CN101404978B - 含有硅氧烷共聚醇大分子单体的聚合物和包含它的个人护理组合物 - Google Patents

含有硅氧烷共聚醇大分子单体的聚合物和包含它的个人护理组合物 Download PDF

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Abstract

由聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体合成聚二甲基硅氧烷共聚醇聚合物。含有该大分子单体重复单元的聚合物可用于包括个人护理、织物和工业配制剂在内的各种应用中以提供柔软度、润滑性、固定、防潮性、拒水性、光泽、表面改性和表面活性剂性能。

Description

含有硅氧烷共聚醇大分子单体的聚合物和包含它的个人护理组合物
技术领域
本发明涉及含有烯属不饱和键的可聚合的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体以及由其获得的聚合物。所述可烯键式聚合的大分子单体由含有末端或侧挂羟基的聚二甲基硅氧烷共聚醇与衣康酸酐的反应形成。所得的大分子单体可均聚或者可与烯键式不饱和单体共聚，和由其制备的聚合物可用于众多的工业、家庭护理和个人护理应用中。
背景技术
称为聚二甲基硅氧烷的一类含硅聚合物被广泛用于涂料和个人护理工业中。在涂料配制剂中，聚二甲基硅氧烷及其衍生物越来越多地用于表面性能的全面改性，因为它们提供拒水和拒油性、防沾污性、阻隔性能、表面活性剂性能和润滑性。在个人护理配制剂中，聚二甲基硅氧烷及其衍生物、特别是聚二甲基硅氧烷共聚醇的使用因其表面活性剂特性以及对给定组合物的感官性能的积极影响而获得广泛认可。
通过将聚二甲基硅氧烷共聚醇引入组合物中改善上述配制剂的物理性能的尝试已经获得有限的成功。这些聚二甲基硅氧烷衍生物往往与涂料和个人护理组合物中通常包含的极性聚合物和/或其它成分不相容。不得不时常采用辅助添加剂以使聚二甲基硅氧烷衍生物与涂料和个人护理工业中通常使用的阴离子和阳离子聚合物相容，从而防止在延长的储存期间主要组分的相分离。
因此，已经努力将聚二甲基硅氧烷衍生物共价结合至目标聚合物主链中以使硅氧烷与配制剂的聚合物组分相容。美国专利6,403,074公开了通过在聚二甲基硅氧烷共聚醇的存在下经由自由基机理聚合烯键式不饱和单体所获得的含硅氧烷的聚合物。该专利公开内容推测，在聚合反应过程中发生单体接枝到聚二甲基硅氧烷共聚醇上。然而，从公开内容中不能明显看到聚二甲基硅氧烷共聚醇共价结合至聚合物主链中达到什么程度(如果有的话)或者是否形成聚二甲基硅氧烷共聚醇与自由基聚合的单体的互聚物。对于多羟基醇化合物，链转移往往是自由基聚合过程中的显著问题，而且这可能阻碍上述化合物与其它烯键式不饱和单体的有效共聚。
在另一种方法中，已经通过六甲基环三硅氧烷单体(D3)的阴离子聚合形成受控分子量的活性聚合物，来合成具有末端不饱和的含硅氧烷的大分子单体。阴离子聚合反应的终止是通过该活性聚合物阴离子与含卤素的终止剂例如含有可聚合的乙烯基的氯硅烷化合物的直接反应来实现。所得的乙烯基封端的含硅氧烷大分子单体又可以与其它可共聚的不饱和单体聚合，获得含硅氧烷的共聚物，如美国专利4,693,935和4,728,571中公开的那样。然而，这些大分子单体的合成非常困难，而且假如大分子单体的分子量相对较高的话，将未反应的杂质与反应产物分离是艰难的。
在美国专利5,162,472中，公开了乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体，据报道，其为通过用羟基封端的聚二甲基硅氧烷共聚醇来酯化丙烯酸来合成。反应物料被加热到140-180℃，并且该公开内容指出，获得的含乙烯基的硅氧烷酯随后不经过另外纯化而直接进行共聚。公知的是，对于低聚或聚合底物而言羧酸与醇的酯化是具有中等收率的缓慢反应。此外，丙烯酸化学领域中同样公知的是，这种高度反应性的单体在室温下通过热诱导离子机理自发地二聚，其中质子从羧酸基中离解，形成羧酸根阴离子，其随后通过Michael加成加合到丙烯酸上，得到二聚物。该现象在升高的温度下显著得到促进。在该’472公开内容中报道的反应温度下，丙烯酸原料会迅速二聚，(如果不是全部的话)消耗掉大部分的反应物，产生复杂的产物混合物。假如羧酸与醇的酯化缓慢并且在该’472公开内容中报道的反应温度下丙烯酸迅速二聚的话，难以理解如何获得声称的产物。即使形成了一些产物，但将期望的产物与反应物料分离也会是困难、费时和昂贵的。
用于官能化具有乙烯基端基的聚二甲基硅氧烷共聚醇的更为传统的酯化方法是使酰氯例如丙烯酰氯与聚二甲基硅氧烷共聚醇反应并且采用碱来除去释放出的HCl。丙烯酰氯的使用消除了如’472公开内容中所述的使用丙烯酸遭受的自发低聚问题。然而，作为酯化反应的副产物生成盐。盐不仅难以从大分子单体中除去，而且会对大分子单体的随后聚合不利。
除了合成上述大分子单体中面对的问题之外，这些丙烯酸酯类大分子单体的聚合活性由于末端乙烯基中碳-碳不饱和键的无阻碍性质而类似于意图用于共聚至聚合物主链中的共聚单体的聚合活性。通常的实践是，改变单体反应性作为改变共聚物结构以及由此改变其物理和化学性能的一种方法。
因此，存在对更新的含硅氧烷大分子单体的需要，其容易合成和纯化且显示出提供共聚灵活性以产生具有期望性能的共聚物的聚合活性。现在出乎意料地，通过最初意图制备含有衣康酸酯部分的可容易地聚合的化合物的反应我们发现了这样的硅氧烷大分子单体。
本发明提供易于合成而且具有出乎意料的聚合活性的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体，其聚合活性容许容易的共聚以生成具有期望性能的产物。本发明的共聚醇大分子单体由聚二甲基硅氧烷共聚醇与衣康酸酐的反应合成。聚二甲基硅氧烷共聚醇含有以活性羟基为终端的末端或侧挂聚醚基团。羟基硅氧烷化合物例如聚二甲基硅氧烷共聚醇与环状酸酐的反应是已知的。如美国专利3,560,544和5,296,625中公开的那样，共聚醇上的活性羟基与酸酐的反应产生该酸酐的共聚醇半酯。虽然这些专利公开了聚二甲基硅氧烷共聚醇与多种环状酸酐(包括烯键式不饱和的马来酸酐)的反应，但是没有描述或暗示使用含有环外烯属不饱和键的酸酐。此外，’544专利提及用衍生的硅氧烷聚合物作为表面活性剂、润湿剂、洗涤剂、乳化剂或纤维润滑剂，而’625公开内容教导了所得的酯可用于织物和个人护理应用中以赋予受处理的基底柔软度和润滑性。在任何的这些公开内容中没有教导或暗示羟基聚硅氧烷与含有任意类型不饱和键的酸酐的反应产物可以在聚合物和共聚物合成中用作可聚合的大分子单体。
出乎意料地已经发现，由衣康酸酐(含有环外不饱和键)与聚二甲基硅氧烷共聚醇的反应所形成的半酯产生柠康酸单酯的不同异构体的混合物，其由衣康酸酐迅速异构化成柠康酸酐和随后该柠康酸酐与聚二甲基硅氧烷共聚醇反应而形成。更令人惊讶地，已知如此形成的大分子单体的柠康酸酯部分中的烯属双键由于三元取代而是空间受阻的，而且公知事实是三取代的烯烃不容易在有用的速率下自由基聚合，但我们已经发现所述柠康酸聚二甲基硅氧烷共聚醇酯容易与多种含有可自由基聚合的烯属不饱和键的单体共聚。在烯键式不饱和硅氧烷共聚醇酯的制备中这是新的和出乎意料的发现。衣康酸酐已知与醇反应生成预期的衣康酸酯。
附图简要说明
图1是白种人头发人体模型头部的照片，其中一半头部用含有本发明聚合物的发型固定剂组合物进行造型而另一半头部用对照固定剂组合物进行造型。该照片拍摄于湿度箱暴露处理之前。
图1A是亚洲人头发人体模型头部的照片，其中一半头部用含有本发明聚合物的头发固定剂组合物进行造型而另一半头部用商业固定剂组合物进行造型。该照片拍摄于湿度箱暴露处理之前。
图2是处于设定为35℃和90％相对湿度的湿度箱中1小时之后拍摄的图1所示的白种人头发人体模型头部的照片。
图2A是处于设定为35℃和90％相对湿度的湿度箱中1小时之后拍摄的图1A所示的亚洲人头发人体模型头部的照片。
图3是处于设定为35℃和90％相对湿度的湿度箱中2小时之后拍摄的图1所示的白种人头发人体模型头部的照片。
图3A是处于设定为35℃和90％相对湿度的湿度箱中2小时之后拍摄的图1A所示的亚洲人头发人体模型头部的照片。
图4是处于设定为35℃和90％相对湿度的湿度箱中3小时之后拍摄的图1所示的白种人头发人体模型头部的照片。
图4A是处于设定为35℃和90％相对湿度的湿度箱中3小时之后拍摄的图1A所示的亚洲人头发人体模型头部的照片。
图5是用于高湿度硬度卷曲保持性试验(HHSR)中的测量装置的照片，其显示出背景中具有分度标测量尺的头发样品安装架。
示例性实施方案的说明
本发明的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体由衣康酸酐的异构化和随后用含羟基的聚二甲基硅氧烷共聚醇来酯化异构化产物而获得。衣康酸酐含有如下面结构中所示的环外不饱和键：
该环外不饱和键描述成环上碳原子与亚烷基例如亚甲基之间的碳-碳双键。
在包含聚二甲基硅氧烷共聚醇(DMC-OH)和衣康酸酐的反应介质中，衣康酸酐几乎瞬时异构化成柠康酸酐，它接着与所述共聚醇反应，获得柠康酸聚二甲基硅氧烷共聚醇酯(及其区域和立体异构体)。还形成少量衣康酸酯的区域异构体。说明性的一般反应图解如下：
Figure G2007800103059D00052
由于柠康酸酐与衣康酸酐之间的平衡，导致形成少量(少于所有形成的酯的10wt％)衣康酸酯。
应当注意，由DMC-OH表示的聚二甲基硅氧烷共聚醇含有一个或多个酸酐反应性羟基，其可以位于聚二甲基硅氧烷主链的末端或者可以作为一个或多个侧挂基团的一部分位于聚二甲基硅氧烷主链上。代表性的聚二甲基硅氧烷共聚醇由下面的式I和II表示。
可以用或不用催化剂进行所述酯化反应。当不用催化剂进行酯化反应时，将反应混合物加热到约75-90℃的反应温度。可以在聚二甲基硅氧烷共聚醇(以OH数计)和酸酐的化学计量量下或者任一种反应物的略微过量下进行反应。在本发明的一个实施方案中，向反应混合物中的聚二甲基硅氧烷共聚醇加入的酸酐的量以聚二甲基硅氧烷共聚醇的OH数计为0.1-1当量。在另一实施方案中，向聚二甲基硅氧烷共聚醇加入的酸酐以该共聚醇的OH数计为0.25-0.75当量，在又一实施方案中加入量为0.5-0.75当量。可以使反应进行1-3小时。该反应在惰性气氛例如氮气遮蔽下进行而且可以在合适的溶剂中进行。
当在酯化催化剂的存在下进行反应时，反应速率显著提高。标准的酯化催化剂的使用浓度以反应混合物中的酸酐和聚二甲基硅氧烷共聚醇的重量计可以为0.05-0.50％。合适的酯化催化剂包括但不限于硫酸、元素锡、元素锌、元素钛、有机钛酸酯化合物、有机锡化合物、有机锌化合物、氧化锌、氧化镁、氧化钙、一氧化锡、和碱金属乙酸盐例如乙酸钠和乙酸钾。反应温度可以为环境室温至约90℃。通常环境室温为约20-26℃。所有其它反应条件如上面对于非催化的反应所述。
在本发明的另一实施方案中，在双键上具有甲基取代的柠康酸酐可以在所述酯化反应中代替衣康酸酐使用。
在本发明的一个实施方案中，适合所述酯化反应的聚二甲基硅氧烷共聚醇含有末端羟基端基且可以由下式I表示：
式I
Figure G2007800103059D00061
其中R1和R2独立地表示选自C1-C30烷基、C1-C20卤代烷基(例如-CCl3、-CBr3、CF3)、C3-C8环烷基、C6-C14芳基和C2-C20链烯基的基团；E表示二价亚乙基(-CH2CH2-)；P独立地表示二价亚丙基(-CH2CH(CH3)-)或(-CH2CH2CH2-)；a、b和c独立地为0-100；和n为0-200。E同与其结合的氧原子一起表示氧化乙烯残基(EO或OE)和P同与其结合的氧原子一起表示氧化丙烯残基(PO或OP)。该EO/PO残基可以无规、非无规或嵌段序列排列。在此和整个说明书中使用的术语“卤素”和“卤代”包括但不限于溴、氯和氟。
示例性的R1和R2基团包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环戊基、环己基、苯基、乙烯基和烯丙基。各个前述基团以及上面所述的R1和R2基团任选地被C1-C5烷基、卤素和卤代(C1-C5)烷基(例如-CCl3、-CBr3、-CF3)所取代。
在本发明的一个实施方案中，适合所述酯化反应的聚二甲基硅氧烷共聚醇含有侧挂的羟基且可以由下式II表示：
式II
Figure G2007800103059D00071
其中R3表示选自C1-C30烷基、卤代(C1-C20)烷基(例如-CCl3、-CBr3、-CF3)、C3-C8环烷基、C6-C14芳基和C2-C20链烯基的基团；R4独立地表示选自C1-C30烷基、C6-C14芳基和C2-C20链烯基的基团；EO(OE)和PO(OP)如前面定义的表示氧化乙烯和氧化丙烯残基；a、b和c独立地为0-100；x为0-200；和y为1-200。该EO/PO残基可以无规、非无规或嵌段序列排列。
示例性的R3基团包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环戊基、环己基、苯基、乙烯基和烯丙基。各个前述基团以及上面所述的R3基团任选地被C1-C5烷基、卤素和卤代(C1-C20)烷基(例如-CCl3、-CBr3、-CF3)所取代。
示例性的R4基团包括但不限于甲基、苯基和乙烯基。各个前述基团以及上面所述的R4基团任选地被C1-C5烷基、卤素和卤代(C1-C20)烷基(例如-CCl3、-CBr3、-CF3)所取代。
适合所述酯化的示例性的聚二甲基硅氧烷共聚醇反应物材料在美国专利5,136,063和5,180,843中公开，其公开内容通过引用并入本文。另外，聚二甲基硅氧烷共聚醇可从General ElectricCompany(GE-OSi)以商标和
Figure G2007800103059D00082
购得。具体的产品牌号包括但不限于Silsoft 305、430、475、810、895、Silwet L 7604(GE-OSi)和DC 5103(Dow Corning Corporation)。
说明式I的聚二甲基硅氧烷共聚醇的酯化的示例性反应图解如下：
式I
式III
Figure G2007800103059D00084
其中R和R’独立地表示氢和下式表示的环状酸酐残基(半酯)：
Figure G2007800103059D00085
及其所有的异构体；条件是R和R’不能同时都为氢；和R1R2、EO、OE、PO、OP、a、b、c和n如前面所定义。由式III表示的反应产物将含有包括其区域和立体异构体(异构体)在内的聚二甲基硅氧烷共聚醇柠康酸酯和衣康酸酯的混合物。
说明式II的聚二甲基硅氧烷共聚醇的酯化的示例性反应图解如下：
式II
Figure G2007800103059D00091
式IV
Figure G2007800103059D00092
其中R’是如前面定义的环状酸酐残基，和R1、R2、R3、R4、EO、(OE)、PO、(OP)、a、b、c、x和y如前面所定义，和z≤y。由式IV表示的反应产物将含有包括其异构体在内的聚二甲基硅氧烷共聚醇柠康酸酯(主要部分)和衣康酸酯(次要部分)的混合物。
令人惊讶地，已经发现，其中R和R’基团含有烯属不饱和键的式III和IV的聚二甲基硅氧烷共聚醇柠康酸酯是可容易聚合的。另外已发现，由聚二甲基硅氧烷共聚醇和马来酸酐形成的半酯也可与多种可共聚单体聚合。
在本发明的一个实施方案中，所述可聚合的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体符合以下结构：
式IIIa
式IVa
Figure G2007800103059D00101
其中R1、R2、R3、R4、EO(OE)、PO(OP)、a、b、c、n、x、y和z如前面所定义；R5和R6独立地选自氢和甲基，条件是R5和R6不能同时都表示甲基；和R’表示氢或以下结构表示的基团：
Figure G2007800103059D00102
其中R5和R6如上所定义。在一个实施方案中，上式中的R5和R6中的至少一个是甲基。
在本发明的一个实施方案中，式III、IIIa、IV和IVa所示的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体是可自由基聚合的。该共聚醇大分子单体是可均聚的而且可以用作产生星形、梳状、刷状和/或花状聚合物的结构单元，或者是可共聚的和可以用作结构单元以与烯键式不饱和的可自由基聚合的单体一起构造轮廓分明的结构例如链臂、支链、耙状、梳状接枝共聚物。“烯键式不饱和的”是指该单体具有至少一个可聚合的碳-碳双键。本发明的大分子单体可以用在聚合物合成中以将聚二甲基硅氧烷共聚醇固有的性能传给特定的聚合物主链。上述聚合物可以用在个人护理、织物和工业配制剂中以提供例如柔软度、润滑性、感官性能、固定、调理、拒水性、光泽、表面和溶解度性能。
在一个实施方案中，本发明的聚合物可以由包括以下的单体混合物聚合(以全部单体重量计)：(a)约0.1-100wt％的至少一种选自上述式III、IIIa、IV和IVa的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体；(b)0-99.9wt％的非离子单体；(c)0-99.9wt％的至少一种酸性乙烯基单体；(d)0-99.9wt％的至少一种阳离子乙烯基单体；(e)0-99.9wt％的至少一种缔合性乙烯基单体；(f)0-99.9wt％的至少一种半疏水性乙烯基单体；和(g)0-5wt％的交联性单体。用于可聚合单体混合物中的每种单体的量和选择将取决于聚合物产物的期望性能。下面描述可与所述聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体共聚的合适单体。虽然针对本发明的选定实施方案表示出构成可聚合单体混合物的各种单体组分的重叠的重量范围，但是应当容易明白，单体混合物中的每种单体组分的具体量将选自其公开的范围，使得每种单体的期望量将进行调整以使可聚合单体混合物中的所有单体组分之和总计达100wt％。
