbw、甚至更典型地從約0.2pbw、并且還更典型地從約0.5pbw、至約10pbw、并且更典型地至約5pbw的該懸浮劑,以及
(d)從大于0pbw、更典型地從約10pbw、甚至更典型地從約15pbw、并且還更典型地從約20pbw、至約70pbw、更典型地至約60pbw、并且甚至更典型地至約50pbw的該水合抑制劑組分。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物:
(a)大于0pbw、更典型地大于或等于約10pbw、甚至更典型地大于或等于約30pbw、并且還更典型地大于或等于約40pbw的水,
(b)從大于0或從約0.1pbw至約50pbw或至約30pbw、更典型地從約1至約25pbw、更典型地從約1.5至約20pbw、甚至更典型地從約2至約15pbw、并且還更典型地從大于2.5至約12pbw的該不完全水合的多糖聚合物,更典型地其中該水溶性聚合物的至少一部分是處于顆粒的形式,并且此類顆粒的至少一部分分散在、更典型地懸浮在該液體介質(zhì)中,
(c)從大于0至約10pbw、更典型地從約0.1至約10pbw、甚至更典型地從約0.2至約5pbw、并且還更典型地從約0.5至約5pbw的該懸浮劑,以及
(d)從大于0至約70pbw、更典型地從約10至約70pbw、甚至更典型地從約15至約60pbw、并且還更典型地從約20至約50pbw
的該水合抑制劑組分。
在一個(gè)實(shí)施例中,該懸浮劑是二氧化硅,并且該水合抑制劑組分是氯化膽堿、磷酸鉀(二元的)、或其組合。該水合抑制劑組分可以進(jìn)一步包含非表面活性劑鹽,表面活性劑,水可分散的有機(jī)溶劑,非表面活性劑鹽和表面活性劑的混合物,非表面活性劑鹽和水可分散的有機(jī)溶劑的混合物,或非表面活性劑鹽、表面活性劑和水可分散的有機(jī)溶劑的混合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,該懸浮劑是二氧化硅,并且該水合抑制劑組分是氯化膽堿。在一個(gè)實(shí)施例中,該懸浮劑是粘土,并且該水合抑制劑組分是氯化膽堿。
在一個(gè)實(shí)施例中,該懸浮劑是粘土,并且該水合抑制劑組分是磷酸鉀(二元的)。在一個(gè)實(shí)施例中,該懸浮劑是二氧化硅,并且該水合抑制劑組分是磷酸鉀(二元的)。在另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分進(jìn)一步包含非表面活性劑鹽,表面活性劑,水可分散的有機(jī)溶劑,非表面活性劑鹽和表面活性劑的混合物,非表面活性劑鹽和水可分散的有機(jī)溶劑的混合物,或非表面活性劑鹽、表面活性劑和水可分散的有機(jī)溶劑的混合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,該懸浮劑是二氧化硅和粘土的混合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物:
從大于0pbw、或大于或等于約10pbw、或大于或等于約30pbw的水性介質(zhì)、更典型地水或水和水可混溶的有機(jī)液體的混合物,
從大于2.5pbw、或從約3pbw、或從約4pbw至約50pbw、或至約30pbw、或至約25pbw、或至約20pbw、或至約15pbw、或至約12pbw的水溶性聚合物,更典型地選自水溶性多糖聚合物和水溶性非多糖聚合物的水溶性聚合物,并且甚至更典型地選自聚丙烯酰胺聚合物、非衍生的瓜爾膠、衍生的瓜爾膠、以及其混合物的水溶性聚合物,其中此種水溶性聚合物是不完全水合的,更典型地其中該水溶性聚合物的至少一部分是處于顆粒的形式并且此類顆粒的至少一部分分散在、更典型懸浮在液體介質(zhì)中,
從0pbw、或從大于0pbw、或從約0.1pbw、或從約0.2pbw、或從約0.5pbw、至約10pbw、或至約5pbw的懸浮劑,更典型地溶解或分散在該液體介質(zhì)中的選自二氧化硅、無(wú)機(jī)膠體顆?;蚰z體形成顆粒、流變改性劑聚合物、除該水溶性聚合物之外的水溶性聚合物、以及其混合物的懸浮劑,以及
從0pbw、或從大于0pbw、或從約2pbw、或從約5pbw、至約30pbw或至約15pbw、或至約10pbw的水合抑制劑組分,更典型地溶解或分散在該液體介質(zhì)中的選自表面活性劑、水溶性非表面活性劑鹽、水可分散的有機(jī)溶劑、以及其混合物的水合抑制劑組分。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100重量份的該組合物:
從大于0pbw、或大于或等于約10pbw、或大于或等于約30pbw的水性液體介質(zhì),該水性液體介質(zhì)包含水和水不混溶的有機(jī)液體的混合物,
乳化劑,更典型地一種或多種包含非離子表面活性劑的乳化劑,甚至更典型地包含選自以下各項(xiàng)的非離子表面活性劑的乳化劑:脫水山梨糖醇脂肪酸酯、芳基烷氧基化物、烷氧基化的脂肪醇、烷氧基化的脂肪酸、烷氧基化的甘油三酯、烷氧基共聚物、烷基多葡糖苷、烷氧基化的脂肪胺、和醚胺、以及其混合物,以對(duì)于乳化該水和該水不混溶的有機(jī)液體有效的量,更典型地從大于0pbw、或從約2pbw、至約8pbw或至約6pbw的表面活性劑,