所述聚合物可以任选地由包含聚合物领域公知的一种或多种链转移剂的单体混合物制备。
本文关于烷基或芳基所用的术语“卤素取代的”、“羟基取代的”、“羧基取代的”、“聚氧化烯取代的”、“烷基取代的”和“芳基取代的”等是指在烷基、芳基或类似基团上的至少一个氢原子分别被至少一个卤素原子、羟基、羧基、聚氧化烯基团、烷基或芳基所取代。本文使用的术语“(甲基)丙烯酸”、“(甲基)丙烯酸酯”和“(甲基)丙烯酰胺”是指包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯和丙烯酰胺的相应甲基衍生物。例如，“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸，“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯，和“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺衍生物。
非离子乙烯基单体
适合用于本发明的非离子乙烯基单体是本领域公知的可共聚的、非离子、烯键式不饱和的单体。在一个实施方案中，所述非离子单体为具有任何一个下列式的化合物：
(V)CH2＝C(X)Z，
(VI)CH2＝CH-OC(O)R7；
其中，在式(V)和(VI)的每一个中，X为H或甲基；和Z为-C(O)OR8、-C(O)NH2、-C(O)NHR8、-C(O)N(R8)2、-C6H4R8、-C6H4OR8、-C6H4Cl、-C6H11、-C6H7(R8)(R8)(R8)(例如三取代的环己基)、-CN、-NHC(O)CH3、-NHC(O)H、N-(2-吡咯烷酮基)、N-己内酰胺基、-C(O)NHC(CH3)3、-C(O)NHCH2CH2-N-亚乙基脲、-Si(R7)3、-C(O)O(CH2)xSi(R7)3、-C(O)NH(CH2)xSi(R7)3、或-(CH2)xSi(R7)3；x为1至约6的整数；各个R7独立地为直链或支链的C1-C18烷基；各个R8独立地为直链或支链的C1-C30烷基、羟基取代的C2-C30烷基或卤代C1-C30烷基。
合适的非离子单体的非限制性实例包括(甲基)丙烯酸C1-C30烷基酯；(甲基)丙烯酸环己酯；(甲基)丙烯酸3，3，5-三甲基环己酯(TMCHMA)；C1-C30烷基(甲基)丙烯酰胺；苯乙烯；取代的苯乙烯例如乙烯基甲苯(例如2-甲基苯乙烯)、丁基苯乙烯、异丙基苯乙烯、对氯苯乙烯等；乙烯基酯，例如乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、己酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯等；不饱和腈，例如甲基丙烯腈、丙烯腈等；和不饱和的硅烷，例如三甲基乙烯基硅烷、二甲基乙基乙烯基硅烷、烯丙基二甲基苯基硅烷、烯丙基三甲基硅烷、3-丙烯酰氨基丙基三甲基硅烷、甲基丙烯酸3-三甲基甲硅烷基丙基酯等。合适的水溶性非离子单体的非限制性实例为(甲基)丙烯酸C1-C6羟基烷酯，例如甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、丙烯酸2-羟基乙酯(2-HEA)、丙烯酸3-羟基丙酯；甘油单(甲基)丙烯酸酯；三(羟甲基)乙烷单(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯；N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺；2-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺；3-羟基丙基(甲基)丙烯酰胺；(甲基)丙烯酰胺；叔辛基(甲基)丙烯酰胺；N-(2，3-二羟基丙基)丙烯酰胺；叔丁基(甲基)丙烯酰胺；N-乙烯基己内酰胺；N-乙烯基吡咯烷酮；甲基丙烯酰氨基乙基-N-亚乙基脲(例如CH2＝C(CH3)C(O)NHCH2CH2-N-亚乙基脲)，C1-C4烷氧基取代的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺，例如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯等；及其组合。
其它有用的非离子乙烯基单体包括烯丙醇、甘油单烯丙基醚、3-甲基-3-丁烯-1-醇和乙烯醇前体及等价物例如乙酸乙烯酯。
酸性乙烯基单体
适合用于本发明的酸性乙烯基单体是酸性的、可聚合的、烯键式不饱和的单体，其优选含有至少一个羧酸基团、磺酸基团或膦酸基团以提供酸性或阴离子官能位点。这些酸基团可以来源于一元酸或二元酸、二羧酸的酸酐、二元酸的单酯、及其盐。
合适的酸性乙烯基含羧酸单体包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、柠康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、乌头酸等，和马来酸、富马酸、衣康酸或乌头酸的C1-C18烷基单酯，例如甲基氢马来酸酯、马来酸单异丙基酯、丁基氢富马酸酯等。二羧酸的酸酐例如马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等也可以用作酸性乙烯基单体。所述酸酐一般在长时间暴露于水时或在提高的pH下水解成相应的二元酸。
合适的含磺酸基团的单体包括但不限于乙烯基磺酸、甲基丙烯酸2-磺基乙酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、烯丙氧基苯磺酸等。特别优选苯乙烯磺酸的钠盐(SSSA)和AMPS。
合适的含膦酸基团的单体的非限制性实例包括乙烯基膦酸、烯丙基膦酸、3-丙烯酰氨基丙基膦酸等。
合适的盐包括但不限于：碱金属盐，例如钠盐、钾盐和锂盐；碱土金属盐，例如钙盐和镁盐；铵盐；和烷基取代的铵盐，例如2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺等的盐。
前述单体或其盐可以两种或更多种的混合物的形式用作所述酸性乙烯基单体组分。
阳离子乙烯基单体
适合共聚的阳离子乙烯基单体是碱性的、可聚合的、烯键式不饱和的单体，其优选含有至少一个氨基官能团。这些碱性氨基可以来源于单-、二-或多-氨基烷基或含氮杂芳基。氨基可以包括伯、仲或叔胺。视需要，可以氨基形式或盐形式使用所述单体。
合适的阳离子单体的非限制性实例可以选自：(甲基)丙烯酸单-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基酯、(甲基)丙烯酸二-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基酯、单-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酰胺、二-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酰胺、含氮杂环(甲基)丙烯酰胺、含氮杂环(甲基)丙烯酸酯、及其混合物。
合适阳离子单体的具体实例包括但不限于(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙酯(DMAEMA)、(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲基氨基)丙酯、(甲基)丙烯酸4-(N，N-二甲基氨基)丁酯、(甲基)丙烯酸(N，N-二甲基氨基)-叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯(TBAEMA)、(甲基)丙烯酸2-(N，N-二乙基氨基)乙酯(DEAEMA)、(甲基)丙烯酸3-(N，N-二乙基氨基)丙酯、丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)新戊酯(DMANPA)、(甲基)丙烯酸4-(N，N-二乙基氨基)丁酯、(甲基)丙烯酸2-(N，N-二丙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(N，N-二丙基氨基)丙酯、(甲基)丙烯酸4-(N，N-二丙基氨基)丁酯、(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲基氨基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-(4-吗啉基)乙酯、丙烯酸2-(4-吗啉基)乙酯、N’-(2-N，N-二甲基氨基)乙基(甲基)丙烯酰胺、2-(N，N-二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺(DMAPMAm)、N’-(3-N，N-二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺、N-(2-吡啶基)丙烯酰胺、N-(2-咪唑基)(甲基)丙烯酰胺、N-(4-吗啉基)(甲基)丙烯酰胺、N-(4-吗啉基)丙烯酰胺、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基-2-甲基咪唑、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基-4-甲基咪唑和N-乙烯基噁唑烷酮、及其混合物。
所述阳离子单体的合适的盐形式包括但不限于：无机酸盐，例如盐酸盐、硫酸盐、C1-C30烷基硫酸盐和磷酸盐；以及有机酸盐，例如乙酸盐、马来酸盐和富马酸盐等。
阳离子单体的盐形式的非限制性实例包括但不限于3-三甲基氯化铵丙基甲基丙烯酰胺、3-三甲基氯化铵丙基丙烯酰胺、用C1-C30烷基硫酸盐季铵化的甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、用氯甲烷季铵化的甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、季铵化的乙烯基咪唑、甲基丙烯酰基乙基甜菜碱、和甲基丙烯酰基N-氧化物。
缔合性乙烯基单体
适合用于所述聚合物合成的缔合性乙烯基单体(疏水性单体)是具有以下部分的化合物：烯键式不饱和端基部分(i)以与混合物中的其它单体加聚，聚氧化烯中间部分(ii)以赋予产物聚合物选择性亲水性能，和疏水性端基部分(iii)以向聚合物提供选择性疏水性能。
提供烯键式不饱和端基的部分(i)优选来源于烯键式不饱和单-或二羧酸或其酸酐，更优选C3或C4单-或二羧酸或其酸酐。或者，缔合性单体的部分(i)可以来源于：烯丙基醚或乙烯基醚；非离子乙烯基取代的氨基甲酸酯单体，例如美国再授权专利33,156或美国专利5,294,692中所公开的；或者乙烯基取代的脲反应产物，例如美国专利5,011,978中所公开的；其各自的相关公开内容通过引用并入本文。
中间部分(ii)优选是约5-250、更优选约10-120、和最优选约15-60个重复的氧化C2-C7氧化烯单元的聚氧化烯链段。优选的中间部分(ii)包括含有约5-150、更优选约10-100、和最优选约15-60个氧化乙烯、氧化丙烯或氧化丁烯单元的聚氧乙烯、聚氧丙烯和聚氧丁烯链段，以及氧化乙烯、氧化丙烯和/或氧化丁烯单元的无规或非无规的序列。
缔合性单体的疏水性端基部分(iii)优选是属于下列烃类之一的烃部分：C8-C40直链烷基、芳基取代的C2-C40烷基、C2-C40烷基取代的苯基、C8-C40支链烷基、C8-C40碳环烷基、和C8-C80复合酯。复合酯由多元醇与同时含有羟基和羧基的长链羟基酸的酯化形成。长链羟基酸的羧基与多元醇的至少一个羟基反应。该长链羟基酸的羟基又与另一长链羟基酸和/或另一长链羧酸的羧基反应。长链是指该羟基酸和羧酸含有约10-30个碳原子。该碳链可以是饱和或不饱和的。合适多元醇的示例性非限制性实例为甘油、山梨醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷。羟基酸的示例性非限制性实例为12-羟基硬脂酸。示例性的非限制性长链羧酸为那些来源于植物油的脂肪酸和本文所述的脂肪酸。
缔合性单体的合适的疏水性端基部分(iii)的非限制性实例为具有约8-40个碳原子的直链或支链的烷基，例如辛基(C8)、异辛基(支化C8)、癸基(C10)、月桂基(C12)、肉豆蔻基(C14)、鲸蜡基(C16)、鲸蜡/硬脂基(C16-C18)、硬脂基(C18)、异硬脂基(支化C18)、花生基(C20)、山嵛基(C22)、二十四烷基(C24)、二十六烷基(C26)、二十八烷基(C28)、蜂花基(C30)、三十二烷基(C32)等。
由天然来源得到的具有约8-40个碳原子的直链或支链烷基的实例包括但不限于：来源于氢化花生油、大豆油和低芥酸菜子油(全都主要为C18)、氢化牛油(C16-C18)等的烷基；和来源于氢化C10-C30萜烯醇，例如氢化香叶醇(支化C10)、氢化法呢醇(支化C15)、氢化植物醇(支化C20)等的烷基。
合适的C2-C40烷基取代的苯基的非限制实例包括辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十二烷基苯基、十六烷基苯基、十八烷基苯基、异辛基苯基、仲丁基苯基等。
合适的C8-C40碳环烷基包括但不限于来源于以下的基团：动物来源的甾醇，例如胆甾醇、羊毛甾醇、7-脱氢胆甾醇等；植物来源的甾醇，例如植物甾醇、豆甾醇、菜油甾醇等；和酵母来源的甾醇，例如麦角甾醇、真茵甾醇等。可用于本发明的其它碳环烷基疏水性端基包括但不限于环辛基，环十二烷基，金刚烷基，十氢萘基，和来源于天然碳环材料例如蒎烯、氢化视黄醇、樟脑、异冰片醇等的基团。
示例性的芳基取代的C2-C40烷基包括但不限于苯乙烯基(例如，2-苯基乙基)、二苯乙烯基(例如，2，4-二苯基丁基)、三苯乙烯基(例如，2，4，6-三苯基己基)、4-苯基丁基、2-甲基-2-苯基乙基、三苯乙烯基苯酚基等。
合适的C8-C80复合酯的非限制性实例包括氢化蓖麻油(主要是12-羟基硬脂酸的甘油三酯)；1，2-二酰基甘油，例如1，2-二硬脂基甘油、1，2-二棕榈基甘油、1，2-二肉豆蔻基甘油等；糖的二-、三-或多元酯，例如3，4，6-三硬脂基葡萄糖、2，3-二月桂基果糖等；和脱水山梨醇酯，例如Ruffner等人的美国专利4,600,761中公开的那些，其相关的公开内容通过引用并入本文。
可以通过本领域已知的任何方法制备有用的缔合性单体。参见，例如Chang等人的美国专利4,421,902；Sonnabend的4,384,096；Shay等人的4,514,552；Ruffner等人的4,600,761；Ruffner的4,616,074；Barron等人的5,292,692；Jenkins等人的5,292,843；Robinson的5,770,760；和Wilkerson，III等人的5,412,142；其相关的公开内容通过引用并入本文。
缔合性乙烯基单体的实例包括由下列式(VII)表示的那些：
其中各R9独立地是H、C1-C30烷基、-C(O)OH或-C(O)OR10；R10是C1-C30烷基；A是-CH2C(O)O-、-C(O)O-、-O-、-CH2O-、-NHC(O)NH-、-C(O)NH-、-Ar-(CE2)z-NHC(O)O-、-Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-或-CH2CH2NHC(O)-；Ar是二价芳基；E是H或甲基；z是0或1；k是0至约30的整数，和m是0或1，条件是当k为0时，m为0，和当k为1至约30时，m为1；(R11-O)n是聚氧化烯，它是C2-C4氧化烯单元的均聚物、无规共聚物或嵌段共聚物，其中R11是C2H4、C3H6(及异构体)、C4H8、或其混合物，和n是约5-250，优选约5-100，更优选约10-80，和最优选约15-60的整数；Y是-R11O-、-R11NH-、-C(O)-、-C(O)NH-、-R11NHC(O)NH-或-C(O)NHC(O)-；和R12是选自C8-C40直链烷基、C8-C40支链烷基、C8-C40碳环烷基、C2-C40烷基取代的苯基、芳基取代的C2-C40烷基和C8-C80复合酯中的取代或未取代的烷基；其中R11亚烷基和R12烷基任选地包括一个或多个选自羟基、C1-C5烷氧基和卤素基团中的取代基。