從0pbw、或從大于0pbw、或從約0.1pbw、或從約1pbw、或從約1.5pbw、或從約2pbw、或從大于2.5pbw、或從約4pbw、至約50pbw至約30pbw、或至約25pbw、或至約20pbw、或至約15pbw、或至約12pbw的第一水溶性聚合物,更典型地選自水溶性多糖聚合物和水溶性非多糖聚合物的水溶性聚合物,并且甚至更典型地選自聚丙烯酰胺聚合物、非衍生的瓜爾膠、衍生的瓜爾膠、以及其混合物的水溶性聚合物,其中此種水溶性聚合物是不完全水合的,更典型地其中該水溶性聚合物的至少一部分是處于該水溶性聚合物的顆粒的形式并且其中此類顆粒的至少一部分分散在、更典型懸浮在該液體介質(zhì)中,
從0pbw、或從大于0pbw、或從約0.1pbw、或從約0.2pbw、或從約0.5pbw、至約10pbw、或至約5pbw的溶解或分散在該液體介質(zhì)中的懸浮劑,該懸浮劑選自二氧化硅、無(wú)機(jī)膠體顆?;蚰z體形成顆粒、流變改性劑聚合物、除所選擇的第一水溶性聚合物之外的第二水溶性聚合物、以及其混合物,以及
從0pbw、或從大于0pbw、或從約2pbw、或從約5pbw、至約30pbw或至約15pbw、或至約10pbw的溶解或分散在該液體介質(zhì)中的水合抑制劑組分,該水合抑制劑組分選自表面活性劑、水溶性非表面活性劑鹽、水可分散的有機(jī)溶劑、以及其混合物,
其中該組合物是處于乳液、微乳液或懸浮乳液的形式。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100重量份的該組合物:
從大于0pbw、或大于或等于約10pbw、或大于或等于約30pbw的非水性液體介質(zhì)、更典型地水不混溶的有機(jī)液體,
從大于0pbw、或從約0.1pbw、或從約1pbw、或從約1.5pbw、或從約2pbw、或從大于2.5pbw、或從約4pbw、至約50pbw、或至約30pbw、或至約25pbw、或至約20pbw、或至約15pbw、或至約12pbw的水溶性聚合物,更典型地選自水溶性多糖聚合物和水溶性非多糖聚合物的水溶性聚合物,并且甚至更典型地選自聚丙烯酰胺聚合物、非衍生的瓜爾膠、衍生的瓜爾膠、以及其混合物的水溶性聚合物,其中該水溶性聚合物的至少一部分是處于顆粒的形式并且其中此類顆粒的至少一部分分散在、更典型懸浮在該非水性液體介質(zhì)中,以及
從0pbw、或從大于0pbw、或從約0.1pbw、或從約0.2pbw、或從約0.5pbw、至約10pbw或至約5pbw的分散在該非水性液體介質(zhì)中的懸浮劑,更典型地選自二氧化硅、無(wú)機(jī)膠體顆?;蚰z體形成顆粒、以及其混合物的懸浮劑。
合適的水溶性多糖聚合物包括例如半乳甘露聚糖如瓜爾膠,包括瓜爾膠衍生物;黃膠(xanthan);多聚果糖如果聚糖;淀粉,包括淀粉衍生物,如支鏈淀粉;以及纖維素,包括纖維素衍生物,如甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、和乙酸丙酸纖維素。
半乳甘露聚糖是主要由單糖甘露糖和半乳糖組成的多糖。甘露糖元素形成由數(shù)百個(gè)(1,4)-β-D-吡喃甘露糖基殘基組成的鏈,取決于植物來(lái)源,在不同的距離處具有1,6連接的α-D-吡喃半乳糖基殘基。天然存在的半乳甘露聚糖可從許多來(lái)源獲得,這些來(lái)源包括瓜爾豆膠、瓜爾膠片(guar split)、槐樹(shù)豆膠和塔拉膠。此外,半乳甘露聚糖也可通過(guò)經(jīng)典合成途徑獲得或者可以通過(guò)化學(xué)改性天然存在的半乳甘露聚糖獲得。
瓜爾豆膠是指在豆科植物四棱葉瓜爾豆(Cyamopsis tetragonolobus)的種子中發(fā)現(xiàn)的粘液。將水溶性部分(85%)稱為“瓜爾糖”,它由通過(guò)(1,6)鍵聯(lián)附接的(1,4)-β-D吡喃甘露糖基單元與α-D-吡喃半乳糖基單元的直鏈組成。D-半乳糖與D-甘露糖在瓜爾糖中的比率是約1:2。瓜爾豆膠典型地具有在2,000,000與5,000,000g/mol之間的重均分子量。具有減小的分子量例如像從約50,000至約2,000,000g/mol的瓜爾膠也是已知的。
瓜爾膠種子由一對(duì)堅(jiān)韌的、非脆性的胚乳部分(以下稱為“瓜爾膠片”)構(gòu)成,脆性的胚芽(萌芽)夾在這些胚乳部分之間。在脫殼之后,將這些種子剖開(kāi),通過(guò)過(guò)篩將萌芽(種子的43%-47%)去除,并且研磨這些剖開(kāi)的種子。這些磨碎的剖開(kāi)的種子被報(bào)道含有約78%-82%的半乳甘露聚糖多糖以及少量的一些蛋白質(zhì)材料、無(wú)機(jī)非表面活性劑鹽、不溶于水的膠、和細(xì)胞膜、連同一些殘余的種皮和胚芽。
槐樹(shù)豆膠或角豆膠是角豆樹(shù)(長(zhǎng)角豆(Ceratonia siliqua))的種子的精制胚乳。對(duì)于這種類型的膠而言,半乳糖與甘露糖的比率是約1:4?;睒?shù)豆膠是可商購(gòu)的。
塔拉膠源自于塔拉樹(shù)的精制的種子膠。半乳糖與甘露糖的比率是約1:3。塔拉膠是可商購(gòu)的。
感興趣的其他半乳甘露聚糖是改性的半乳甘露聚糖,包括衍生的瓜爾膠聚合物,如羧甲基瓜爾膠、羧甲基羥丙基瓜爾膠、陽(yáng)離子羥丙基瓜爾膠,羥烷基瓜爾膠,包括羥乙基瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠、羥丁基瓜爾膠和高級(jí)羥烷基瓜爾膠,羧烷基瓜爾膠,包括羧甲基瓜爾膠、羧丙基瓜爾膠、羧丁基瓜爾膠、和高級(jí)羧烷基瓜爾膠,瓜爾糖的羥乙基化的、羥丙基化的和羧甲基化的衍生物,卡如賓(carubin)的羥乙基化的和羧甲基化的衍生物,以及肉桂膠的羥丙基化的和羧甲基化的衍生物。在一個(gè)實(shí)施例中,該衍生的瓜爾膠是羥丙基瓜爾膠。在一個(gè)實(shí)施例中,該衍生的瓜爾膠是陽(yáng)離子羥丙基瓜爾膠或陽(yáng)離子瓜爾膠。