式(VII)的缔合性乙烯基单体的具体实例包括鲸蜡基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(CEM)、鲸蜡/硬脂基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(CSEM)、硬脂基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、花生基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、山嵛基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯(BEM)、月桂基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(LEM)、二十六烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、二十八烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、蜂花基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三十二烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三苯乙烯基苯酚聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯(TEM)、氢化蓖麻油聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯(HCOEM)、低芥酸菜子聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯和胆甾醇聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯(CHEM)，其中单体中的聚乙氧基化部分包含约5-100、优选约10-80、和更优选约15-60个氧化乙烯重复单元。
半疏水性乙烯基单体
本文使用的术语“半疏水性乙烯基单体”是指具有下述两部分的化合物：(i)烯键式不饱和端基部分以与反应混合物中的其它单体加聚，和(ii)聚氧化烯部分以减弱聚合物的疏水性基团或者来自含有该聚合物的组合物中的其它材料的疏水性基团之间的缔合。半疏水性乙烯基单体在结构上类似于上述缔合性乙烯基单体，然而具有基本上非疏水性的端基组分，因此不会赋予聚合物任何缔合性能。
在一方面中，提供乙烯基或其它烯键式不饱和端基以进行加聚的不饱和端基部分(i)可以来源于烯键式不饱和的单-或二-羧酸或其酸酐，例如C3或C4单-或二-羧酸或其酸酐。或者，在另一方面中，端基部分(i)可以来源于烯丙基醚、乙烯基醚或非离子不饱和氨基甲酸酯。
可聚合的不饱和端基部分(i)也可以来源于含有至少一个游离羧基官能团的C8-C30不饱和脂肪酸基团。该C8-C30基团是不饱和端基部分(i)的一部分，而且不同于侧挂到缔合性单体上的疏水性基团，它们特别地通过亲水性“间隔基”部分与该缔合性单体的不饱和端基分隔开。
聚氧化烯部分(ii)具体地包含长链聚氧化烯链段，其基本上类似于缔合性单体的亲水性部分。优选的聚氧化烯部分(ii)包括含有约5-250、和优选约10-100个氧化烯单元的聚氧乙烯、聚氧丙烯和聚氧丁烯单元。当半疏水性乙烯基单体包含多于一种的氧化烯单元时，所述单元可以无规、非无规或嵌段序列排列。
在一个实施方案中，示例性的半疏水性乙烯基单体包括至少一种由下列式(VIII)或(IX)之一表示的化合物：
式VIII
Figure G2007800103059D00191
式IX
Figure G2007800103059D00192
其中在式VIII和IX的每一个中，R9、R11、A、k、m和n如前面所述；D为C8-C30不饱和烷基或羧基取代的C8-C30不饱和烷基；和R13为H或C1-C4烷基。
在一个实施方案中，半疏水性乙烯基单体包括具有下式的单体：
CH2＝CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH或
CH2＝CH-CH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH；
其中a是2、3或4的整数；b在一方面中是1-10，另一方面中是约2-8，和另一方面中是约3-7的整数；c在一方面中是约5-50，另一方面中是约8-40，和另一方面中是约10-30的整数；d在一方面中是1-10，另一方面中是约2-8，和另一方面中是约3-7的整数；和e在一方面中是约5-50，另一方面中是约8-40的整数。
半疏水性乙烯基单体的示例性实例包括由ClariantCorporation以商品名
Figure G2007800103059D00193
R109、R208、R307、RAL109、RAL208和RAL307销售的可聚合乳化剂；由Bimax，Inc.销售的BX-AA-E5P5；和由Uniqema销售的
Figure G2007800103059D00194
5010和5011；及其组合。特别优选的SVS单体包括
Figure G2007800103059D00195
R208、R307、和RAL307。
根据制造商，R109是具有经验式CH2＝CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)10H的无规乙氧基化/丙氧基化1，4-丁二醇乙烯基醚；
Figure G2007800103059D00197
R208是具有经验式CH2＝CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)20H的无规乙氧基化/丙氧基化1，4-丁二醇乙烯基醚；
Figure G2007800103059D00198
R307是具有经验式CH2＝CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)30H的无规乙氧基化/丙氧基化1，4-丁二醇乙烯基醚；
Figure G2007800103059D00201
RAL109是具有经验式CH2＝CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)10H的无规乙氧基化/丙氧基化烯丙基醚；
Figure G2007800103059D00202
RAL208是具有经验式CH2＝CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)20H的无规乙氧基化/丙氧基化烯丙基醚；RAL307是具有经验式CH2＝CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)30H的无规乙氧基化/丙氧基化烯丙基醚；
Figure G2007800103059D00204
5010是用约24个氧化乙烯单元乙氧基化的羧基官能的C12-C15链烯基疏水物；
Figure G2007800103059D00205
5011是用约34个氧化乙烯单元乙氧基化的羧基官能的C12-C15链烯基疏水物；和BX-AA-E5P5是具有经验式CH2＝CHCH2O(C3H6O)5(C2H4O)5H的无规乙氧基化/丙氧基化烯丙基醚。
交联性单体
可以由包括一种或多种交联性单体(以引入支链并控制分子量)的单体混合物制备本发明的聚合物。合适的多不饱和交联剂是本领域公知的。也可以使用带有反应性基团的单不饱和化合物，所述基团能够在发生聚合之前、之中或之后使形成的共聚物进行交联。其它有用的交联性单体包括含有多个反应性基团例如环氧化物基团、异氰酸酯基团和可水解的硅烷基团的多官能单体。可使用各种多不饱和化合物以生成部分地或基本上交联的三维网络。
合适的多不饱和交联性单体组分的实例包括但不限于：多不饱和芳族单体，例如二乙烯基苯、二乙烯基萘、和三乙烯基苯；多不饱和脂环族单体，例如1，2，4-三乙烯基环己烷；邻苯二甲酸的双官能酯，例如邻苯二甲酸二烯丙酯；多不饱和脂族单体，例如二烯烃、三烯烃和四烯烃，其中包括异戊二烯、丁二烯、1，5-己二烯、1，5，9-癸三烯、1，9-癸二烯、1，5-庚二烯等。
其它合适的多不饱和交联性单体包括：多烯基醚，例如三烯丙基季戊四醇、二烯丙基季戊四醇、二烯丙基蔗糖、八烯丙基蔗糖和三羟甲基丙烷二烯丙基醚；多元醇或多元酸的多不饱和酯，例如1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸四亚甲基酯、丙烯酸烯丙酯、衣康酸二烯丙酯、富马酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯和聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯；亚烷基双丙烯酰胺，例如亚甲基双丙烯酰胺、亚丙基双丙烯酰胺等；亚甲基双丙烯酰胺的羟基和羧基衍生物，例如N，N’-双羟甲基亚甲基双丙烯酰胺；聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯和三甘醇二(甲基)丙烯酸酯；多不饱和硅烷，例如二甲基二乙烯基硅烷、甲基三乙烯基硅烷、烯丙基二甲基乙烯基硅烷、二烯丙基二甲基硅烷和四乙烯基硅烷；多不饱和锡烷，例如四烯丙基锡和二烯丙基二甲基锡等。
有用的带有反应性基团的单不饱和化合物包括N-羟甲基丙烯酰胺；N-烷氧基(甲基)丙烯酰胺，其中烷氧基是C1-C18烷氧基；和不饱和的可水解硅烷，例如三乙氧基乙烯基硅烷、三异丙氧基乙烯基硅烷和甲基丙烯酸3-三乙氧基甲硅烷基丙基酯等。
有用的含有多个反应性基团的多官能的交联性单体包括但不限于：可水解的硅烷，例如乙基三乙氧基硅烷和乙基三甲氧基硅烷；环氧取代的可水解的硅烷，例如2-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷；多异氰酸酯，例如1，4-二异氰酸丁酯、1，6-二异氰酸己酯、1，4-亚苯基二异氰酸酯和4，4’-氧基双(苯基异氰酸酯)；不饱和环氧化物，例如甲基丙烯酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油醚；多环氧化物，例如二缩水甘油醚、1，2，5，6-二环氧己烷和乙二醇二缩水甘油醚等。
特别有用的是来源于乙氧基化多元醇例如二醇、三醇和双酚的多不饱和交联剂，其用相对每摩尔羟基官能团约2-100摩尔的氧化乙烯乙氧基化，并且用可聚合的不饱和基团例如乙烯基醚、烯丙基醚、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等封端。这种交联剂的实例包括双酚A乙氧基化二(甲基)丙烯酸酯、双酚F乙氧基化二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等。可用于本发明聚合物中的其它乙氧基化交联剂包括在Zanotti-Russo的美国专利6,140,435中公开的乙氧基化多元醇衍生的交联剂，其相关的公开内容通过引用并入本文。
交联性单体的非限制性实例是具有至少两个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的多元醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷乙氧基化(15)三丙烯酸酯(TMPEO15TA)、三羟甲基丙烷二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯(TEGDMA)、乙氧基化(30)双酚A二甲基丙烯酸酯(EOBDMA)等。
链转移剂
适合用于本发明的链转移剂(CTAs)不限制地选自：各种含硫代和二硫化物的化合物，例如C1-C18烷基硫醇、巯基羧酸、巯基羧酸酯、硫代酯、C1-C18烷基二硫化物、芳基二硫化物、多官能的硫醇等；亚磷酸酯和次磷酸酯；卤代烷基化合物，例如四氯化碳、一溴三氯甲烷等；和不饱和链转移剂，例如α-甲基苯乙烯。
多官能的硫醇包括三官能的硫醇，例如三羟甲基丙烷-三-(3-巯基丙酸酯)，四官能的硫醇，例如季戊四醇-四-(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇-四-(硫代乙醇酸酯)和季戊四醇-四-(硫代乳酸酯)；六官能的硫醇，例如二季戊四醇-六-(硫代乙醇酸酯)等。
或者，链转移剂可以是任何催化链转移剂，它在乙烯基单体的自由基聚合过程中降低加聚物的分子量。催化链转移剂的实例包括例如钴络合物(例如，钴(II)螯合物)。相对于硫醇基CTAs，往往以相对较低的浓度使用催化链转移剂。
在本发明的一个实施方案中，链转移剂包括辛基硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇(ODM)、3-巯基丙酸异辛酯(IMP)、3-巯基丙酸丁酯、3-巯基丙酸、硫代乙醇酸丁酯、硫代乙醇酸异辛酯、硫代乙醇酸十二烷基酯等。以全部单体混合物的重量计，向单体反应混合物中加入的链转移剂的量可以优选为至多约10wt％。在一个实施方案中，链转移剂的存在量以全部单体重量计为至少约0.01wt％。
本发明的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体可以单独聚合或者与可共聚单体(b)至(g)中的至少一种结合聚合。可以在链转移剂的任选存在下进行聚合。不饱和单体可以通过各种公知的自由基聚合技术进行聚合，例如本体聚合、光聚合、微波聚合、溶液聚合、沉淀聚合、悬浮聚合、乳液聚合、反相乳液聚合、微乳液聚合等。
通过调整与所述聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体共聚至聚合物主链中的单体的选择，可以影响本发明聚合物的离子含量。例如，阴离子、阳离子和/或两性单体(和这些单体的盐)可以共聚至聚合物主链中以给予聚合物离子特性。阴离子、阳离子和两性是指各单体(或者在结合入聚合物主链中的单体重复单元)含有至少一个能够在用酸或碱中和时形成盐的可离子化部分。
能够赋予本发明聚合物可离子化部分的阴离子单体的实例含有上面对于酸性乙烯基单体所述的羧酸和磺酸基团。示例性的这些单体/重复单元的盐包括但不限于其碱金属和碱土金属(例如Li、Na、K、Ca)和铵盐。
能够赋予本发明聚合物可离子化部分的阳离子单体的实例含有上面对于阳离子乙烯基单体所述的二烷基氨基烷基部分。示例性的这些单体/重复单元的盐包括但不限于(C1-C18)二烷基硫酸盐(例如二甲基硫酸盐、二乙基硫酸盐)；卤化氢盐(例如氯化氢、氟化氢、溴化氢和碘化氢)；及其组合。
两性是指聚合物主链同时含有上述阴离子和阳离子性可离子化部分。
各阴离子和阳离子乙烯基单体可以盐形式聚合(离子化的)或者它们可以作为阴离子和阳离子单体(未离子化的)聚合至聚合物主链中和随后通过分别用碱或酸中和而离子化。
在一个实施方案中，含有阴离子重复单元的聚合物可以通过使包含选自以下的阴离子乙烯基单体的单体组合物与期望的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体聚合而合成：一种或多种含羧酸单体；一种或多种含磺酸单体；一种或多种所述一种或多种含羧酸单体的盐；一种或多种所述一种或多种含磺酸单体的盐；及其组合。在一个示例性的实施方案中，5-95wt％的可聚合的单体组合物(以构成待聚合的单体组合物的全部单体的重量计)包含选自含羧酸基单体、含羧酸基单体的盐、含磺酸单体、含磺酸单体的盐及其组合的阴离子乙烯基单体。在另一示例性的实施方案中，10-90wt％的单体混合物包含选自含羧酸基单体、含羧酸基单体的盐、含磺酸单体、含磺酸单体的盐及其组合的阴离子乙烯基单体。在又一示例性的实施方案中，10-80wt％的可聚合单体组合物包含选自含羧酸基单体、含羧酸基单体的盐、含磺酸单体、含磺酸单体的盐及其组合的阴离子乙烯基单体。
在本发明的一个方面中，含有羧酸和磺酸官能团的可聚合阴离子乙烯基单体的实例包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、巴豆酸、油酸、肉桂酸、苯乙烯磺酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸(
Figure G2007800103059D0024153437QIETU
单体)和其金属离子(例如Li、Na、K、Ca)和铵离子盐。
在另一方面中，含有阳离子重复单元的聚合物可以通过在聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体存在下使包含选自以下的阳离子乙烯基单体的单体组合物聚合而合成：一种或多种具有含二烷基氨基烷基基团的单体及其盐、季铵化的乙烯基咪唑、甲基丙烯酰基乙基甜菜碱和甲基丙烯酰基N-氧化物。更具体地，所述单体可以选自二(C1-C6)氨基(C1-C5)烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯(及其卤化氢盐形式)中的一种或多种，及其组合。与氮原子相连的烷基可以相同或不同(例如彼此独立)。在一个示例性的实施方案中，5-95wt％的可聚合的单体组合物(以构成单体组合物的全部单体的重量计)包含选自二(C1-C6)氨基(C1-C5)烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯及其(C1-C18)二烷基硫酸盐和卤化氢盐中的一种或多种的阳离子乙烯基单体。在另一示例性实施方案中，所述阳离子乙烯基单体的量占单体混合物的10-90wt％，和在又一示例性实施方案中，阳离子乙烯基单体的量占整个单体混合物的10-80wt％。
在本发明的另一实施方案中，两性聚合物(例如包含由阴离子和阳离子单体及其盐聚合的重复单元的聚合物主链)可以通过聚合同时包含酸官能的单体(和/或其盐)和二烷基氨基烷基单体(和/或其盐)的两性单体组合物而合成。可以使包含上述阴离子乙烯基和阳离子乙烯基单体及其盐的两性单体组合物聚合来获得具有两性特征的聚合物。存在于该可聚合单体组合物中的阴离子单体与阳离子单体的相对量可以是1-99份阴离子单体与99-1份阳离子单体。在一个示例性实施方案中，两性单体占整个可聚合单体组合物的5-95wt％(以可聚合单体混合物的全部单体内容物的重量计)。在另一示例性实施方案中，两性单体的量占单体混合物的10-90wt％，和在又一示例性实施方案中，两性单体的量占整个单体混合物的10-80wt％。