感興趣的黃膠是黃原膠和黃原凝膠。黃原膠是由野油菜黃單胞菌(Xanthomonas campestris)產(chǎn)生的多糖膠并且含有D-葡萄糖、D-甘露糖、D-葡糖醛酸作為主要己糖單位,它還含有丙酮酸,并且是部分乙酰化的。
果聚糖是包含通過(guò)β-2,6鍵連接、通過(guò)β-2,1鍵分支的5元環(huán)的多聚果糖。果聚糖展示出138℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并且是以微粒形式可獲得的。在1-2百萬(wàn)的分子量下,緊密堆積的球狀顆粒的直徑是約85nm。
改性纖維素是含有至少一個(gè)官能團(tuán)(諸如羥基、羥基羧基、或羥烷基)的纖維素,例如像羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素或羥丁纖維素。
用于制造瓜爾豆膠片的衍生物的方法總體上是已知的。典型地,使瓜爾膠片與一種或多種衍生化試劑在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下反應(yīng)以生產(chǎn)具有希望的取代基的瓜爾多糖。合適的衍生化試劑是可商購(gòu)的,并且典型地含有反應(yīng)性官能團(tuán),如環(huán)氧基團(tuán)、氯乙醇基、或烯鍵式不飽和的基團(tuán),以及每分子至少一個(gè)其他取代基,如陽(yáng)離子、非離子或陰離子取代基,或者這種取代基的前體,其中取代基可以通過(guò)二價(jià)連接基團(tuán)(如亞烷基或氧化亞烷基基團(tuán))連接至該衍生化試劑的反應(yīng)性官能團(tuán)上。適合的陽(yáng)離子取代基包括伯、仲、或叔氨基團(tuán),或者季銨、硫鎓、或膦鎓基團(tuán)。合適的非離子取代基包括羥烷基,如羥丙基。合適的陰離子基團(tuán)包括羧烷基,諸如羧甲基??梢越?jīng)由一系列的反應(yīng)或者通過(guò)與對(duì)應(yīng)的合適的衍生化試劑的同時(shí)反應(yīng)將這些陽(yáng)離子、非離子和/或陰離子取代基引入到瓜爾多糖鏈中。
可以用交聯(lián)劑處理該瓜爾膠,例如像硼砂(四硼酸鈉)通常在水-膠片過(guò)程(water-splits process)的反應(yīng)步驟中用作加工助劑以部分交聯(lián)這些瓜爾膠片的表面并且由此在加工過(guò)程中降低被這些瓜爾膠片所吸收的水的量。其他交聯(lián)劑,例如像乙二醛或鈦酸鹽化合物,是已知的。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的多糖組分是非衍生的半乳甘露聚糖多糖、更典型地非衍生的瓜爾豆膠。
在一個(gè)實(shí)施例中,該多糖是在該多糖的一個(gè)或多個(gè)位點(diǎn)處被取代基取代的衍生的半乳甘露聚糖多糖,對(duì)于每個(gè)位點(diǎn)的取代基獨(dú)立地選自下組,該組由陽(yáng)離子取代基、非離子取代基、和陰離子取代基組成。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的多糖組分是衍生的半乳甘露聚糖多糖、更典型地衍生的瓜爾膠。合適的衍生的瓜爾膠包括例如羥丙基三甲基銨瓜爾膠、羥丙基月桂基二甲基銨瓜爾膠、羥丙基硬脂基二甲基銨瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠、羧甲基瓜爾膠、具有羥丙基和羥丙基三甲基銨基團(tuán)的瓜爾膠、具有羧甲基羥丙基的瓜爾膠以及其混合物。
在衍生的多糖聚合物中的衍生基團(tuán)的量可以通過(guò)衍生的多糖聚合物的取代度或衍生的多糖聚合物的摩爾取代度來(lái)表征。
如在此所使用的,關(guān)于給定類型的衍生基團(tuán)和給定多糖聚合物的術(shù)語(yǔ)“取代度”是指附接到該多糖聚合物的每個(gè)單體單元上的這種衍生基團(tuán)的平均數(shù)的數(shù)目。在一個(gè)實(shí)施例中,該衍生的半乳甘露聚糖多糖表現(xiàn)出從約0.001至約3.0的總?cè)〈?“DST”),其中:
DST是陽(yáng)離子取代基的DS(“DS陽(yáng)離子”)、非離子取代基的DS(“DS非離子”)和陰離子取代基的DS(“DS陰離子”)的總和。
DS陽(yáng)離子是從0至約3、更典型地從約0.001至約2.0、并且甚至更典型地從約0.001至約1.0,
DS非離子是從0至3.0、更典型地從約0.001至約2.5、并且甚至更典型地從約0.001至約1.0,并且
DS陰離子是從0至3.0、更典型地從約0.001至約2.0。
如在此所使用的,術(shù)語(yǔ)“摩爾取代度”或“ms”是指每摩爾的瓜爾膠的單糖單體的衍生基團(tuán)的摩爾數(shù)。摩爾取代度可以通過(guò)Zeisel-GC方法來(lái)確定。本發(fā)明所用的摩爾取代度典型地是在從約0.001至約3的范圍內(nèi)。
在一個(gè)實(shí)施例中,該多糖聚合物是處于顆粒的形式。在一個(gè)實(shí)施例中,多糖聚合物的顆粒具有如通過(guò)光散射測(cè)量的約5至200μm、更典型地約20至200μm的初始(即,在懸浮在該水性介質(zhì)中之前對(duì)于干顆粒測(cè)量的)平均粒徑,并且表現(xiàn)出大于或等于該初始粒徑的在該水性介質(zhì)中的粒徑,即大于或等于5μm、更典型地大于或等于20μm,其中由該初始粒徑的任何增加是由于該多糖聚合物在該水性介質(zhì)中的部分水合所引起的溶脹。
在一個(gè)實(shí)施例中,該水溶性聚合物是水溶性非多糖聚合物。合適的水溶性非多糖聚合物包括例如卵磷脂聚合物、聚(環(huán)氧烷烴)聚合物如聚(環(huán)氧乙烷)聚合物,以及衍生自烯鍵式不飽和單體的水溶性聚合物。合適的衍生自烯鍵式不飽和單體的水溶性聚合物包括衍生自以下各項(xiàng)的水溶性聚合物:丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸2-羥基乙酯、和/或N-乙烯基吡咯烷酮,包括此類單體的均聚物,如聚(丙烯酰胺)聚合物和聚(乙烯基吡咯烷酮)聚合物,連同此類單體與一種或多種共聚單體的共聚物。合適的衍生自烯鍵式不飽和單體的水溶性共聚物包括至少一種陽(yáng)離子單體,如二氨基烷基(甲基)丙烯酸酯或二氨基烷基(甲基)丙烯酰胺、或者其混合物,和一種或多種非離子單體(如丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺)的聚合制成的水溶性陽(yáng)離子聚合物。在一個(gè)實(shí)施例中,該非多糖聚合物表現(xiàn)出大于約1,000,000g/mol、更典型地大于約2,000,000g/mol至約20,000,000g/mol、更典型地至約10,000,000g/mol的重均分子量。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的懸浮劑組分包含氣相二氧化硅。氣相二氧化硅典型地通過(guò)硅化合物例(如四氯化硅)在氫氧火焰中的氣相水解產(chǎn)生。該燃燒過(guò)程產(chǎn)生凝結(jié)以形成顆粒的二氧化硅分子。這些顆粒碰撞、附接、并且燒結(jié)在一起。這些方法的結(jié)果典型地是典型地具有從約0.2至0.3微米的平均粒徑的三維支鏈團(tuán)聚體。一旦這些團(tuán)聚體冷卻至低于二氧化硅的熔點(diǎn)(1710℃),另外的碰撞導(dǎo)致這些鏈的機(jī)械纏結(jié),稱為附聚。
在一個(gè)實(shí)施例中,合適的氣相二氧化硅具有從50-400平方米/克(m2/g)、更典型地從約100m2/g至約400m2/g的BET表面積。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的懸浮劑組分包含或者單獨(dú)地或者與一種或多種其他懸浮劑組合的以對(duì)于賦予該組合物剪切稀化粘度有效的量的氣相二氧化硅,典型地以基于100pbw的該組合物,從大于0pbw、更典型地從約0.1pbw、并且甚至更典型地從約0.5pbw、至約10pbw、更典型地至約5pbw、并且甚至更典型地至約2.5pbw的量的氣相二氧化硅。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物,從大于0至約10pbw、更典型地從約0.1至約5pbw、并且甚至更典型地從約0.5至約2.5pbw的氣相二氧化硅。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的懸浮劑組分包含無(wú)機(jī)物(典型地鋁硅酸鹽或硅酸鎂)、膠體形成粘土(典型地綠土(又稱為蒙脫土)粘土、凹凸棒石(又稱為坡縷石)粘土)、或其混合物。這些粘土材料可以被描述為可膨脹的層狀粘土,其中如在此使用的關(guān)于這種粘土的術(shù)語(yǔ)“可膨脹的”涉及層狀粘土結(jié)構(gòu)在與水接觸時(shí)溶脹或膨脹的能力。
綠土是三層的粘土。存在兩種不同的類別的綠土型粘土。在第一種類別的綠土中,氧化鋁存在于硅酸鹽晶格中并且這些粘土具有Al2(Si2O5)2(OH)2的典型的式。在第二種類別的綠土中,氧化鎂存在于硅酸鹽晶格中并且這些粘土具有Mg3(Si2O5)(OH)2的典型的式。在以上式中的水合水的范圍可以隨著該粘土已經(jīng)經(jīng)受的加工而變化。這對(duì)于在本發(fā)明的組合物中使用綠土粘土是不重要的,因?yàn)檫@些水合粘土的可膨脹特性由硅酸鹽晶格結(jié)構(gòu)決定。此外,被鐵和鎂原子取代可以發(fā)生在這些綠土的晶格內(nèi),而金屬陽(yáng)離子,如Na+、Ca+2,連同H+可以存在于水合水中以提供電中性。盡管優(yōu)選避免鐵存在于這種粘土材料中以最小化粘土與任選的組合物組分之間的化學(xué)相互作用,此種陽(yáng)離子取代總體上對(duì)于在其中使用粘土是不重要的,因?yàn)檎惩恋南M奈锢硖匦曰旧喜挥纱硕淖儭?/p>
在此有用的層狀的可膨脹的鋁硅酸鹽綠土粘土進(jìn)一步以雙八面體晶格為特征,而可膨脹的硅酸鎂綠土粘土具有三八面體晶格。
合適的綠土粘土包括例如蒙脫土(膨潤(rùn)土)、鉻膨潤(rùn)石、綠脫石、貝得石、鋰蒙脫石、皂石、鋅蒙脫石和蛭石,是可商購(gòu)的。
凹凸棒石是富含鎂的粘土,其具有不同于綠土的疊加四面體和八面體晶胞單元的原理。凹凸棒石晶胞的理想的組成給出如下:(H2O)4(OH)2Mg5Si8O204H2O。凹凸棒石粘土是可商購(gòu)的。