在另一实施方案中，非离子聚合物可以通过聚合非离子单体混合物而合成，该混合物包含一种或多种为非盐且在酸或碱存在下不会成盐的上述亲水性单体(也就是非离子单体)。非离子单体的实例包括但不限于丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基己内酰胺、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯(所有异构体)、甲基丙烯酸羟基丁酯(所有异构体)、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯(所有异构体)、丙烯酸羟基丁酯(所有异构体)、聚乙二醇单丙烯酸酯、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单丙烯酸酯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯、及其组合。在本发明的一个示例性实施方案中，可聚合的单体混合物包含50-95wt％(以整个可聚合单体混合物的重量计)的亲水性非离子单体。在另一示例性实施方案中，亲水性非离子单体的量占单体混合物的60-95wt％，和在又一示例性实施方案中，亲水性非离子单体的量占整个单体混合物的65-80wt％。
应当认识到，本发明的可聚合单体组合物可以含有与本发明的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体结合的至少一种选自与上述单体不同种类的单体。
虽然对于本发明的选定实施方案表示出构成本发明可聚合单体混合物的各种单体组分重叠的重量范围，但是应当容易明白，单体混合物中的每种单体组分的具体量将选自其公开的范围，以使得每种单体的期望量会进行调整以使可聚合的单体混合物中的所有单体组分之和总计达100wt％。
可以用于本发明自由基聚合方法的引发剂为水溶性和水不溶性的过硫酸盐、过氧化物、有机氢过氧化物、有机过酸和偶氮化合物。合适的引发剂包括但不限于过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过氧化氢、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰、过氧化乙酰、过氧化月桂基、过新戊酸叔丁酯、过-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化二叔丁基、二-(2-乙基己基)-过氧二碳酸酯、氢过氧化叔丁基、氢过氧化枯烯、偶氮二异丁腈、偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐或2，2’-偶氮二(2-甲基-丁腈)、过乙酸。过氧化物和过酸可以任选地用还原剂例如亚硫酸氢钠或抗坏血酸，过渡金属，肼等活化。还可以使用引发剂体系的混合物，例如硫酸盐/过氧化硫酸氢钠，氢过氧化叔丁基/亚硫酸钠，氢过氧化叔丁基/羟基甲烷亚磺酸钠。可以在合适量下使用引发剂，例如，以待聚合的单体的量计0.05-5wt％。
在本发明的一个实施方案中，可以在极性溶剂或非极性溶剂及其混合物中采用溶液聚合来制备所述聚合物。示例性的溶剂包括但不限于水、甲醇、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、乙醇、异丙醇、己烷、环己烷、乙酸乙酯、甲乙酮和苯、甲苯、N-甲基吡咯烷酮、这些溶剂的混合物。可以选择单体和溶剂的量以获得溶液中15-90wt％的单体(以单体和溶剂的总重量计)。通常在40-140℃的温度和在大气压力或在自发压力下进行聚合。
在本发明的另一实施方案中，可以经由阴离子和阳离子乳液聚合技术来合成所述聚合物，如聚合物领域中公知的那样。通常在约30-95℃的反应温度下进行阴离子乳液聚合过程，然而，可以使用更高或更低的温度。为了促进单体混合物的乳化，可以在阴离子表面活性剂例如脂肪醇硫酸盐或烷基磺酸盐、非离子表面活性剂例如直链或支链的醇乙氧基化物、两性表面活性剂、或其混合物的存在下进行乳液聚合。乳液聚合反应混合物还包含以总的单体重量计约0.01-3wt％的一种或多种自由基引发剂。可以在低pH下、也就是不超过约pH＝4.5下在水介质或含水醇介质中进行聚合。
适合促进乳液聚合的阴离子表面活性剂是聚合物领域中公知的，而且包括但不限于月桂基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、月桂基聚氧乙烯醚-3磺基琥珀酸二钠、二辛基磺基琥珀酸钠、二仲丁基萘磺酸钠、十二烷基二苯醚磺酸二钠、正十八烷基磺基琥珀酸二钠、支化醇乙氧基化物的磷酸酯等。
在通常的阳离子聚合工艺中，在合适的反应器内，在混合搅拌下添加单体混合物到乳化表面活性剂(例如非离子表面活性剂、优选直链或支链醇乙氧基化物，或者非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂例如脂肪醇硫酸盐或烷基磺酸盐的混合物)在适量水中的溶液内，从而制备单体乳液。通过任何便利的方法，例如通过用氮气鼓泡，使乳液脱氧，然后通过添加聚合催化剂(引发剂)例如过硫酸钠或者任何其它合适的自由基聚合催化剂，来引发聚合反应，如同乳液聚合领域公知的那样。搅拌反应直到聚合完成为止，通常为约4-16小时的时间。在添加引发剂之前，视需要，可以将单体乳液加热到约20-80℃的温度。通过添加更多的催化剂可以除去未反应的单体，如同乳液聚合领域中公知的那样。然后可以从反应器中排出所得聚合物乳液产物并且包装以供储存或使用。
适合促进阳离子乳液聚合的非离子表面活性剂是聚合物领域公知的，和包括但不限于直链或支链醇乙氧基化物，C8-C12烷基酚烷氧基化物，例如辛基酚乙氧基化物，聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等。其它有用的非离子表面活性剂包括聚氧乙二醇的C8-C22脂肪酸酯，甘油单酸和二酸酯，脱水山梨醇酯和乙氧基化脱水山梨醇酯，C8-C22脂肪酸二醇酯，HLB值大于约15的氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物，乙氧基化辛基酚，及其组合。
在一方面中，烷基酚烷氧基化物表面活性剂包括Rhodia，Inc.以商品名
Figure G2007800103059D00271
CA-897销售的辛基酚。优选的直链醇烷氧基化物包括由BASF Corp.以商品名C-17、
Figure G2007800103059D00273
A-38和
Figure G2007800103059D00274
A-39销售的鲸蜡/硬脂醇(鲸蜡醇和硬脂醇的混合物)的聚乙二醇醚。优选的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物包括由BASF Corp.以商品名
Figure G2007800103059D00275
F127和L35销售的共聚物。[0108]在另一方面中，非离子表面活性剂包括乙氧基化(50)直链脂肪醇例如
Figure G2007800103059D00281
A5060(Cognis)，支链烷基乙氧基化物例如
Figure G2007800103059D00282
X1005(Clariant Corp.)，C12-C14仲醇乙氧基化物例如
Figure G2007800103059D00283
S15-30和S15-40(Dow Chemical Co.)，乙氧基化辛基酚基表面活性剂例如
Figure G2007800103059D00284
X-305、X-405和X-705(Dow ChemicalCo.)、
Figure G2007800103059D00285
CA407、887和897(Rhodia，Inc.)、
Figure G2007800103059D00286
OP 3070和4070(BASF Corp.)、OP30和40(Uniqema)，氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物例如
Figure G2007800103059D00288
L35和F127(BASFCorp.)和C11仲醇乙氧基化物例如
Figure G2007800103059D00289
EPN407(ClariantCorp.)。许多其它供应商可在贸易文件中找到。
上述自由基聚合引发剂适合于此处。示例性的市售聚合引发剂包括来自DuPont的
Figure G2007800103059D002810
自由基聚合引发剂，例如
Figure G2007800103059D002811
44(2，2’-偶氮双(2-(4，5-二氢咪唑基)丙烷))，
Figure G2007800103059D002812
56(2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐)和
Figure G2007800103059D002813
68(4，4’-偶氮双(4-氰基戊酸))。
任选地，乳液聚合领域中公知的其它乳液聚合添加剂，例如缓冲剂、螯合剂、无机电解质、链终止剂、消泡剂、杀生物剂、稀释剂和pH调节剂可以包括在聚合体系内。
以下提供用于制备本发明碱可溶胀或碱可溶解的聚合物实施方案的示例性通用阴离子乳液聚合工艺。
在氮气氛围和混合搅拌下，通过在含有乳化量的阴离子表面活性剂的水中将期望量的每一种单体结合，在具有氮气入口和搅拌器的第一反应器内制备单体乳液。在氮气氛围下，向具有搅拌器、氮气入口和进料泵的第二反应器内加入期望量的水和视需要附加的阴离子表面活性剂，并且在混合搅拌下加热第二反应器的内容物。在第二反应器的内容物达到约55-98℃的温度之后，将自由基引发剂注入在第二反应器内如此形成的表面活性剂水溶液中，然后在约45-95℃的受控反应温度下，经过通常约1-4小时的时间，将第一反应器的单体乳液逐渐泵入第二反应器。在单体添加完成之后，视需要可以向第二反应器中加入附加量的自由基引发剂，并且将所得的反应混合物通常在约45-95℃的温度下保持足以完成聚合反应的时间期间。然后可以冷却所得的聚合物乳液并从反应器中排出。
聚合物领域的技术人员会意识到，可以调节每一种单体组分的量以获得具有任何期望单体比率的聚合物。视需要，也可以使用更大或更小比例的水。水混溶性的溶剂例如醇类和如上所述的其它聚合添加剂也可以包括在反应混合物内。还可以加入非离子表面活性剂例如直链或支链醇乙氧基化物，如同乳液聚合领域中已知的那样。
可以将产物聚合物乳液制备成以聚合物重量计优选包含约1-60％的总的聚合物固体，更优选约10-50％的总的聚合物固体，最优选约15-45％的总的聚合物固体(TS)。
在任何中和之前，刚制备的聚合物乳液通常具有约2至不超过约5.5的pH，环境室温下不超过约100毫帕斯卡秒(mPa·s)的Brookfield粘度(#2锭子，20r pm)和不超过约250℃的玻璃化转变温度(Tg)，由下述方法所测定。
任选地，可以通过用碱性材料、优选碱金属氢氧化物、有机碱等调节pH来进一步处理制备的聚合物乳液，其中优选调节pH到约3-7.5的值或者更大，如果想要碱性pH的话。聚合物乳液通常在中性到碱性的pH下溶胀到大于约100mPa·s的粘度并且形成粘滞的溶液或凝胶，而且在这样的pH值下，甚至在大于约12的pH值下，聚合物通常基本上稳定。也可以使碱可溶的聚合物乳液在中性到碱性pH下成为可溶性的而没有伴随的溶胀或粘度增加。可以用水或溶剂稀释聚合物乳液，或者通过蒸发一部分水将其浓缩。或者，可以通过利用本领域公知的设备例如喷雾干燥器、转鼓干燥器或冷冻干燥器将所得的聚合物乳液基本上干燥成粉末或晶体形式。
本发明的聚合物/单体由于含有可离子化的基团而可以在聚合之前或之后用酸或碱完全或部分地中和，以调节在含水介质中的溶解度和分散性。另外，通过中和聚合物可以调节聚合物的粘度性能。
适合用于带有阴离子基团的单体和聚合物的中和剂的非限制性实例为无机碱和有机碱。无机碱的非限制性实例包括碱金属(例如锂、钠和钾)氢氧化物、碳酸钠、氢氧化铵和氨。有机碱的非限制性实例是：氨基醇(例如2-氨基-2-甲基-1-丙醇，单乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，三异丙基胺，三[(2-羟基)-1-丙基]胺，2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇，2-氨基-2-羟基甲基-1，3-丙二醇；二胺，例如赖氨酸；椰油胺；油胺和吗啉。
适合用于带有阳离子基团的单体和聚合物的中和剂的非限制性实例为包括氨基酸在内的有机酸，和无机酸。有机酸的非限制性实例包括乙酸、柠檬酸、富马酸、谷氨酸、酒石酸、乳酸、和乙醇酸。无机酸的非限制性实例包括盐酸、硝酸、磷酸、硫酸氢钠、硫酸等、及其混合物。
上述中和剂也可以用作pH调节剂以调节中和过的聚合物或含有中和过的聚合物的组合物的pH。
含有阴离子和/或阳离子基团的本发明聚合物可以在用合适的碱或酸中和后溶胀。这些聚合物有利地可以增稠酸性或碱性含水配制剂以提供平滑流动和容易铺展的美学上质地光滑的产品。本发明的多用途聚合物可以用作增稠剂、乳化剂、稳定剂、悬浮剂、成膜剂、固定剂、调理剂、保湿剂、铺展助剂、表面修饰剂、光亮增进剂、和用于提高化学和生理活性成分及化妆品材料的效率、沉积或递送的载体，和用作改进它们包含在其中的配制剂的精神感觉和美学性能的载体。所述聚合物在低pH下的阳离子特征使得它们可用作抗静电剂，而且在某些条件下还可以提供杀生物、抗微生物或其它防腐活性。
通过美国专利6,635,702中公开的“回酸(back-acid)”增稠技术，可以配制与至少一种阴离子、两性离子、两性、非离子、阳离子表面活性剂或其组合一起结合使用的本发明的阴离子聚合物实施方案，该专利的公开内容通过引用并入本文。回酸技术包括用碱性中和剂中和阴离子增稠聚合物以建立粘度，然后用酸性的pH降低剂使pH随后降低至期望的最终pH。在配制剂的随后降低的最终pH之后粘度和塑变值通常保持不变或者往往实际上增大。这种配制技术拓宽这些聚合物的应用范围而且提供阴离子粘度改性聚合物在要求酸性pH体系的配制剂中的用途。另外，“回酸”增稠工艺也可以用于进一步提高在微酸性和碱性pH体系下配制的组合物的粘度和稳定性。
将本发明的至少一种聚合物加入到水中并混合。随后将表面活性剂加入到聚合物水溶液中并混入其中。接着加入并混合碱性材料，以在本发明的一个实施方案中将组合物的pH提高到至少约5，在另一实施方案中提高到至少约6，和在另一实施方案中提高到至少约6.5。该碱性材料优选是中和剂，例如氢氧化钠、氢氧化钾、三乙醇胺、或常用于所述应用中的其它脂肪酸胺中和剂。或者，可以使用其它碱性物质，例如预中和过的表面活性剂。在一个实施方案中，配制剂的初始pH应当理想地为在该组合物的最终目标pH以上至少约0.5-2个pH单位和优选至少3、4或者甚至5个pH单位。然后加入酸性材料或pH调节剂以降低组合物的pH。
用来降低配制剂pH的材料是酸性材料，和可以选自有机酸，例如柠檬酸、乙酸、α-羟基酸、β-羟基酸、水杨酸、乳酸、乙醇酸、天然水果酸、或其组合。另外，可以使用无机酸，例如盐酸、硝酸、硫酸、氨基磺酸、磷酸、及其组合。所述酸的量为使得聚合物主链上的阴离子部分被充分中和以建立期望的粘度值。以稳定化的组合物的总重量计，可以使用在一方面中为约0.1-20wt％，在另一方面中为0.2-15wt％，在又一方面中为约0.25-10wt％的酸。
为稳定化本发明组合物的期望pH显然取决于具体的应用。通常，个人护理应用具有约3-7.5的期望pH范围，理想地约4-6。通常，家庭护理应用具有约1-12的期望pH范围，和理想地约3-10。更特别地，当使用通常不溶的硅氧烷或珠光化合物时，期望的pH为约5.5-12，而在稳定染发剂时，pH为约5-9。
通过“回碱(back-alkaline)”配制技术，可以配制与至少一种两性离子和/或两性表面活性剂一起结合使用的本发明的阳离子聚合物实施方案，从而利用阳离子流变改性聚合物获得较高pH的组合物。在本发明的一个实施方案中，表面活性剂选自至少一种两性或两性离子表面活性剂。任选地，该阳离子聚合物/表面活性剂组合物可以含有选自阴离子、非离子和阳离子表面活性剂的其它表面活性剂或其组合。
用酸性中和剂使含有与两性表面活性剂结合的本发明阳离子聚合物的配制剂降低到初始的酸性pH值(从而建立期望的粘度增加)，随后加入碱性pH调节剂以使pH值升高到该配制剂期望的最终pH值。粘度、浊度和塑变值通常保持不变或者往往实际上增大。回碱配制技术拓宽本发明阳离子聚合物的应用范围，容许在酸处理或聚合物增稠步骤之后配制剂pH的提高。另外，回碱增稠的方法可以用于进一步提高在通常接受的pH范围内配制的组合物的粘度和稳定性。
在本发明的一个实施方案中，将一种或多种阳离子共聚物、聚合物等加入到水中并且混合。随后将两性和/或两性离子表面活性剂加入到聚合物水溶液中并混入其中。视需要，可以将选自阴离子、非离子和阳离子表面活性剂或其组合的任选的表面活性剂加入到配制剂中。合适的两性、阴离子、阳离子和非离子表面活性剂如上所述。然后添加酸性pH调节剂并混合以降低组合物的pH，从而获得期望的低pH配制剂。在一方面中，可以将组合物的pH用酸最初调节至约0.5-7.0的pH，在另一方面中调节至约3.0-6.0，和在又一方面中调节至约4.0-5.0。该酸性pH调节剂可以选自本文所述的有机和无机酸。在另一实施方案中，预期能够降低阳离子聚合物组合物的初始pH并且实现该聚合物组合物的粘度增加的任何酸性成分在本发明的范围内。可以在有或没有pH调节剂的情况下使用该酸性活性成分。合适的酸性成分的实例选自但不限于本文所述的皮肤学和药妆品酸性活性成分。
当在阳离子聚合物中和步骤(即pH降低)中使用柠檬酸时，在碱性pH调节剂随后加入到该配制剂中时，组合物的粘度实际上增加。酸增稠的组合物的pH应当理想地为在该组合物的最终目标pH以下至少约1和优选2个单位和优选至少3个pH单位。然后添加碱性pH调节剂，以提高组合物的pH到最终的目标pH。适合回碱配制技术的碱性pH调节剂在本文中被描述。
本发明组合物的期望pH显然取决于具体的最终产品应用。通常，个人护理组合物具有约3-8.0的pH范围。通常，家庭护理组合物具有约1-12的pH范围。
有利地，本发明的聚合物可以不限制地用在个人护理产品、健康护理产品、家庭护理产品、机构和工业(统称为“I&I”)护理产品等中。所述聚合物可以用作成膜调理剂，和用于促进硅氧烷、调理剂或助剂、彩色化妆品和极性与非极性的油在皮肤、头发、指甲和纤维上的沉积。此外。可以将所述聚合物在工业化学工艺、织物整理工艺、印刷、粘合剂涂布和类似应用的产品中用作流变改性剂、乳化剂、稳定剂、增溶剂、悬浮剂、絮凝剂、光亮增进剂、表面修饰剂和颜料与研磨添加剂。本发明的含聚二甲基硅氧烷共聚醇的聚合物可用于许多应用中，例如，在用于局部改善因干燥、光损伤、老化、痤疮等造成的皮肤状况的各种皮肤学、药妆品组合物中作为增稠剂和成膜剂，所述组合物含有调理剂、保湿剂、抗氧化剂、剥落剂、角质层分离剂、维生素等，和通常含有活性酸性成分而且pH为约0.5-5。
在一个药妆品方面中，阳离子聚合物可以用作活性皮肤治疗露剂和霜剂的增稠剂，该露剂和霜剂含有作为活性成分的酸性抗老化、抗脂肪团和抗痤疮剂、羟基羧酸例如α-羟基酸(AHA)、β-羟基酸(BHA)、α-氨基酸、α-酮酸(AKA)及其混合物。在这种药妆品中，AHA可包括但不限于乳酸，乙醇酸，水果酸，例如苹果酸、柠檬酸、酒石酸，含有AHA的天然化合物的提取物(例如苹果提取物、杏提取物等、蜂蜜提取物等)，2-羟基辛酸，甘油酸(二羟基丙酸)，丙醇二酸(羟基丙二酸)，葡糖酸，扁桃酸，二苯乙醇酸，壬二酸，α-硫辛酸，水杨酸，AHA盐和衍生物，例如精氨酸乙醇酸盐、乙醇酸铵、乙醇酸钠、精氨酸乳酸盐、乳酸铵、乳酸钠，α-羟基丁酸，α-羟基异丁酸，α-羟基异己酸，α-羟基异戊酸，阿卓乳酸等。BHA可包括但不限于3-羟基丙酸、β-羟基丁酸、β-苯基乳酸、β-苯基丙酮酸等。α-氨基酸包括但不限于α-氨基二羧酸，例如天冬氨酸、谷氨酸及其混合物，它们有时结合水果酸使用。AKA包括丙酮酸。在一些抗老化组合物中，酸性活性剂可以是视黄酸，卤代羧酸例如三氯乙酸，酸性抗氧化剂例如抗坏血酸(维生素C)，曲酸，无机酸，肌醇六磷酸，溶血磷脂酸等。一些酸性抗痤疮活性成分例如可以包括水杨酸、水杨酸的衍生物例如5-辛酰基水杨酸、视黄酸、及其衍生物。在将本发明的阳离子聚合物实施方案引入上述酸性产品时，该活性酸成分可以同时用作活性皮肤处理剂和阳离子聚合物的酸溶胀剂以达到期望的粘度。
活性皮肤治疗组合物的应用和配制的论述是在均出自Allured Publishing Corporation的1995年出版的COSMETICS &
Figure G2007800103059D00341
，C & T Ingredient Resource Series，“AHAs & CelluliteProducts How They Work”和1998年出版的“Cosmeceuticals”中，其通过引用并入本文。用抗坏血酸酸化的含有α-氨基酸的组合物在US6,197,317B1中被描述，而且在抗老化、皮肤护理体系中利用这些酸的商业药妆品制剂由exCel Cosmeceuticals(Bloomfield Hills，MI)以商品名AFAs销售。在供应商的贸易文件中所述的术语“AFA”由开发者杜撰，用以将氨基酸/维生素C组合描述成氨基水果酸并且作为“Amino acid Filaggrin based Antioxidants”的首字母缩写。
本发明聚合物可以包括在其中的其它健康护理产品是医药产品例如局部和非局部药物，和器件。在药物配制剂中，本发明的聚合物实施方案可以在诸如以下的产品中用作增稠剂和/或润滑剂：霜、润发油、凝胶、糊剂、药膏、片剂、凝胶胶囊、泻剂流体(灌肠剂、催吐药、结肠洗剂等)、栓剂、抗真菌泡沫体、眼睛用品(眼科用品，例如滴眼液、人工眼泪、青光眼药物递送滴剂、隐形眼镜清洁剂等)、耳朵用品(蜡软化剂、蜡除去剂、耳炎药物递送滴剂等)、鼻子用品(滴剂、药膏、喷雾剂等)，和伤口护理(液体绷带、伤口敷料、抗生素霜、药膏等)，但不限于这些。
所述聚合物的成膜能力使得所述聚合物特别适合用作局部医药组合物的载体，以便促进并提高活性成分的经皮输送到达皮肤或者通过皮肤，用以提高抗痤疮剂配制剂和局部止痛药的功效，和控制药物例如解酸药在低pH下例如在胃中从片剂或糖浆中的释放，控制药物在口腔的温和酸性环境下从片剂、锭剂、咀嚼片等中释放，或者在阴道的温和酸性环境下从栓剂、药膏、霜剂等中释放；促进头皮屑控制剂从香波、油膏等中沉积，促进着色剂从着色的化妆品(化妆品、唇膏、胭脂等)中沉积到皮肤上和从染发剂等沉积到头发上。
除了前述实施方案以外，在酸性pH下的本发明的阳离子聚合物使得所述聚合物可在各种个人护理、健康护理、I & I和医疗应用中用作抗静电、杀生物、抗菌和其它防腐组合物的增稠剂。例如，所述聚合物可以在其中通常使用阳离子杀生物剂的非处方(0TC)健康护理和药物产品中用作增稠剂，例如在蚀斑和牙垢控制用口腔护理组合物，和含有治疗剂的液体载体例如糖浆、凝胶等中用作增稠剂。在一些受控pH条件下，阳离子聚合物实施方案的阳离子特征本身也可以提供抗静电活性或杀生物、抗菌或类似的防腐活性。
本发明的聚合物可以不限制地用作医疗器件例如软组织植入物、外科手套、导管、插管等的润滑涂层，用作医疗仪器的可除去的保护膜涂层、伤口敷料和类似物，用作尤其是在胃的酸性环境下的粘膜粘合剂，用作在医疗应用的配制产品中的载体和增稠剂，例如医院的消毒剂手霜、抗病毒产品(用于阴离子病毒)、抗生素药膏、喷雾剂和霜剂、非滴流的可喷雾的消毒剂、在常规的维护过程中施加的硬表面抗菌涂层等。
在家庭护理和I&I应用中，本发明的含聚二甲基硅氧烷共聚醇的聚合物可以例如用作流变改性剂、织物调理剂、抗静电剂，从而尤其是通过“紧贴在表面上(cling-on-surface)”来提高配制剂功效或者提高消毒剂和杀生物配制剂的功效，和结合传统的织物软化剂协同提高织物软化功效。可以含有本发明聚合物的典型的家庭和I&I产品包括但不限于：洗衣用和织物护理产品，例如洗涤剂、织物软化剂(液体或片材)、熨烫喷雾剂、干洗助剂、防皱喷雾剂、斑点除去剂等；厨房和浴室和位于其中或者在其中使用的公用设备与用具的硬表面清洁剂，例如盥洗室的器皿凝胶、浴盆和淋浴喷头清洁剂、硬水沉积物除去剂、地板和瓷砖清洁剂、墙壁清洁剂、地板和铬夹具的抛光剂、碱可溶出的乙烯基地板清洁剂、大理石和陶瓷清洁剂、空气清新剂凝胶、碗盘用液体清洁剂等；消毒清洁剂，例如盥洗室器皿和座浴盆清洁剂、消毒洗手皂、室内除臭剂等。
含有本发明聚合物的产品可以含有本领域已知的各种常规的添加剂和助剂，其中的一些可以起多于一种的作用。用量将随该产品的目的和特征而变化，并且可以由配制领域的技术人员和从文献中容易地确定。术语“化妆品助剂”包括化妆和药物可接受的产品稳定剂和产品整理剂，它们在组合物的有用保存限期中维持该组合物的物理稳定性及其可视的美学外观和市场吸引力。
应用于聚合物的术语“固定剂”包括成膜性、粘合性、或者沉积在该聚合物施加于其上的表面上的涂层性能。头发护理领域中通常理解和本文使用的术语“头发定型和发型固定剂”统称为发型定位剂，它是发型固定剂和成膜剂，而且局部施加到头发上，以便在活性上有助于定型和/或保持头发固定的容易性，和维持头发固定的再定型性。因此，头发固定组合物包括头发定型、发型固定和头发整饰产品，它们以凝胶、漂洗剂、乳液(水包油、油包水或多相)形式常规地施用到头发(湿发或干发)上，例如露剂和霜剂、润发油、喷雾剂(加压或非加压)、细喷流、泡沫体例如摩丝、香波、固体例如棒、半固体等，或者由具有注入其中或涂布其上的头发固定组合物的头发固定辅助设备来施加，从而留下与头发接触的头发固定剂一段时间直到例如通过洗涤除去。
术语“调理剂”及其语法上的变体，当它涉及皮肤护理和头发护理组合物时，包括化妆和药物有用的材料，它们是湿润剂、保湿剂、和润肤剂。应意识到，一些调理剂在组合物中可以起到多于一种作用，例如乳化剂、润滑剂和溶剂。
在本发明的一个方面中，头发护理组合物实施方案包含本发明的聚合物，其量有效给该头发护理组合物提供诸如发型固定性能、头发调理性能、粘性(增稠、流变改性)或其组合等的性能。除了本发明聚合物以外，所述头发护理组合物可以包含一种或多种辅助成膜剂、辅助发型固定剂、辅助头发调理剂、辅助流变改性剂、结构化剂(structurant)、或其混合物、或者如头发护理配制剂领域的技术人员公知的在本文中列出和描述的成分中的任一种。当包含在头发定型组合物中时，本发明的聚合物在用作唯一的发型固定剂组分或与其它发型固定剂组合使用时可提高防湿性能、劲度、保持力、光泽、调理性、易处理性和再定型性。
结构化剂给霜剂、凝胶、润发油、药膏、油膏和半固体高粘滞的蜡状产品提供额外的粘度和构造。结构化剂为适合局部施予头发和皮肤并且与特定的个人护理配制剂中的其它成分相容的成分。示例性的结构化剂材料包括蜡、矿脂、脂肪酸和醇及其酯、以及本文中列出和描述的阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂、及其混合物。在本发明的一个实施方案中，结构化剂的存在量可以是整个组合物重量的约5-50wt％。在另一实施方案中，结构化剂的存在量可以是约8-30wt％。
在本发明的另一实施方案中，皮肤护理组合物实施方案包含本发明的聚合物，其量有效给所述皮肤护理组合物提供诸如皮肤调理性能、粘性(增稠、流变改性)或其组合等的性能。任选地，所述皮肤护理组合物可以包括一种或多种辅助皮肤调理剂、辅助流变改性剂、或其混合物。
可以与此处讨论的本发明聚合物一起使用的添加剂和助剂成分、产品或材料将由Cosmetic，Toiletry，and FragranceAssociation，WashingtonD.C.所出版的International CosmeticIngredient Dictionary(以下称为INCI Dictionary)中给予它们的通常称为INCI名称的国际命名来提及(例如可以在其任何版本中找到，例如第6版，第1和2卷(1995)或第7和8版，第1-3卷(1997，2000)))或者由它们的常用化学名称来提及。可以在INCI Dictionary中以及在许多商业贸易出版物中找到由INCI名称、商品名或这二者所列出的物质的许多商业供应商，所述出版物包括但不限于由McCutcheon′s Division，The Manufacturing ConfectionerPublishingCo.，Glen Rock，NJ(2001)出版的2001 McCutcheon′sDirectories，Volume 1：Emulsifiers & Detergents and Volume 2：Functional Materials；和Allured Publishing Corporation，CarolStream，IL(2001)出版的2001Cosmetic Bench Reference，COSMETICS& 
Figure G2007800103059D00381
版，115(13)；每一篇的相关公开内容通过引用并入本文。上述组分和组合物的配方也在公知的参考文献中被详细描述，例如Cosmetics Science and Technology，笫1版(Sagarin编辑)，1957年出版，和第2版(Balsam等编辑)，1972-74年出版；和The Chemistryand Manufacture of Cosmetics，第2版(deNavarre编辑)，1975年出版，和第3版(Schlossman编辑)，2000年出版，两者都出自AlluredPublishing Corporation；Rieger(编辑)，Harry′s Cosmeticology第8版，Chemical Publishing，Co.，Inc.，New York，NY(2000)；和药物领域的技术人员可获得的各种配方集，例如Remington′sPharmaceutical Sciences，第14版，Mack Publishing Company，Easton，PA(1970)；每一篇的相关公开内容通过引用并入本文。
已知将施加到皮肤和粘膜上用于清洁或缓和的个人护理和局部、皮肤病、健康护理用配制组合物与许多相同或类似的生理上可容许的成分配混，并通过药物或药学上可接受的化合物的存在，和通过可以在其下制造产品的受控条件，配制成相同或类似的产品形式，区别主要在于所选成分的纯度等级。同样，在家庭和I&I产品中使用的许多成分与前述相同或类似，区别主要在于所使用的量和材料的等级。还已知，各成分的选择和允许用量也服从国家、地区、地方和国际水平的政府法规。因此，此处对个人护理和健康护理产品的各种有用成分的论述可以适用到家庭和I & I产品和工业应用上。
在含有本发明聚合物实施方案的配制组合物内各成分的选择合用量将根据产品及其功能而变化，如同配制领域的技术人员公知的那样。含有本发明聚合物实施方案的个人护理和局部健康护理产品中的配制成分，除了可以不在此处出现的前面讨论过的成分以外，通常可包括但不限于溶剂和稀释剂(包括水)、阴离子、阳离子、两性和非离子表面活性剂及其含硅氧烷的衍生物(作为清洁剂、乳化剂、泡沫促进剂、水溶助长剂、增溶剂和悬浮剂)、非表面活性剂悬浮剂、乳化剂、乳液稳定剂、蜡、分散剂、头发和皮肤调理剂、润滑剂和滑动助剂、防潮剂和润肤剂、湿润剂、增湿剂和类似物、辅助流变改性剂、粘度调节剂例如溶剂、电解质、水溶助长剂等、头发调理剂、辅助调理剂例如抗静电剂、合成油、植物或动物油、硅油、单体或聚合物季铵化合物及其衍生物、光彩增进剂、发型固定剂、成膜剂、皮肤保护剂、粘结剂、螯合剂、抗微生物剂、抗真菌剂、抗头皮屑剂、消泡剂、磨料、粘合剂、吸收剂、除臭剂、止汗剂、遮光剂、珠光材料(珠光剂)、不溶性材料、抗氧化剂、防腐剂、推进剂(水溶混性或水不溶混性的)例如氟代烃、液体挥发性烃类、压缩气体等、聚合物膜改性剂例如增塑剂、增粘剂、防粘剂、润湿剂等、铺展助剂、防晒剂、免晒皮肤增黑促进剂、紫外光吸收剂、遮光剂、酸化和碱化pH调节剂、缓冲剂、植物性药材提取物、着色剂(暂时性或持久性的)例如颜料和染料、氧化剂、还原剂、头发和皮肤漂白剂、颜料、珠光剂、蛋白质材料及其衍生物、维生素及其衍生物、生理活性剂、消炎剂、局部美学剂、香料和香料增溶剂等、及其组合。口腔护理产品，除了表面活性剂、磨料、湿润剂和食用香料以外，还可以例如含有防龋、防牙垢和/或防蚀斑试剂。通常，在INCI Dictionary中，尤其是在第7版的卷2，第4和5部分中，或者www.ctfa-online.org中出现了物质及其常规功能和产品分类的广泛列举，其通过引用并入本文。在个人护理、局部健康护理、家庭护理、机构护理和工业护理产品和在工业方法中与本发明的聚二甲基硅氧烷共聚醇聚合物结合使用的合适添加剂、助剂、成分等的示例性列举连同示例性的用量在下面进行描述。
合适的螯合剂包括EDTA(乙二胺四乙酸)及其盐例如EDTA二钠和EDTA四钠、柠檬酸及其盐、环糊精等、及它们的混合物。所述合适的螯合剂通常占本发明个人护理组合物总重量的约0.001-3wt％，优选约0.01-2wt％，和更优选约0.01-1wt％。
适合用作推进剂的化合物的实例为三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷、一氯二氟甲烷、二氟乙烷、三氯三氟乙烷、二甲醚、丙烷、正丁烷和异丁烷，它们单独或混合使用。水溶性气体例如二甲醚、二氧化碳和/或一氧化二氮也可以用于获得可燃性降低的气溶胶喷雾。
与水不可溶混的液化的烃和卤代烃气体例如丙烷、丁烷和氯氟烃可以有利地用于输送气溶胶容器的内容物而没有与其它不可溶混气体相关的大的压力下降。气溶胶容器内部留下的顶部空间不是因数，因为该液化气体位于含水组合物上方而且容器内的压力保持在饱和烃蒸气的蒸气压下。
其它不溶的压缩气体例如氮气、氦气和全氟代的氧杂环丁烷和氧杂环庚烷也可用于从气溶胶容器输送组合物。如果推进剂例如二甲醚结合蒸气压抑制剂(例如三氯乙烷或二氯甲烷)，则对于重量百分比计算将抑制剂的量作为推进剂的一部分包括在内。
通过气溶胶领域公知的通常因素控制所用推进剂的量。就摩丝而言，基于组合物总重量推进剂的量通常在一方面中为最高30wt％，在另一方面为2-30wt％和在另一方面为3-15wt％。如果推进剂例如二甲醚包含蒸气压抑制剂(例如三氯乙烷或二氯甲烷)，对于重量百分比计算，将抑制剂的量作为推进剂的一部分包括在内。
珠光材料的实例包括但不限于二氧化钛涂覆的云母、氧化铁涂覆的云母、乙二醇单硬脂酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、氯氧化铋、涂覆的云母、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、鸟嘌呤、闪光剂(聚酯或金属)、及其混合物。其它珠光材料可以在美国专利4,654,207和美国专利5,019,376中找到，其通过引用并入本文。珠光材料的用量基于稳定化组合物的总重量通常可以为约0.05-10wt％，理想地约0.15-3wt％。
不溶性化合物的实例包括但不限于二氧化钛、浮石、碳酸钙、滑石、马铃薯淀粉、木薯淀粉、霍霍巴珠粒、聚乙烯珠粒、胡桃壳、丝瓜、杏仁、杏仁粉、玉米粉、石蜡、燕麦麸/燕麦皮、明胶珠粒、藻酸盐珠粒、不锈钢纤维、氧化铁颜料、气泡、云母涂覆的氧化铁、高岭土、羟基吡啶硫酮锌、水杨酸、氧化锌、沸石、泡沫聚苯乙烯球、磷酸酯、二氧化硅等。其它通常不溶的化合物包括茶树粉末、微囊海绵、Confetti(United Guardian Company的商标)、滑石、蜂蜡等。掺入本发明组合物中的不溶性化合物的量会根据其目的、期望的最终结果及其功效而变化。因此用量可以宽范围变化，但是往往会在基于组合物总重量约0.1-50wt％的一般范围内。