如上所指出的,在本發(fā)明的組合物中使用的粘土含有陽(yáng)離子平衡離子如質(zhì)子、鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子和類似物。習(xí)慣上在主要吸收的或唯一吸收的一種陽(yáng)離子的基礎(chǔ)上在粘土之間進(jìn)行區(qū)分。例如,鈉粘土是其中所吸收的陽(yáng)離子主要是鈉的粘土。此類吸收的陽(yáng)離子可能參與到與存在于水溶液中的陽(yáng)離子的交換反應(yīng)中。
商業(yè)上獲得的粘土材料可以包含各種離散礦物實(shí)體的混合物。這些礦物的此類混合物適合于在本發(fā)明的組合物中使用。此外,天然粘土有時(shí)由其中不同類型的粘土礦物的單元層堆疊在一起(間層作用)的顆粒組成。此類粘土被稱為混合層粘土,并且這些材料也適合于在此使用。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的懸浮劑組分包含或者單獨(dú)地或者與一種或多種其他懸浮劑組合的以對(duì)于賦予該組合物剪切稀化粘度有效的量的無(wú)機(jī)膠體形成粘土,典型地以基于100pbw的該組合物,從大于0pbw、更典型地從約0.1pbw、并且甚至更典型地從約0.5pbw、至約10pbw、更典型地至約5pbw、并且甚至更典型地至約2.5pbw的量的無(wú)機(jī)膠體形成粘土。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物,從大于0至約10pbw、更典型地從約0.1至約5pbw、并且甚至更典型地從約0.5至約2.5pbw的無(wú)機(jī)膠體形成粘土。
典型地將氣相二氧化硅或粘土懸浮劑引入該液體介質(zhì)中并且混合以便將該氣相二氧化硅或粘土懸浮劑分散在該液體介質(zhì)中。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的懸浮劑組分包含流變改性劑聚合物。流變改性劑聚合物是用來(lái)使水性組合物增稠的聚合物。合適的流變改性劑聚合物是已知的并且典型地屬于三種通用類別中的一種,即,堿可溶脹聚合物、氫橋接流變改性劑、和疏水締合增稠劑。
堿可溶脹聚合物是當(dāng)放置于堿性介質(zhì)中時(shí)溶脹的pH響應(yīng)性聚合物,并且包括例如包含衍生自烯鍵式不飽和羧酸單體(如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸)的單元的均聚物和共聚物。
合適的氫橋接流變改性劑包括例如水膠體如纖維素和親水纖維素衍生物,如羧甲基纖維素和羥乙基纖維素、以及天然膠質(zhì)和膠質(zhì)衍生物,如瓜爾豆膠、羥丙基瓜爾膠、黃原膠、瑞奧贊(Rheozan)、和角叉菜膠。在一個(gè)實(shí)施例中,該氫橋接流變改性劑是與本發(fā)明的組合物的不完全水合的水溶性聚合物組分不同的第二水溶性聚合物。例如,在其中該不完全水合的水溶性聚合物是第一多糖聚合物的實(shí)施例中,該氫橋接流變改性劑可以是比該第一多糖聚合物更易于水合的第二多糖聚合物。
適合的疏水締合流變改性劑是已知的并且包括疏水改性的天然或合成的聚合物,這些聚合物含有疏水和親水兩種取代基,如具有合成的親水聚合物骨架(如聚(氧化亞烷基),如聚(氧化亞乙基)或聚(氧化亞丙基)骨架)以及疏水側(cè)基(如(C10-C30)烴基)的疏水改性的纖維素衍生物和聚合物。非離子締合增稠劑由于其對(duì)高鹽濃度相對(duì)不敏感典型地是優(yōu)選的,并且包括,例如PEG-200牛脂酸甘油酯、PEG-200氫化的棕櫚油酸甘油酯、PPG-14棕櫚油醇聚醚-60己基二氨基甲酸酯、PEG-160脫水山梨糖醇三異硬脂酸酯。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的懸浮劑組分包含或者單獨(dú)地或者與一種或多種其他懸浮劑組合的以對(duì)于賦予該組合物剪切稀化粘度有效的量的流變改性劑聚合物,典型地以基于100pbw的該組合物,從大于0pbw、更典型地從約0.1pbw、并且甚至更典型地從約1pbw、至約10pbw、更典型地至約5pbw的量的流變改性劑聚合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物,從大于0至約10pbw、更典型地從約0.1至約10pbw、并且甚至更典型地從約1至約5pbw的流變改性劑聚合物。
典型地將流變改性劑懸浮劑引入該液體介質(zhì)中并且經(jīng)受混合以便將該流變改性劑聚合物分散在該水性介質(zhì)中。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物進(jìn)一步包含表面活性劑。如在此使用的,術(shù)語(yǔ)“表面活性劑”是指能夠降低水的表面張力的化合物,更典型地,選自以其洗滌特性已知的以下五個(gè)類別的化合物中的一種的化合物,即,陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑、和非離子表面活性劑、以及其混合物。在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的水合抑制劑組分進(jìn)一步包含表面活性劑。
合適的陽(yáng)離子表面活性劑是本領(lǐng)域中已知的,并且包括,例如,胺鹽,如,乙氧基化的牛脂胺、椰油烷基胺、和油胺,季銨化合物,如鯨蠟基三甲基溴化銨、肉豆蔻基三甲基溴化銨、硬脂基二甲基芐基氯化銨、月桂基/肉豆蔻基三甲基銨甲基硫酸鹽、硬脂基辛基二甲銨甲基硫酸鹽、二氫化的棕櫚?;一u乙基銨甲基硫酸鹽、異硬脂基芐基咪唑鎓氯化物、椰油?;S基羥乙基咪唑啉鎓氯化物、椰油酰基羥乙基咪唑啉鎓、以及其混合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的水合抑制劑組分包含陰離子表面活性劑。合適的陰離子表面活性劑是本領(lǐng)域中已知的,并且包括,例如,月桂基硫酸銨、月桂醇聚醚硫酸銨、三乙胺月桂基硫酸鹽、三乙胺月桂醇聚醚硫酸鹽、三乙醇胺月桂基硫酸鹽、三乙醇胺月桂醇聚醚硫酸鹽、單乙醇胺月桂基硫酸鹽、單乙醇胺月桂醇聚醚硫酸鹽、二乙醇胺月桂基硫酸鹽、二乙醇胺月桂醇聚醚硫酸鹽、月桂酸單甘油酯硫酸鈉、月桂基硫酸鈉、月桂醇聚醚硫酸鈉、月桂基硫酸鉀、月桂醇聚醚硫酸鉀、月桂基肌氨酸鈉、月桂?;“彼徕c、月桂基肌氨酸、椰油?;“彼帷⒁王;蛩徜@、月桂?;蛩徜@、椰油酰基硫酸鈉、月桂?;蛩徕c、椰油?;蛩徕洝⒃鹿鸹蛩徕?、三乙醇胺月桂基硫酸鹽、三乙醇胺月桂基硫酸鹽、單乙醇胺椰油?;蛩猁}、單乙醇胺月桂基硫酸鹽、十三烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、以及它們的混合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的水合抑制劑組分包含兩性表面活性劑。合適的兩性表面活性劑是本領(lǐng)域中已知的,并且包括被廣泛地描述為脂肪族仲胺和叔胺的衍生物的那些表面活性劑,其中脂肪族基團(tuán)可以是直鏈或支鏈的并且其中脂肪族取代基中的一種含有從約8至約18個(gè)碳原子,并且一種含有陰離子水增溶基團(tuán),如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。在一個(gè)實(shí)施例中,該兩性表面活性劑包含至少一種選自椰油酰兩性乙酸鹽、椰油酰兩性二乙酸鹽、月桂酰兩性乙酸鹽、和月桂酰兩性二乙酸鹽的化合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的水合抑制劑組分包含兩性離子表面活性劑。合適的兩性離子表面活性劑是本領(lǐng)域中已知的,并且包括,例如,被廣泛地描述為脂肪族季銨、膦鎓、和硫鎓化合物的衍生物的那些表面活性劑,其中這些脂肪族基團(tuán)可以是直鏈或支鏈的并且其中脂肪族取代基中的一種含有從約8至約18個(gè)碳原子并且一種含有陰離子基團(tuán),如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。合適的兩性離子表面活性劑的具體實(shí)例包括:烷基甜菜堿,如椰油二甲基羧甲基甜菜堿、月桂基二甲基羧甲基甜菜堿、月桂基二甲基α-羧基-乙基甜菜堿、鯨蠟基二甲基羧甲基甜菜堿、月桂基雙-(2-羥基-乙基)羧甲基甜菜堿、硬脂基雙-(2-羥基-丙基)羧甲基甜菜堿、油烯基二甲基γ-羧丙基甜菜堿、和月桂基雙-(2-羥丙基)α-羧乙基甜菜堿、烷基酰胺基丙基甜菜堿;以及烷基磺基甜菜堿,如椰油二甲基磺丙基甜菜堿、硬脂基二甲基磺丙基甜菜堿、月桂基二甲基磺乙基甜菜堿、月桂基雙-(2-羥基-乙基)磺丙基甜菜堿、和烷基酰胺基丙基羥基磺基甜菜堿。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的水合抑制劑組分包含非離子表面活性劑。合適的非離子表面活性劑是本領(lǐng)域中已知的,并且包括,例如,具有含有約8個(gè)碳原子至約22個(gè)碳原子的烷基的長(zhǎng)鏈烷基葡糖苷、椰子油脂肪酸單乙醇酰胺如椰子油酰胺MEA、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、醇烷氧基化物、以及其混合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的水合抑制劑組分包含兩種或更多種表面活性劑的混合物,這些表面活性劑選自陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑、以及其混合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的水合抑制劑組分包含或者單獨(dú)地或者與一種或多種其他水合抑制劑組分組合的以對(duì)于防止或至少抑制該多糖的水合有效的量的表面活性劑,典型地以基于100pbw的該組合物,從大于0pbw、更典型地從約2pbw、并且甚至更典型地從約5pbw、至約60pbw、更典型至約50pbw、并且甚至更典型、至約40pbw的量的表面活性劑。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物,從大于0至約60pbw、更典型地從約2至約50pbw、并且甚至更典型地從約5至約40pbw的表面活性劑。