可以使用稀释剂例如水(通常是去离子水)并且通常占本发明个人护理组合物总重量的约5-99wt％，优选约20-99wt％。
合适的润湿剂皮肤和/或头发调理剂包括：尿囊素；吡咯烷酮羧酸及其盐；透明质酸及其盐；山梨酸及其盐；尿素；赖氨酸、精氨酸、胱氨酸、胍、和其它氨基酸；多元醇例如甘油、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、己二醇、己三醇、乙氧基二甘醇、聚二甲基硅氧烷共聚醇、山梨糖醇、甘露醇、木糖醇、三丙二醇、四丙二醇、丁二醇、1，3-丁二醇、1，3-丙二醇、2，4-二羟基-2-甲基戊烷、和它们的酯；聚乙二醇；乙醇酸和乙醇酸盐(例如铵盐和季烷基铵盐)；乳酸和乳酸盐(例如铵盐和季烷基铵盐)；糖和淀粉；糖和淀粉衍生物(例如烷氧基化葡萄糖)；泛酰醇例如d1-泛酰醇；乳酰胺单乙醇胺；乙酰胺单乙醇胺等；和它们的混合物。所述合适的润湿剂通常占本发明个人护理组合物总重量的约1-10wt％，优选约2-8wt％和更优选约3-5wt％。
合适的润滑剂和滑动助剂包括挥发性聚硅氧烷，例如环状或线型聚二甲基硅氧烷等。环状聚硅氧烷中的硅原子数优选为约3-7和更优选4或5。示例性的环状和线型的挥发性聚硅氧烷可作为DowCorning 344、345和200流体购自Dow Corning Corporation；作为Silicone 7202和Silicone 7158购自Union Carbide；和作为SWS-03314购自Stauffer Chemical。
所述线型挥发性聚硅氧烷通常具有25℃下小于约5mPa·s的粘度，而环状挥发性聚硅氧烷通常具有25℃下小于约10mPa·s的粘度。“挥发性的”是指聚硅氧烷具有可测量的蒸气压。挥发性聚硅氧烷的描述可以在通过引用并入本文的Todd和Byers，VolatileSilicone Fluids for Cosmetics，Cosmetics and Toiletries，卷91，第29-32页，1976中找到。其它合适的润滑剂包括聚二甲基硅氧烷胶料、氨基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷胶料、聚苯基甲基硅氧烷胶料、氨基聚二甲基硅氧烷、三甲基甲硅烷氧基氨基聚二甲基硅氧烷、二苯基-二甲基聚硅氧烷胶料等。也可以使用润滑剂的混合物。所述合适的润滑剂通常占本发明个人护理组合物总重量的约0.10-15wt％，优选约0.1-10wt％和更优选约0.5-5wt％。
任选地，本发明的组合物可以包含选自以下的润肤剂：有机硅流体(例如挥发性硅油和非挥发性硅油)；矿物油；矿脂；植物油；氢化植物油；鱼油；脂肪醇；脂肪酸；脂肪酸和脂肪醇酯；烷氧基化脂肪醇；烷氧基化脂肪酸酯；苯甲酸酯；格尔伯特(Guerbet)酯；聚乙二醇的烷基醚衍生物，例如甲氧基聚乙二醇(MPEG)；和聚亚烷基二醇；羊毛脂和羊毛脂衍生物；蜡等。润肤剂可以单独使用或者与本发明中的一种或多种润肤剂组合使用。润肤剂的用量在一方面中可以是整个止汗剂组合物重量的约0.5-50wt％，在另一方面是0.1-25wt％，在又一方面是5-40wt％。
挥发性硅油包括环状和线型聚二甲基硅氧烷、低分子量有机官能的聚硅氧烷等。环状挥发性聚硅氧烷(环聚甲基硅氧烷)通常含有在环结构中与氧原子交替的约3-7个硅原子。每个硅原子通常被两个烷基例如甲基所取代。挥发性线型聚二甲基硅氧烷(二甲聚硅氧烷)通常含有以直线排列的与氧原子交替的约2-9个硅原子。每个硅原子同样被两个烷基例如甲基所取代(末端硅原子被三个烷基所取代)。线型挥发性聚硅氧烷通常具有25℃下小于约5cP的粘度，而环状挥发性聚硅氧烷通常具有25℃下小于约10cP的粘度。“挥发性的”是指聚硅氧烷具有可测量的蒸气压，或者20℃下至少2mm Hg的蒸气压。非挥发性聚硅氧烷具有20℃下小于2mm Hg的蒸气压。挥发性聚硅氧烷的描述在各自通过引用并入本文的下列文献中找到：Todd和Byers，Volatile Silicone Fluids for Cosmetics，Cosmetics andToiletries，卷91，第29-32页，1976和Kasprzak，VolatileSilicones，Soap/Cosmetics/Chemical Specialties，第40-43页，1986年12月。
示例性的挥发性环聚甲基硅氧烷为D4环聚甲基硅氧烷(八甲基环四硅氧烷)、D5环聚甲基硅氧烷(十甲基环五硅氧烷)、D6环聚甲基硅氧烷及其共混物(例如D4/D5和D5/D6)。挥发性环聚甲基硅氧烷和环聚甲基硅氧烷共混物可作为SF1173、SF1202、SF1256和SF1258购自G.E.Silicones，作为Dow
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244、245、246、345和1401流体购自Dow Corning Corporation。还考虑挥发性环聚甲基硅氧烷和挥发性线型聚二甲基硅氧烷的共混物。
示例性的挥发性线型聚二甲基硅氧烷包括六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷及其共混物。挥发性线型聚二甲基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷共混物可作为DowCorning流体(例如产品标号0.65CST、1CST、1.5CST和2CST)和Dow
Figure G2007800103059D00433
2-1184流体购自Dow Corning Corporation。
示例性的挥发性低分子量有机官能的聚硅氧烷包括苯基三甲基聚硅氧烷、辛酰基三甲基聚硅氧烷、辛酰基聚甲基硅氧烷和己基聚甲基硅氧烷、及其共混物。低分子量有机官能的聚硅氧烷以商品名
Figure G2007800103059D00434
41M10、
Figure G2007800103059D00435
31M60、
Figure G2007800103059D00436
41M10和41M15可购自Clariant。
在本发明中可用作润肤剂的非挥发性硅油是线型的而且通常具有25℃下约10cP-100,000cP的粘度。它们通常含有以直线排列的与氧原子交替的约10个以上二烷基/二芳基或单烷基/单芳基取代的硅原子。它们包括聚烷基硅氧烷、聚芳基硅氧烷和聚烷基芳基硅氧烷聚合物。示例性的非挥发性硅油包括聚二甲基硅氧烷(二甲聚硅氧烷)、聚二乙基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷等。在本发明的一个方面中，非挥发性硅油选自25℃下粘度约10cP-100,000cP的非挥发性聚二甲基硅氧烷。非挥发性聚二甲基硅氧烷可作为Dow Corning流体(产品标号10CST至10,000CST)购自Dow Corning Corporation。
矿物油和矿脂包括化妆品、USP和NF等级而且以商品名
Figure G2007800103059D00441
和
Figure G2007800103059D00442
可购自Penreco。
在本发明中适合作为润肤剂组分的示例性的植物油包括但不限于花生油、芝麻油、鳄梨油、椰子油、可可油、杏仁油、红花油、玉米油、棉籽油、蓖麻油、橄榄油、霍霍巴油、棕榈油、棕榈仁油、大豆油、麦胚芽油、亚麻籽油、向日葵籽油；和它们的甘油单、二和三酸酯；它们的氢化衍生物；及其混合物。示例性的甘油单、二和三酸酯例如为甘油三辛酸酯、甘油三癸酸酯、辛酸/癸酸甘油三酸酯和辛酸/癸酸/月桂酸甘油三酸酯。
前述植物油的乙氧基化甘油单和二酸酯也预期在本发明范围内，例如PEG-8辛酸/癸酸甘油酯。
合适的脂肪醇润肤剂包括但不限于含有8-50个碳原子的脂肪醇。示例性的脂肪醇包括辛醇、壬醇、癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、异鲸蜡醇、硬脂醇、异硬脂醇、鲸蜡/硬脂醇、油醇、蓖麻油醇、花生醇、二十碳烯醇、山嵛醇、及其混合物。
合适的脂肪酸润肤剂包括但不限于含有10-50个碳原子的脂肪酸。示例性的脂肪酸选自癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、花生酸、山嵛酸、及其混合物。
适合的脂肪酸和脂肪醇酯润肤剂包括但不限于月桂酸己酯、油酸癸酯、硬脂酸异丙酯、异硬脂酸异丙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸鲸蜡酯、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、硬脂酰硬脂酸辛基十二烷基酯、辛基羟基硬脂酸酯、己二酸二异丙酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸乙基己酯、油酸异癸酯、新戊酸异癸酯、癸二酸二异丙酯、乳酸异硬脂酯、羟基硬脂酸异硬脂酯、富马酸二异硬脂酯、乳酸月桂酯、马来酸二乙基己酯、PPG-14丁基醚和PPG-2肉豆蔻基醚丙酸酯、辛酸乙基己酯、辛酸鲸蜡/硬脂酯、和它们的混合物。
烷氧基化脂肪醇是脂肪醇与氧化烯(一般是氧化乙烯或氧化丙烯)的反应所形成的醚。合适的乙氧基化脂肪醇是脂肪醇和聚氧乙烯的加合物。在本发明的一个方面中，乙氧基化脂肪醇可以由式R-(OH2CH2)n-OH表示，其中R表示母体脂肪醇的直链或支链脂族残基和n表示氧化乙烯的分子数。在本发明的另一方面中，R来源于含有8-40个碳原子的脂肪醇。在一方面中n为2-100的整数，另一方面中为3-80，在又一方面中为3-50。在又一方面中，R来源于上述脂肪醇润肤剂。示例性的乙氧基化脂肪醇为但不限于辛醇乙氧基化物、月桂醇乙氧基化物、肉豆蔻醇乙氧基化物、鲸蜡醇乙氧基化物、硬脂醇乙氧基化物、鲸蜡/硬脂醇乙氧基化物、油醇乙氧基化物、和山嵛醇乙氧基化物，其中前述各自乙氧基化物中的氧化乙烯单元数在一方面中可以为2以上，在另一方面中为2-150。应该意识到，前述脂肪醇的丙氧基化加合物和前述脂肪醇的乙氧基化/丙氧基化加合物也预期在本发明范围内。烷氧基化醇的更具体的实例为山嵛醇聚氧乙烯醚5-30(该5-30是指重复的氧化乙烯或氧化丙烯单元数)，鲸蜡/硬脂醇聚氧乙烯醚2-100，鲸蜡醇聚氧乙烯醚1-45，鲸蜡油醇聚氧乙烯醚24-25，胆甾醇聚氧乙烯醚10-24，椰油醇聚氧乙烯醚3-10，C9-11链烷醇聚氧乙烯醚3-8，C11-15链烷醇聚氧乙烯醚5-40，C11-21链烷醇聚氧乙烯醚3-10，C12-13链烷醇聚氧乙烯醚3-15，癸醇聚氧乙烯醚4-6，十二烷基苯酚聚氧乙烯醚5-12，甘油聚氧乙烯醚7-26，异鲸蜡醇聚氧乙烯醚10-30，异癸醇聚氧乙烯醚4-6，异月桂醇聚氧乙烯醚3-6，异硬脂醇聚氧乙烯醚3-50，羊毛脂醇聚氧乙烯醚5-75，月桂醇聚氧乙烯醚1-40，壬基酚聚氧乙烯醚1-120，壬基酚聚氧乙烯醚5-150，辛基酚聚氧乙烯醚3-70，油醇聚氧乙烯醚2-50，硬脂醇聚氧乙烯醚2-100，十三烷醇聚氧乙烯醚2-10等。
当脂肪酸与氧化烯或者与预先形成的聚醚反应时形成烷氧基化脂肪酸酯。所得产物可以是单酯、二酯、或其混合物。适合用于本发明中的合适的乙氧基化脂肪酸酯润肤剂是氧化乙烯与脂肪酸的加成产物。该产物是脂肪酸的聚氧乙烯酯。在本发明的一个方面中，乙氧基化脂肪酸酯可以由式R-C(O)O(CH2CH2O)n-H表示，其中R表示脂肪酸的直链或支链脂族残基和n表示氧化乙烯的分子数。在另一方面中，n为2-50的整数，另一方面中为3-25，在另一方面中为3-10。在本发明的又一方面中，R来源于含有8-30个碳原子的脂肪酸。在另一方面中，R来源于上述脂肪酸润肤剂。应该意识到，前述脂肪酸的丙氧基化和乙氧基化/丙氧基化产物也预期在本发明范围内。示例性的烷氧基化脂肪酸酯包括但不限于癸酸乙氧基化物、月桂酸乙氧基化物、肉豆蔻酸乙氧基化物、硬脂酸乙氧基化物、油酸乙氧基化物、椰油脂肪酸乙氧基化物、和聚乙二醇400丙氧基化单月桂酸酯，其中前述各自乙氧基化物中的氧化乙烯单元数在一方面中可以为2以上，在另一方面中为2-50。乙氧基化脂肪酸的更具体的实例为PEG-8二硬脂酸酯(该8是指重复的氧化乙烯单元数)、PEG-8山嵛酸酯、PEG-8癸酸酯、PEG-8辛酸酯、PEG-8辛酸/癸酸酯、PEG椰油酸酯(没有数字标号的PEG是指氧化乙烯单元数为2-50)、PEG-15二椰油酸酯、PEG-2二异壬酸酯、PEG-8二异硬脂酸酯、PEG-二月桂酸酯、PEG-二油酸酯、PEG-二硬脂酸酯、PEG二妥尔酸酯、PEG-异硬脂酸酯、PEG-霍霍巴酸、PEG-月桂酸酯、PEG-亚麻酸酯、PEG-肉豆蔻酸酯、PEG-油酸酯、PEG-棕榈酸酯、PEG-蓖麻醇酸酯、PEG-硬脂酸酯、PEG-妥尔酸酯等。
苯甲酸酯润肤剂选自但不限于苯甲酸C12-C15烷基酯、苯甲酸异硬脂酯、苯甲酸辛基十二烷基酯、苯甲酸硬脂酯、二丙二醇二苯甲酸酯、甲基葡糖醇聚氧乙烯醚-20苯甲酸酯、蓖麻油苯甲酸酯、鲸蜡基蓖麻醇酸苯甲酸酯、乙基己基羟基硬脂酸苯甲酸酯、聚二甲基硅氧烷PEG/PPG-20/23苯甲酸酯和聚二甲基硅氧烷PEG-8苯甲酸酯。
格尔伯特酯润肤剂由格尔伯特醇与羧酸的酯化反应形成。格尔伯特酯润肤剂可作为G-20、G-36、G-38和G-66购自Noveon，Inc.。
羊毛脂和羊毛脂衍生物选自羊毛脂、羊毛脂蜡、羊毛脂油、羊毛脂醇、羊毛脂脂肪酸、烷氧基化羊毛脂、羊毛脂酸异丙酯、乙酰化羊毛脂醇、及其组合。羊毛脂和羊毛脂衍生物以下列商品名可购自Noveon，Inc.：Lanolin LP 108 USP、Lanolin USP AAA、AcetulanTM、CeralanTM、LanocerinTM、LanogelTM(产品标号21和41)、LanogeneTM、ModulanTM、OhlanTM、SolulanTM(产品标号16、75、L-575、98和C-24)、VilvanolinTM(产品标号C、CAB、L-101和P)。
蜡包括来源于植物、动物/昆虫、矿物、石油及合成来源的那些蜡。合成改性的天然(植物和动物/昆虫)蜡也预期在本发明范围内。示例性的植物来源的蜡包括但不限于杨梅蜡、小烛树蜡、水解小烛树蜡、巴西棕榈蜡、乙氧基化巴西棕榈蜡(例如PEG-12巴西棕榈蜡)、水解巴西棕榈蜡、巴西棕榈酸蜡、氢化蓖麻蜡、梧牙草蜡、氢化日本蜡、氢化霍霍巴油、霍霍巴油酯、硫化霍霍巴油、小冠巴西棕榈蜡、棕榈仁蜡、和氢化米糠蜡。示例性的动物/昆虫来源的蜡包括但不限于蜂蜡、氧化蜂蜡、乙氧基化蜂蜡(例如PEG-6蜂蜡、PEG-8蜂蜡、PEG-12蜂蜡、PEG-20蜂蜡)、聚二甲基硅氧烷共聚醇蜂蜡酯和聚二甲基硅氧烷蜂蜡酯(例如双羟基乙氧基丙基聚二甲基硅氧烷蜂蜡酯、聚二甲基硅氧烷PEG-8蜂蜡和以
Figure G2007800103059D00471
商标可购自Noveon，Inc.的聚二甲基硅氧烷醇蜂蜡)、白蜡、紫胶蜡、鲸蜡、貂蜡、和羊毛脂蜡。示例性的矿物蜡包括但不限于白地蜡、褐煤蜡、褐煤酸蜡和地蜡。示例性的石油蜡包括石蜡、微晶蜡和氧化微晶蜡。示例性的合成蜡包括合成蜂蜡、合成小烛树蜡、合成巴西棕榈蜡、合成日本蜡、合成霍霍巴油、聚烯烃蜡(例如聚乙烯蜡)、含18-40个碳原子的脂肪酸的乙二醇二酯或三酯。同样预期可用两种或更多种前述的蜡以及各种蜡的混合物。
根据本发明，可以使用的各种止汗剂包括常规的止汗金属盐和金属盐配合物。在本发明的一个方面中，用作止汗剂的金属盐和金属盐配合物是酸性的而且基于铝和锆及其组合。这些盐包括但不限于卤化铝、羟基卤化铝、硫酸铝、卤氧化锆(氧锆)、羟基卤化锆(氧锆)、及其混合物或配合物。铝和锆盐的配合物包括与氨基酸例如甘氨酸的铝和锆盐配合物或与二醇例如丙二醇(PG)或聚乙二醇(PEG)的配合物。示例性的止汗剂包括但不限于氯化铝、水合氯化铝、水合二氯化铝、水合倍半氯化铝、羟基氯化氧锆、水合氯化铝与PEG的配合物(水合氯化铝与聚乙二醇的配合物)、水合氯化铝与PG的配合物(水合氯化铝与丙二醇的配合物)、水合二氯化铝与PEG的配合物(水合二氯化铝与聚乙二醇的配合物)、水合二氯化铝与PG的配合物(水合二氯化铝与丙二醇的配合物)、水合倍半氯化铝与PEG的配合物(水合倍半氯化铝与聚乙二醇的配合物)、水合倍半氯化铝与PG的配合物(水合倍半氯化铝与丙二醇的配合物)、水合三氯化铝锆、水合四氯化铝锆、水合五氯化铝锆、水合八氯化铝锆、水合氯化铝锆与GLY的配合物(水合氯化铝锆与甘氨酸的配合物)、水合三氯化铝锆与GLY的配合物(水合三氯化铝锆与甘氨酸的配合物)、水合四氯化铝锆与GLY的配合物(水合四氯化铝锆与甘氨酸的配合物)、水合五氯化铝锆与GLY的配合物(水合五氯化铝锆与甘氨酸的配合物)和水合八氯化铝锆与GLY的配合物(水合八氯化铝锆与甘氨酸的配合物)。其它止汗剂包括氯化铁和锆粉末。任何前述止汗剂的混合物也适合用于本发明中。
掺入本发明组合物中的止汗剂的量是足以减少施用该止汗产品之处例如施用至人体的腋下区域的汗流动的量。
通常，本发明组合物中的止汗剂用量水平基于组合物的总重量为约0.5-35wt％。在本发明的另一方面中，组合物中的止汗剂用量基于该组合物的总重量可以是约5-25wt％，在另一方面中是约5-20wt％，在另一方面中是约10-15wt％。前述重量百分比基于除配合剂(例如甘氨酸或二醇)之外的无水金属盐计算。
合适的中和剂包括三乙醇胺、氨基甲基丙醇、氢氧化铵、氢氧化钠、其它碱金属氢氧化物、硼酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐、椰油胺、油胺、二异丙醇胺、二异丙胺、十二烷胺、PEG-15椰油胺、吗啉、四(羟基丙基)乙二胺、三戊基胺、三乙醇胺、三乙胺、三羟甲基氨基甲烷2-氨基-2-(羟基甲基)-1，3-丙二醇等、及其混合物。所述合适的中和剂通常占本发明个人护理组合物总重量的约0-3wt％，优选约0.01-2wt％，和更优选约0.1-1wt％。前述中和剂可以用于中和聚合物或调节最终配制的组合物的pH。
合适的遮光剂包括二醇脂肪酸酯、烷氧基化脂肪酸酯、脂肪酸醇、氢化脂肪酸、聚合物遮光剂、蜡和油、高岭土、硅酸镁、二氧化钛、二氧化硅等、及其混合物。所述合适的遮光剂通常占本发明个人护理组合物总重量的约0.1-8wt％，优选约0.5-6wt％和更优选约1-5wt％。
可用于本发明的合适的药学活性物质包括适合局部给药以引起任何期望的局部或全身效果的任何化学物质、材料或化合物。所述活性物质包括但不限于抗生素、抗病毒剂、止痛剂(例如布洛芬、乙酰水杨酸、萘普生等)、抗组胺剂、抗炎剂、止痒剂、退热剂、麻醉剂、诊断剂、激素、抗真菌剂、抗微生物剂、抗头皮屑剂、皮肤生长增强剂、色素调节剂、抗增殖剂、治牛皮癣药、类维生素A、抗痤疮药剂(例如过氧化苯甲酰、硫等)、抗肿瘤剂、光照治疗剂、角质层分离剂(例如间苯二酚、水杨酸等)、植物性药材提取物等、及其混合物。植物性药材提取物可购自Cosmetochem International Ltd.，Steinhausen，Switzerland。所述药学活性物质通常占本发明个人护理组合物总重量的约0.1-20wt％。
合适的防腐剂包括聚甲氧基双环噁唑烷、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丁酯、苯甲酸和苯甲酸盐例如苯甲酸钠、杀藻胺、苯甲基三唑、DMDM乙内酰脲(也称作1，3-二甲基-5，5-二甲基乙内酰脲)、丁基碳酸碘代丙炔酯、咪唑烷基脲、苯氧基乙醇、对羟基苯甲酸苯氧基乙酯、甲基异噻唑啉酮、甲基氯代异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮、三氯生、山梨酸、水杨酸盐等、及其混合物。所述合适的防腐剂通常占本发明个人护理组合物总重量的约0.01-1.5wt％，优选约0.1-1wt％和更优选约0.3-1wt％。
合适的铺展或滑动助剂包括羟丙基甲基纤维素、疏水改性的纤维素、黄原胶、肉桂胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、各种烷氧基化程度的聚二甲基硅氧烷共聚醇、氮化硼、滑石等、及其混合物。所述合适的铺展或滑动助剂通常占本发明个人护理组合物总重量的约0.01-5wt％，优选约0.1-3wt％和更优选约0.1-2.0wt％。
合适的防晒剂可以在安全和光防护有效的量下用于本发明的个人护理组合物中。合适的防晒剂包括在以下文献中叙述的那些：Segarin等，Cosmetics Science and Technology，第VIII章，第1890页及其后，和64Federal Register，卷64，第98期，第27666-27693页，1999年5月21日。具体的合适防晒剂包括例如：对氨基苯甲酸及其盐和衍生物(乙基、异丁基、甘油基酯；对-二甲基氨基苯甲酸；N，N-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯)；邻氨基苯甲酸酯(也就是邻-氨基苯甲酸酯；甲基、辛基、戊基、基、苯基、苄基、苯基乙基、芳樟基、萜品基、和环己烯基酯)；水杨酸酯(辛基、戊基、苯基、苄基、盖基、甘油基和二丙二醇酯)；肉桂酸衍生物(乙基己基-对-甲氧基；盖基和苄基酯，苯基肉桂腈；丁基肉桂酰丙酮酸酯)；二羟基肉桂酸衍生物(伞形酮，甲基伞形酮，甲基乙酰-伞形酮)；三羟基肉桂酸衍生物(七叶亭，甲基七叶亭，瑞香素，和葡糖苷，七叶苷和瑞香苷)；烃类(二苯基丁二烯，芪)；二亚苄基丙酮和亚苄基苯乙酮；萘酚磺酸盐(2-萘酚-3，6-二磺酸和2-萘酚-6，8-二磺酸的钠盐)；二羟基萘酸及其盐；邻-和对-羟基联苯二磺酸盐；香豆素衍生物(7-羟基、7-甲基、3-苯基)；二唑(2-乙酰基-3-溴吲唑、苯基苯并噁唑、甲基萘并噁唑、各种芳基苯并三唑)；奎宁盐(硫酸氢盐、硫酸盐、氯化物、油酸盐和单宁酸盐)；喹啉衍生物(8-羟基喹啉盐，2-苯基喹啉)；羟基甲氧基取代的二苯甲酮；尿酸和紫尿酸；单宁酸及其衍生物(例如六乙基醚)；(丁基卡必基)(6-丙基胡椒基)醚；氢醌；二苯甲酮(羟苯甲酮，磺异苯酮，双羟苯宗，苯并间苯二酚，2，2’，4，4’-四羟基二苯甲酮，2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮，奥他苯酮；4-异丙基二苯甲酰甲烷；丁基甲氧基二苯甲酰甲烷；奥克立林；4-异丙基-二苯甲酰甲烷；和樟脑衍生物例如甲基亚苄基或亚苄基樟脑等，及其混合物。其它防晒剂包括无机防晒剂例如二氧化钛(微粉化二氧化钛，0.03微米)，氧化锌，二氧化硅，氧化铁和二氧化铁等，和它们彼此以及与前述有机防晒剂的混合物。不受理论限制地相信这些无机材料通过反射、散射和吸收有害的UV、可见和红外辐射来提供日光遮蔽益处。特别有用的是单独的、作为混合物、或者与物理防晒剂二氧化钛组合使用的防晒剂对-甲氧基肉桂酸乙基己酯、水杨酸辛酯和二苯甲酮。
“安全和光防护”是指防晒剂的量足以在施用该组合物时提供光防护，但是并非多得以至于造成任何副作用例如皮肤反应。合适的防晒剂通常占本发明皮肤和头发护理组合物总重量的约0.5-50wt％，优选约0.5-30wt％和更优选约0.5-20wt％。确切用量会根据选定的防晒剂和期望的防晒系数(SPF)而改变。
SPF是对抗红斑的防晒剂光防护的常用量度。该数值来源于另一参数，最小红斑剂量(MED)。MED定义为会引起延迟的红斑反应的指定波长下的最小曝光剂量。MED显示到达皮肤的能量的量和皮肤对辐射的响应性。特定光防护剂的SPF通过用受保护皮肤的MED除未受保护皮肤的MED来获得。SPF越高，试剂防止晒斑越有效。SPF值指示在人将会经历1MED之前人使用防晒剂能够在日光中逗留的时间(与皮肤未受保护的同一人相比)长多少倍。例如，使用SPF为6的防晒剂会允许个体在承受MED之前在日光中逗留时间长6倍。当防晒剂的SPF值提高，皮肤显示晒黑的机会更小。可购得的防晒产品具有2-50的SPF值。
合适的粘度调节剂或稀释剂包括异丙醇、乙醇、山梨糖醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、二甲醚、丁二醇等、及其混合物。所述合适的粘度调节剂或稀释剂在一方面中通常占本发明个人护理组合物总重量的约0.1-85wt％，在另一方面中占约1-60wt％和在另一方面中占约5-40wt％。
皮肤调理聚合物包括季铵化瓜尔胶、季铵化纤维素、聚季铵盐4、聚季铵盐7、聚季铵盐10、聚季铵盐11、聚季铵盐39、聚季铵盐44等、及其混合物。所述合适的调理剂通常占本发明皮肤护理组合物总重量的约0.01-5wt％，优选约0.1-3wt％和更优选约0.1-2wt％。
各种维生素也可以包含在本发明的组合物中。合适的维生素包括但不限于维生素A、维生素B、生物素、泛酸、维生素C、维生素D、维生素E、乙酸生育酚、棕榈酸视黄酯、磷酸抗坏血酸镁等、及其衍生物和混合物。
合适的流变改性剂/乳化剂和质地改性剂包括天然、半合成和合成聚合物。天然和改性天然聚合物的实例包括聚半乳甘露聚糖胶和改性聚半乳甘露聚糖胶例如瓜尔胶和肉桂胶，黄原胶，纤维素，改性纤维素，淀粉，多糖等。聚半乳甘露聚糖胶和改性聚半乳甘露聚糖胶在美国专利4,753,659和国际专利公布WO2004/113390和WO2004/112733中公开。合成聚合物的实例包括如通过引用并入本文的美国专利2,798,053中所述的用多烯丙基蔗糖交联的丙烯酸的聚合物和共聚物、聚丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物或碱可溶胀的乳液丙烯酸酯共聚物(例如
Figure G2007800103059D00521
33，Rohm and Haas；
Figure G2007800103059D00522
Aqua SF-1，Noveon，Inc.)、疏水改性的碱可溶胀的共聚物(例如Aculyn22、Aculyn28和Aculyn38，Rohm and Haas)、疏水改性的非离子聚氨酯(例如Aculyn44，Rohm and Haas)、聚氧乙烯(例如PEG-90M和PEG-180M，Dow/Amerchol的PolyoxTM树脂)等。可购得的交联丙烯酸均聚物包括来自Noveon，Inc.的
Figure G2007800103059D00523
934、940、941、956、980和996卡波姆。其它可购得的交联丙烯酸共聚物流变改性剂包括来自Noveon，Inc.的
Figure G2007800103059D00524
Ultrez等级系列(Ultrez10、20和21)和ETD等级系列(ETD2020和2050)流变改性剂。也可以使用前述天然、改性天然及合成聚合物的混合物。所述单独或组合的合适的流变改性剂/乳化剂通常占本发明个人护理组合物总重量的约0.1-5wt％，优选约0.3-3wt％和更优选约0.5-2wt％。
作为含水乳液制备的本发明聚合物特别可用于水基配制剂和含有与水可溶混的助溶剂或稀释剂的配制剂，但不限于此。常用的有用溶剂通常是液体，例如水(去离子水、蒸馏水或净化水)、醇、脂肪醇、多元醇等、及其混合物。非水性或疏水性助溶剂常用在基本上不含水的产品中例如指甲油、气溶胶推进剂喷雾中，或者用于特定功能，例如除去油污、皮脂、化妆，或用于溶解染料、香料等，或者掺入乳液的油相中。除水以外的助溶剂的非限制性实例包括：直链和支链的醇，例如乙醇、丙醇、异丙醇、己醇等；芳族醇，例如苄醇、环己醇等；饱和C12-C30脂肪醇，例如月桂醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、硬脂醇、山嵛醇等。多元醇的非限制性实例包括多羟基醇，例如甘油、丙二醇、丁二醇、己二醇，C2-C4烷氧基化醇和C2-C4烷氧基化多元醇，例如具有约2-30个碳原子和1-40个烷氧基单元的醇、二醇和多元醇的乙氧基化、丙氧基化和丁氧基化醚，聚丙二醇，聚丁二醇等。非水性助溶剂或稀释剂的非限制性实例包括：聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物，例如环聚甲基硅氧烷等，酮类例如丙酮和甲乙酮；天然及合成油类和蜡，例如蔬菜油、植物油、动物油、香精油、矿物油、C7-C40异链烷烃、羧酸烷基酯例如乙酸乙酯、乙酸戊酯、乳酸乙酯等、霍霍巴油、鲨鱼肝油等。前述非水性助溶剂或稀释剂中的一些也可以是调理剂和乳化剂。
表面活性剂一般用作清洁剂，乳化剂，稳定剂，泡沫促进剂，结构化剂，助水溶剂和悬浮剂。本发明的聚二甲基硅氧烷共聚醇聚合物可以用于包含所有种类的表面活性剂的配制剂中，即，包含阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂。本文所用的术语“两性表面活性剂”包括两性离子表面活性剂。除了前述参考文献之外，以下文献讨论了表面活性剂的种类：Cosmetics & 
Figure G2007800103059D00531
C&T Ingredient Resource Series，“Surfactant Encyclopedia”，第二版，Rieger(编者)，AlluredPublishing Corporation(1996)；Schwartz等，Surface ActiveAgents，Their Chemistry and Technology，1949年出版；和SurfaceActive Agents and Detergents，第II卷，1958年出版，IntersciencePublishers；其各自通过引用并入本文。
阴离子表面活性剂包括具有带负电荷的疏水物或当pH升高至中性或以上时带有负电荷的物质，例如：酰基氨基酸和其盐，例如，酰基谷氨酸盐，酰基肽，肌氨酸盐，和牛磺酸盐；羧酸和其盐，例如，链烷醇酸和链烷酸盐，酯羧酸，和醚羧酸；磷酸酯和其盐；磺酸和其盐，例如，酰基羟乙基磺酸盐，烷基芳基磺酸盐，烷基磺酸盐，和磺基琥珀酸盐；和硫酸酯，例如烷基醚硫酸盐和烷基硫酸盐。
阴离子表面活性剂的非限制性实例包括：在水溶液中为微酸性的酰基谷氨酸的一元盐，例如酰基谷氨酸钠和氢化牛油谷氨酸钠；酰基-水解蛋白质的盐例如钾，棕榈酰基水解乳蛋白质，钠椰油基水解大豆蛋白质，和TEA-松香酰基水解胶原；酰基肌氨酸盐，例如肉豆蔻酰基肌氨酸铵，椰油基肌氨酸钠，和TEA-月桂酰基肌氨酸盐；甲基酰基牛磺酸钠盐，例如月桂酰基牛磺酸钠、甲基油基牛磺酸钠和甲基椰油基牛磺酸钠；链烷酸和链烷酸盐，例如形成水溶性皂和水不溶性乳化皂的来源于动物和植物甘油酯的脂肪酸，包括硬脂酸钠，硬脂酸铵，硬脂酸铝，和十一碳烯酸锌；酯羧酸，例如二壬基酚聚氧乙烯醚-9-柠檬酸酯；酰基乳酸盐例如硬脂酰基乳酸钙和月桂基聚氧乙烯醚-6柠檬酸盐；来源于具有变化长度的聚氧乙烯链的乙氧基化醇或酚的醚羧酸，例如壬基酚聚氧乙烯醚-8羧酸，和十三烷基聚氧乙烯醚-13羧酸钠；磷酸的单和二酯及其盐，例如磷脂，二月桂基聚氧乙烯醚-4-磷酸盐，DEA-油基聚氧乙烯醚-10磷酸盐和三乙醇胺月桂基磷酸盐；酰基羟乙基磺酸盐，例如椰油基羟乙基磺酸钠；烷基芳基苯磺酸盐，例如α-烯烃磺酸盐(AOS)及其碱金属、碱土金属、和烷醇胺盐，和十二烷基苯磺酸钠；烷基磺酸盐，例如C12-C14烯烃磺酸钠，C14-C16烯烃磺酸钠，椰油甘油单酸酯磺酸钠，C12-C15链烷醇聚氧乙烯醚-15磺酸钠，和月桂基磺基乙酸钠；磺基琥珀酸盐，例如磺基琥珀酸的单和二酯，其盐和其烷氧基化烷基和烷基酰氨基衍生物，例如二(C4-C10)烷基磺基琥珀酸钠，月桂基聚氧乙烯醚磺基琥珀酸二钠，油酰氨基MEA-磺基琥珀酸二钠，和C12-C15链烷醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸二钠；烷基醚硫酸盐，例如月桂基醚硫酸钠和铵(具有约1至约12摩尔氧化乙烯)，例如月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠；烷基硫酸盐，例如C12-C18烷基硫酸的钠、铵和三乙醇胺盐，C12-C14烯烃硫酸钠，月桂基聚氧乙烯醚-6羧酸钠，C12-C18链烷醇聚氧乙烯醚硫酸钠等。
阳离子表面活性剂可以具有带正电荷或在接近中性或更低的pH值下不带电荷的疏水物，例如烷基胺，烷基咪唑啉，乙氧基化胺，和季铵化合物。用于化妆品的阳离子表面活性剂优选为N-衍生物并且中和阴离子可以是无机或有机的。这里可用的阳离子表面活性剂材料是对应于通式(R14R15R16R17N+)E-的季铵化合物，其中R14、R15、R16和R17各自独立地选自具有约1-30个碳原子的脂族基团，或在烷基链中具有1-22个碳原子的芳族基团、烷氧基、聚氧化烯、烷基酰氨基、羟基烷基、芳基或烷基芳基；和E-是成盐阴离子例如选自卤素(例如氯离子，溴离子)、乙酸根、柠檬酸根、乳酸根、乙醇酸根、磷酸根、硝酸根、硫酸根和烷基硫酸根的那些。除了碳和氢原子之外，该脂族基团可以包含醚键、酯键、和其它基团例如氨基。长链脂族基团例如具有约12或更多个碳的那些可以是饱和的或不饱和的。
烷基胺可以是取代的或未取代的伯、仲和叔脂肪C12-C22烷基胺的盐，和有时称作“酰氨基胺”的物质。烷基胺和其盐的非限制性实例包括二甲基椰油胺，二甲基棕榈胺，二辛基胺，二甲基硬脂胺，二甲基大豆胺，大豆胺，肉豆蔻基胺，十三烷基胺，乙基硬脂基胺，N-牛油丙烷二胺，乙氧基化硬脂基胺，二羟基乙基硬脂基胺，花生基山嵛基胺，二甲基月桂胺，硬脂胺盐酸盐，大豆胺氯化物，硬脂胺甲酸盐，N-牛油丙烷二胺二氯化物，和氨基聚二甲基硅氧烷(用氨基官能团封端的硅氧烷聚合物例如氨基乙基氨基丙基硅氧烷的INCI命名)。酰氨基胺和其盐的非限制性实例包括硬脂酰氨基丙基二甲基胺，硬脂酰氨基丙基二甲基胺柠檬酸盐，棕榈酰氨基丙基二乙基胺，和椰油酰氨基丙基二甲基胺乳酸盐。其它阳离子表面活性剂包括二硬脂基二甲基氯化铵，二鲸蜡基二甲基氯化铵，瓜尔羟基丙基三甲基氯化铵等。在低pH下，氧化胺可以质子化并且表现类似于N-烷基胺。
烷基咪唑啉的非限制性实例包括烷基羟基乙基咪唑啉，例如硬脂基羟基乙基咪唑啉，椰油羟基乙基咪唑啉，乙基羟基甲基油基噁唑啉等。乙氧基化胺的非限制性实例包括PEG-椰油多元胺，PEG-15牛油胺，季铵盐-52等。
季铵化合物是单体或聚合物材料，其包含至少一个共价连接至四个烷基和/或芳基取代基上的氮原子，并且该氮原子保持带正电荷而与环境pH无关。季铵化合物包括许多广泛用作表面活性剂、调理剂、抗静电剂和抗微生物剂的物质，并且包括烷基苄基二甲基铵盐、烷基甜菜碱、杂环铵盐和四烷基铵盐。长链(脂肪)烷基苄基二甲基铵盐优选作为调理剂、抗静电剂和织物柔软剂，以下更详细讨论。其它季铵化合物包括季铵聚硅氧烷。
烷基苄基二甲基铵盐的非限制性实例包括硬脂基二甲基苄基氯化铵、苯扎氯铵、季铵盐-63、油基二甲基苄基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵等。烷基甜菜碱化合物包括烷基酰氨基丙基甜菜碱、烷基酰氨基丙基羟基磺基甜菜碱和钠烷基酰氨基丙基羟基磷酰基甜菜碱。烷基甜菜碱化合物的非限制性实例包括油基甜菜碱、椰油-甜菜碱、椰油酰氨基丙基甜菜碱、椰油-羟基磺基甜菜碱、椰油/油酰氨基丙基甜菜碱、椰油-磺基甜菜碱、椰油酰氨基丙基羟基磺基甜菜碱、和钠月桂酰氨基丙基羟基磷酰基甜菜碱。杂环铵盐包括烷基乙基吗啉鎓乙基硫酸盐、异硬脂基乙基亚铵乙基硫酸盐和烷基吡啶鎓氯化物，而且一般用作乳化剂。杂环铵盐的非限制性实例包括鲸蜡基吡啶鎓氯化物，异硬脂基乙基亚铵乙基硫酸盐等。四烷基铵盐的非限制性实例包括椰油酰氨基丙基乙基二甲基铵乙基硫酸盐、羟基乙基鲸蜡基二甲基氯化铵、季铵盐-18和椰油二甲基铵羟基丙基水解蛋白质例如头发角蛋白等。