在一個(gè)實(shí)施例中,如在此所述的水合抑制劑組分包含氯化膽堿、磷酸鉀(二元的)或其組合。在另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分包含氯化膽堿、膽堿碳酸氫鹽、檸檬酸二氫膽堿、重酒石酸膽堿、磷酸氫鉀、碳酸鉀、磷酸鉀(二元的)、或其任何組合。在另一個(gè)實(shí)施例中,該水合抑制劑組分進(jìn)一步包含水溶性非表面活性劑鹽。合適的水溶性非表面活性劑鹽包括有機(jī)非表面活性劑鹽、無(wú)機(jī)非表面活性劑鹽、以及它們的混合物、以及聚電解質(zhì),如未封端的聚丙烯酸鹽、聚馬來(lái)酸鹽、或聚羧酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽或萘磺酸鹽甲醛共聚物。該水溶性非表面活性劑鹽包含陽(yáng)離子組分和陰離子組分。合適的陽(yáng)離子可以是單價(jià)或多價(jià)的,可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)的,并且包括,例如,鈉、鉀、鋰、鈣、鎂、銫、和鋰陽(yáng)離子,以及單-、二-、三-或季銨或吡啶鎓陽(yáng)離子。合適的陰離子可以是單價(jià)或多價(jià)的,可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)的,并且包括,例如氯離子、硫酸根、硝酸根、亞硝酸根、碳酸根、檸檬酸根、氰酸根、乙酸根、苯甲酸根、酒石酸根、草酸根、羧酸根、磷酸根、和膦酸根陰離子。合適的水溶性非表面活性劑鹽包括,例如,多價(jià)陰離子與單價(jià)陽(yáng)離子的非表面活性劑鹽,如焦磷酸鉀、三聚磷酸鉀和檸檬酸鈉,多價(jià)陽(yáng)離子與單價(jià)陰離子的非表面活性劑鹽,如氯化鈣、溴化鈣、鹵化鋅、氯化鋇和硝酸鈣,以及單價(jià)陽(yáng)離子與單價(jià)陰離子的非表面活性劑鹽,如氯化鈉、氯化鉀、碘化鉀、溴化鈉、溴化銨、硫酸銨、堿金屬硝酸鹽、以及硝酸銨。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物不含有水溶性鹽的任何陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含是水溶性鹽的陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、或兩性離子表面活性劑,例如像,月桂基硫酸鈉。為了測(cè)定本發(fā)明的組合物的水溶性鹽組分的總量的目的,是水溶性鹽的表面活性劑的量被包括在水溶性鹽的總量中。
如在以下所討論的,在一個(gè)實(shí)施例中,該組合物是濃縮的、可稀釋的形式的最終用途組合物,并且進(jìn)一步包含一種或多種適合于所預(yù)期的最終用途的活性成分,例如像,個(gè)人護(hù)理有益試劑、殺蟲(chóng)活性成分、或藥物活性成分。此類活性成分可以是水溶性的非表面活性劑鹽。為了測(cè)定本發(fā)明的組合物的水溶性鹽組分的總量的目的,是水溶性非表面活性劑鹽的活性成分的量被包括在水溶性的總量中。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含或者單獨(dú)地或者與一種或多種其他水合抑制劑組分組合的以對(duì)于防止或至少抑制多糖的水合有效的量的水溶性鹽,典型地以基于100pbw的該組合物并且包括任何水溶性非表面活性劑鹽的量、是水溶性鹽的本發(fā)明的組合物的任何表面活性劑組分的量以及是水溶性鹽的本發(fā)明的組合物的任何活性成分組分的量,從大于0pbw、更典型地從約2pbw并且甚至更典型地從約5pbw、至約70pbw、更典型地至約65pbw并且甚至更典型地、至約60pbw的量的水溶性鹽。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物并且包括任何水溶性非表面活性劑鹽的量、是水溶性的本發(fā)明的組合物的任何表面活性劑組分的量以及是水溶性鹽的本發(fā)明的組合物的任何活性成分組分的量,從大于0pbw至約70pbw、更典型地從約2pbw至約65pbw并且甚至更典型地從約5至約60pbw的水溶性鹽。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的水合抑制劑組分包含水可分散的有機(jī)溶劑。合適的水可分散的有機(jī)溶劑包括,例如,(C1-C18)醇,例如像一元醇,如甲醇、乙醇、異丙醇、鯨蠟醇、硬脂醇、芐醇、油醇,和多元醇,例如像2-丁氧基乙醇、乙二醇、以及丙三醇,烷基醚二醇,例如像乙二醇單乙醚、丙二醇單乙醚、和二乙二醇單甲醚、以及它們的混合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物的水合抑制劑組分包含水可分散的、更典型地水溶性的有機(jī)溶劑。合適的水可分散的有機(jī)溶劑包括例如一元醇、多元醇、烷基醚二醇、以及它們的混合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含或者單獨(dú)地或者與一種或多種其他水合抑制劑組分組合的以對(duì)于防止或至少抑制該多糖的水合有效的量的水可分散的有機(jī)溶劑,典型地以基于100pbw的該組合物從大于0pbw、更典型地從約2pbw、并且甚至更典型地從約5pbw至約40pbw、更典型至約30pbw、并且甚至更典型地至約25pbw的量的水可分散的有機(jī)溶劑。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物包含,基于100pbw的該組合物,從大于0至約40pbw、更典型地從約2至約30pbw、并且甚至更典型地從約5至約25pbw的水可分散的有機(jī)溶劑。
本發(fā)明的組合物典型地通過(guò)將該組合物的組分混合在一起來(lái)制備。
在一個(gè)實(shí)施例中,其中該液體介質(zhì)是包含水或水和水可混溶的有機(jī)液體的水性介質(zhì),該組合物典型地通過(guò)以下方式制備:
將如在此描述的水合抑制劑組分與該水性液體介質(zhì)混合,
將該水溶性聚合物與水性液體介質(zhì)和水合抑制劑組分的混合物混合,并且
將該懸浮劑與該水性液體介質(zhì)、該水合抑制劑組分和該水溶性聚合物的混合物混合。這種添加方式避免了水溶性聚合物的水合并且避免了形成具有難處理的高粘度的中間組合物的風(fēng)險(xiǎn)。
在另一個(gè)實(shí)施例中,其中該液體介質(zhì)是包含水和水不混溶的有機(jī)液體的水性介質(zhì),該組合物典型地通過(guò)以下方式制備:
將任選地該乳化劑的全部或一部分和任選地懸浮劑與水混合,
將該水溶性聚合物、任選地乳化劑的全部或一部分和任選地懸浮劑與水不混溶的有機(jī)液體混合,并且
將水基的混合物與該水不混溶的有機(jī)液體基的混合物結(jié)合以形成該組合物。可以將該乳化劑加入或者該水混合物或該水不混溶的有機(jī)液體混合物中,或者可以將該乳化劑的一部分加入每種混合物中。如果使用任選的懸浮劑,可以將全部懸浮劑都加入水中,可以將全部懸浮劑加入該水不混溶的有機(jī)液體中,或者可以將懸浮劑的第一部分加入水中并且將懸浮劑的第二部分加入該水不混溶的有機(jī)液體中。除了該水不混溶的有機(jī)液體之外還可以使用的任何任選的水合抑制劑組分可以加入或者水中或者該水不混溶的有機(jī)液體中。這種添加方式避免了水溶性聚合物的水合并且避免了形成具有難處理的高粘度的中間組合物的風(fēng)險(xiǎn)。
在另一個(gè)實(shí)施例中,其中該液體介質(zhì)是非水性液體介質(zhì),更典型地將水不混溶的有機(jī)液體、殺蟲(chóng)劑、水溶性聚合物、任選的懸浮劑和任選的水合抑制劑組分典型地加入該非水性液體介質(zhì)中并且混合以形成該組合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物表現(xiàn)出稀釋增稠行為,也就是說(shuō),當(dāng)用水稀釋本發(fā)明的組合物時(shí),該組合物的粘度最初隨著稀釋的增加而增加,達(dá)到最大值并且然后隨著進(jìn)一步稀釋而降低。因?yàn)樵摻M合物的表面活性劑和或鹽組分的濃度隨著稀釋的增加而降低,隨著稀釋增加而增加的粘度對(duì)應(yīng)于所溶解的水溶性多糖的增加的濃度。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物作為用于配制水性最終用途組合物、特別是農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)劑組合物的具有高多糖含量的多糖的可泵送的液體來(lái)源是有用的。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物是農(nóng)業(yè)輔助劑組合物,該農(nóng)業(yè)輔助劑組合物是穩(wěn)定的,具有低粘度,是易于運(yùn)輸?shù)?,在現(xiàn)場(chǎng)條件下是可傾倒的并且可泵送的,并且在農(nóng)田條件下是用水可稀釋的。
在一個(gè)實(shí)施例中,將本發(fā)明的組合物與殺蟲(chóng)劑活性成分、和任選地其他輔助劑成分、和水混合以形成用于噴霧施用到目標(biāo)害蟲(chóng)上的稀釋的殺蟲(chóng)劑組合物。
在一個(gè)實(shí)施例中,該組合物是濃縮的、可稀釋的形式的最終用途組合物,并且進(jìn)一步包含一種或多種適合于所預(yù)期的最終用途的活性成分,例如像,個(gè)人護(hù)理有益試劑、殺蟲(chóng)活性成分、或藥物活性成分。在一個(gè)實(shí)施例中,該濃縮物被稀釋以形成最終用途組合物,使該最終用途組合物與目標(biāo)基體如植物葉接觸,并且該濃縮物的水溶性聚合物組分增強(qiáng)了活性成分到該基體上的遞送。
在一個(gè)實(shí)施例中,在如所需要的基礎(chǔ)上制備本發(fā)明的組合物并且該組合物是足夠穩(wěn)定的,也就是說(shuō),通過(guò)視覺(jué)檢查該組合物的靜態(tài)樣品在制備與使用之間的預(yù)期的時(shí)間段(例如一個(gè)小時(shí)、更典型地兩個(gè)小時(shí))內(nèi)沒(méi)有顯示出重力驅(qū)動(dòng)的分離的跡象,例如,分離成多層和/或組分(例如像,不完全水合的水溶性聚合物)從該液體介質(zhì)中沉淀。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物表現(xiàn)出良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性,并且通過(guò)視覺(jué)檢查該組合物的靜態(tài)樣品在給定的儲(chǔ)存條件下(例如像在室溫下)在給定的時(shí)間(例如像一周、更典型地一個(gè)月、甚至更典型地3個(gè)月)內(nèi)沒(méi)有顯示出重力驅(qū)動(dòng)的分離的跡象。
在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的組合物表現(xiàn)出良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性,并且通過(guò)視覺(jué)檢查該組合物的靜態(tài)樣品在高達(dá)例如54℃、更典型地45℃的升高的儲(chǔ)存溫度下的加速老化條件下在給定的時(shí)間(例如像24小時(shí)、更典型地四天、甚至更典型地一周)內(nèi)沒(méi)有顯示出重力驅(qū)動(dòng)的分離的跡象。