适合用于本发明组合物的两性或两性离子表面活性剂包括广义上描述成脂族季铵、磷鎓和锍化合物的衍生物的那些，其中脂族基团可以是直链或支链的，而且其中脂族取代基之一包含约8-30个碳原子而另一个取代基包含阴离子增水溶性基团，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根、膦酸根等。两性离子表面活性剂的种类包括烷基氨基磺酸盐、烷基甜菜碱和烷基酰氨基甜菜碱，例如硬脂酰氨基丙基二甲基胺、二乙基氨基乙基硬脂酰胺、二甲基硬脂胺、二甲基大豆胺、大豆胺、肉豆蔻基胺、十三烷基胺、乙基硬脂基胺、N-牛油丙烷二胺、乙氧基化(5摩尔氧化乙烯)硬脂基胺、二羟基乙基硬脂基胺、花生基山嵛基胺等。一些合适的甜菜碱表面活性剂包括但不限于烷基甜菜碱、烷基酰氨基丙基甜菜碱、烷基磺基甜菜碱、甘氨酸烷基酯、羧基甘氨酸烷基酯、两性丙酸烷基酯、烷基酰氨基丙基羟基磺基甜菜碱、酰基牛磺酸盐和酰基谷氨酸盐，其中烷基和酰基基团具有8-18个碳原子。优选的两性表面活性剂的非限制性实例包括椰油酰氨基丙基甜菜碱、椰油两性乙酸钠、椰油两性二乙酸二钠、椰油酰氨基丙基羟基磺基甜菜碱和椰油两性丙酸钠，它们特别适合作为皮肤和头发的温和型清洁剂。
非离子表面活性剂一般是不带电荷的两亲物并且通常被烷氧基化至不同程度。非离子表面活性剂的种类包括醇、烷醇酰胺、氧化胺、烷基糖苷、酯和醚。非离子醇通常是长链C8-C18烷烃的羟基衍生物，例如鲸蜡/硬脂醇、氢化牛油醇、羊毛脂醇、烷醇酰胺等。烷醇酰胺包含至少一个烷氧基或一个聚氧乙烯基团而且包括烷醇衍生的酰胺，例如酰基酰胺DEA、N-烷基吡咯烷酮、棕榈酰胺MEA、花生酰胺MIPA等以及乙氧基化酰胺例如PEG-50牛油酰胺。氧化胺包括烷基氧化胺，例如月桂氧化胺；和酰氨基丙基吗啉氧化物，例如椰油酰氨基丙基氧化胺等。烷基糖苷包括直链和支链的C4-C24烷基糖苷，例如壬基、癸基、十二烷基和月桂基糖苷。酯包括乙氧基化羧酸，例如PEG-8二月桂酸酯、PEG-8月桂酸酯等；乙氧基化甘油酯，例如PEG-4蓖麻油、硬脂酸PEG-120甘油酯、三油精PEG-6酯等；二醇酯和其衍生物，例如二醇硬脂酸酯SE、丙二醇蓖麻油酸酯等；甘油单酸酯，例如甘油基肉豆蔻酸酯、甘油基棕榈酸乳酸酯等；聚甘油基酯，例如聚甘油基-6-二硬脂酸酯、聚甘油基-4-油基醚等，多元醇酯和醚，例如甲基葡萄糖基聚氧乙烯醚-20-倍半硬脂酸酯、蔗糖二硬脂酸酯等；脱水山梨糖醇/山梨糖醇酯，例如聚山梨酸酯-20、聚山梨酸酯-60、脱水山梨糖醇倍半异硬脂酸酯等；和磷酸三酯，例如十三烷基聚氧乙烯醚-3-磷酸酯、三油基聚氧乙烯醚-8-磷酸酯等。示例性的醚包括乙氧基化醇，例如鲸蜡/硬脂基聚氧乙烯醚-10、鲸蜡基聚氧乙烯醚-10、鲸蜡基聚氧乙烯醚-20、异鲸蜡基聚氧乙烯醚-20、硬脂基聚氧乙烯醚-10、硬脂基聚氧乙烯醚-16、硬脂基聚氧乙烯醚-20、硬脂基聚氧乙烯醚-25、油基聚氧乙烯醚-2、油基聚氧乙烯醚-10、油基聚氧乙烯醚-20、壬基酚聚氧乙烯醚-9等；乙氧基化羊毛脂，例如PEG-20羊毛脂、PPG-12-PEG-65羊毛脂油等；乙氧基化聚硅氧烷，例如聚二甲基硅氧烷共聚醇等；丙氧基化POE醚，例如美罗沙波(meroxapol)314、泊咯沙姆122、PPG-5-鲸蜡基聚氧乙烯醚-20等；和烷基多苷，例如月桂基葡萄糖等。
非离子表面活性剂可以用作胶凝剂、稳定剂、乳化剂、悬浮剂、增溶剂、泡沫促进剂以及在一些情况下用作助水溶剂。一般优选的非离子表面活性剂的非限制性实例包括直链或支链醇乙氧基化物、C8-C12烷基酚烷氧基化物，例如辛基酚乙氧基化物、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等；聚氧乙烯二醇甘油单和二酯的C8-C22脂肪酸酯；脱水山梨糖醇酯和乙氧基化脱水山梨糖醇酯；C8-C22脂肪酸二醇酯；氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物等。表面活性剂泡沫促进剂或助水溶剂的非限制性实例包括烷醇酰胺，例如乙酰胺MEA、单乙醇酰胺、二乙醇酰胺、月桂酰胺DEA、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、异丙醇酰胺等；氧化胺，例如氢化牛油氧化胺；短链烷基芳基磺酸盐，例如甲苯磺酸钠；磺基琥珀酸盐，例如硬脂基磺基琥珀酸二钠等。
本发明的阳离子聚合物实施方案惊奇地与阳离子表面活性剂和适合作为抗静电剂的其它阳离子化合物相容。术语“抗静电剂”是指例如通过降低其获取电荷的倾向而改变化妆品原料或人体表面(皮肤、头发等)和纺织品的电性能并且因此可以调理头发、皮肤、纤维和织物的成分。阳离子聚合物实施方案的阳离子相容性使得它们适合引入含有通常用于头发护理组合物的抗静电剂的配制剂中，例如洗发剂、洗发后调理漂洗液、留存型产品例如头发喷剂、头发整理剂等。抗静电剂的用量可以是最终组合物的最多约30wt％，但不限于此。
抗静电剂包括但不限于季铵化合物、蛋白质衍生物、合成季铵聚合物、胺、质子化氧化胺、甜菜碱、聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物等，其除了这些材料所赋予的任何表面活性剂性能之外，可以在特定配制剂中以及在受控pH条件下充当抗静电剂。除了前面论述过的抗静电剂以外，可用作抗静电剂的季铵化合物的非限制性实例为乙酰氨基丙基三甲基氯化铵、山嵛酰氨基丙基二甲基胺、山嵛酰氨基丙基乙基二甲基铵乙基硫酸盐、山嵛基三甲基氯化铵、鲸蜡基聚氧乙烯醚基吗啉鎓乙基硫酸盐、鲸蜡基三甲基氯化铵、椰油酰氨基丙基乙基二甲基铵乙基硫酸盐、二鲸蜡基二甲基氯化铵、聚二甲基硅氧烷羟基丙基三甲基氯化铵、羟基乙基山嵛酰氨基丙基二甲基氯化铵、季铵盐-26、季铵盐-27、季铵盐-53、季铵盐-63、季铵盐-70、季铵盐-72、季铵盐-76水解胶原、PPG-9二乙基甲基氯化铵、PPG-25二乙基甲基氯化铵、PPG-40二乙基甲基氯化铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵、硬脂酰氨基丙基乙基二甲基铵乙基硫酸盐、硬脂二甲基铵羟基丙基水解小麦蛋白质、硬脂二甲基铵羟基丙基水解胶原、小麦胚芽酰氨基丙基二甲基苄基氯化铵、小麦胚芽酰氨基丙基乙基二甲基铵乙基硫酸盐、氨基聚二甲基硅氧烷等。
合成季铵聚合物包括成膜聚合物和调理聚合物。合成季铵聚合物的非限制性实例包括二甲基二烯丙基氯化铵的聚合物和共聚物，例如聚季铵盐-4、聚季铵盐-6、聚季铵盐-7、聚季铵盐-22、聚季铵盐-10、聚季铵盐-11、聚季铵盐-15、聚季铵盐-16、聚季铵盐-24、聚季铵盐-28、聚季铵盐-32、聚季铵盐-33、聚季铵盐-35、聚季铵盐-37、聚季铵盐-39、聚季铵盐-44、聚季铵盐-55、聚季铵盐-60、聚季铵盐-65、聚季铵盐-67、聚季铵盐-68、PEG-2-椰油甲基氯化铵、季铵盐-52等。
术语“头发固定组合物”或“头发定型组合物”包括在头发塑造为期望形状(卷曲或直)之前、之中或之后施用到头发(湿发或干发)上的包含至少一种本发明聚合物作为头发定型剂的产品，但不限制产品形式。
本发明聚合物惊奇地可在头发固定和头发定型组合物中用作唯一的成膜、流变学改性、调理固定、调理剂或者可以与流变改性助剂组合使用。本发明聚合物还可与市售辅助头发固定聚合物、例如非离子、阴离子、阳离子和两性头发定型聚合物、阳离子调理聚合物、结构化剂及其组合结合使用以提高头发固定和头发定型特性。本领域公知的常规聚合物头发固定和头发定型聚合物包括天然树胶和树脂以及合成来源的中性或阴离子聚合物。对市售头发固定和调理固定聚合物的列举可以容易地在INCI词典、CTFA(化妆品、盥洗用品和香料协会)列表、供应商网站和商业文献中找到。参见例如Cosmetics &
Figure G2007800103059D00601
中公布的Polymer Encyclopedia，117(12)，2002年12月(Allured Publishing Corporation，Carol Stream，IL)，其相关公开内容通过引用并入本文。
用作头发定型或固定聚合物的合适的市售非离子聚合物(即，中性的)不限制地包括聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物(PVP/VA)、VP/甲基丙烯酰胺/乙烯基咪唑共聚物Clear，BASF)、糖类(例如单糖、二糖和多糖)等。
合适的阴离子固定聚合物(即，以预先中和形式供应或者通过碱中和原位形成)在美国专利6,410,005和国际专利申请WO03/061615中得到公开，其通过引用并入本文。所述固定聚合物可从Noveon，Inc.，Cleveland，OH购得并且以商标
Figure G2007800103059D00603
G-100(以中和形式供应)、INCI命名AMP-丙烯酸酯/甲基丙烯酸烯丙酯共聚物和商标
Figure G2007800103059D00604
PLUS(作为低pH乳液供应)、INCI命名聚丙烯酸盐-14销售。阴离子固定聚合物的其它实例为丙烯酸酯共聚物(来自BASF的Luviflex Soft和Luvimer；来自Noveon，Inc.的AC系列)，和PEG/PPG-25/25聚二甲基硅氧烷/丙烯酸酯共聚物(
Figure G2007800103059D00606
Silk BASF)和丙烯酰胺/丙烯酰基二甲基牛磺酸钠/丙烯酸共聚物
Figure G2007800103059D00607
SCP，Rhom and Haas)、甲基丙烯酸/丙烯酰氨基甲基丙烷磺酸钠共聚物(
Figure G2007800103059D00608
Nalco)和脱氢黄原胶(AmazeTM，NationalStarch)。
市售阳离子固定聚合物不受限制地包括具有INCI命名聚季铵盐的聚合物，例如聚季铵盐-4，二烯丙基二甲基氯化铵/羟基乙基纤维素共聚物(例如
Figure G2007800103059D00609
H-100，National Starch)；聚季铵盐-11，季铵化乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物(例如734，755，755N，ISP)；聚季铵盐-16，季铵化乙烯基吡咯烷酮/乙烯基咪唑啉鎓氯化物共聚物(例如
Figure G2007800103059D006011
FC-370，BASF)；聚季铵盐-28，乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵共聚物(例如HS-100，ISP)；聚季铵盐-46，季铵化乙烯基己内酰胺/乙烯基吡咯烷酮/甲基乙烯基咪唑啉鎓甲基硫酸盐共聚物；聚季铵盐-55，季铵化乙烯基吡咯烷酮/二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺/月桂基二甲基丙基甲基丙烯酰氨基氯化铵共聚物(例如STYLEZETMW-20，ISP)，聚季铵盐-68，季铵化乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酰胺/乙烯基咪唑和3-甲基-1-乙烯基咪唑鎓甲基硫酸盐(例如
Figure G2007800103059D00611
Supreme，BASF)等；和在酸性pH条件下是阳离子的氨基-取代的聚合物，例如乙烯基己内酰胺/PVP/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物(例如
Figure G2007800103059D00612
VC-713，ISP)；VP/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物(例如共聚物845，ISP)，PVP/DMAPA丙烯酸酯共聚物(例如STYLEZETMCC-10，ISP)，具有INCI命名壳聚糖PCA的壳聚糖的吡咯烷酮羧酸盐(例如
Figure G2007800103059D00613
PC，Amerchol)等。
合适的两性固定聚合物不受限制地包括辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙酯共聚物(例如
Figure G2007800103059D00614
聚合物，NationalStarch)、丙烯酸酯/丙烯酸月桂酯/丙烯酸硬脂酯/乙基氧化胺甲基丙烯酸酯共聚物(例如来自Clariant Corp.的
Figure G2007800103059D00615
聚合物和来自Mitsubishi Chemical Corporation的YokoformerTM)等。
合适的商业调理聚合物包括聚合物季铵盐例如但不限于聚季铵盐-7，丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵单体的聚合物季铵盐(例如MACKERNIUMTM-007，McIntyre Group，Ltd.)；聚季铵盐-10，与三甲基铵取代的环氧化物反应的羟基乙基纤维素的聚合物季铵盐(例如
Figure G2007800103059D00616
聚合物JR，LK，LR，SR系列，Amerchol和
Figure G2007800103059D00617
SC系列，National Starch)；聚季铵盐-39，丙烯酸、二烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺的聚合物季铵盐(例如
Figure G2007800103059D00618
和
Figure G2007800103059D00619
Plus聚合物，Ondeo Nalco)；天然树胶的季铵化衍生物，例如瓜尔羟基丙基三甲基氯化铵(例如和
Figure G2007800103059D006111
Excel聚合物，Rhodia，I nc.)等。
本发明的个人护理组合物、特别是头发和皮肤护理实施方案，任选地可以包含格尔伯特酯作为光辉和光泽增强助剂。格尔伯特酯还提供润肤剂性能并且赋予期望的感官性能例如柔软手感和柔软、有光泽的和健康的外观。格尔伯特酯由格尔伯特醇与脂肪酸的反应产物获得。示例性的格尔伯特酯包括辛基十二烷基蜂蜡、辛基十二烷基异硬脂酸酯、辛基十二烷基蓖麻醇酸酯和三辛基十二烷基柠檬酸酯。格尔伯特酯可从Noveon，Inc.购得，以和
Figure G2007800103059D00622
G-20和G-66商标出售。
许多季铵化合物用于织物调理和织物护理，它们一般称作织物柔软剂，而且通常以配制剂总重量的至多约20wt％的量使用，但不限于此。可与本发明的阳离子聚合物组合使用的织物柔软剂一般包括长链烷基化季铵化合物例如二烷基二甲基季铵化合物、咪唑啉季化合物、酰氨基胺季化合物、二羟基丙基铵化合物的二烷基酯季化衍生物；甲基三乙醇铵化合物的二烷基酯季化衍生物、酯酰胺胺化合物以及二甲基二乙醇氯化铵的二酯季化衍生物，例如描述于Whalley的综述文章，Fabric Conditioning Agents，HAPPI，第55-58页(1995年2月)，其通过引用并入本文。
除了前面论述过的抗静电剂以外，二烷基二甲基季铵化合物的非限制性实例包括N，N-二油基-N，N-二甲基氯化铵、N，N-二牛油基-N，N-二甲基铵乙基硫酸盐、N，N-二(氢化-牛油基)-N，N-二甲基氯化铵等。咪唑啉季化合物的非限制性实例包括1-N-甲基-3-N-牛油酰氨基乙基咪唑啉鎓氯化物，3-甲基-1-牛油基酰氨基乙基-2-牛油基咪唑啉鎓甲基硫酸盐，以商品名475得自Witco ChemicalCompany等。酰氨基胺季化合物的非限制性实例包括N-烷基-N-甲基-N，N-双(2-牛油酰氨基乙基)铵盐，其中烷基可以是甲基、乙基、羟基乙基等。二羟基丙基铵化合物的二烷基酯季化衍生物的非限制性实例包括1，2-二牛油酰氧基-3-N，N，N-三甲基丙烷氯化铵、1，2-二低芥酸菜子酰氧基-3-N，N，N-三甲基丙烷氯化铵等。
另外，其它种类的长链(例如天然油和脂肪酸衍生的)烷基化季铵化合物是合适的织物柔软剂，其包括但不限于N，N-二(烷基氧基乙基)-N，N-二甲基铵盐例如N，N-二(牛油基氧基乙基)-N，N-二甲基氯化铵、N，N-二(低芥酸菜子基氧基乙基)-N，N-二甲基氯化铵等；N，N-二(烷基氧基乙基)-N-甲基-N-(2-羟基乙基)铵盐例如N，N-二(牛油基氧基乙基)-N-甲基-N-(2-羟基乙基)氯化铵、N，N-二(低芥酸菜子基氧基乙基)-N-甲基-N-(2-羟基乙基)氯化铵等；N，N-二(2-烷基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基铵盐，例如N，N-二(2-牛油基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基氯化铵、N，N-二(2-低芥酸菜子基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基氯化铵等；N，N-二(2-烷基氧基乙基羰基氧基乙基)-N，N-二甲基铵盐，例如N，N-二(2-牛油基氧基乙基羰基氧基乙基)-N，N-二甲基氯化铵、N，N-二(2-低芥酸菜子基氧基乙基羰基氧基乙基)-N，N-二甲基氯化铵等；N-(2-烷酰基氧基-2-乙基)-N-(2-烷基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基铵盐，例如N-(2-牛油酰基氧基-2-乙基)-N-(2-牛油基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基氯化铵、N-(2-低芥酸菜子酰基氧基-2-乙基)-N-(2-低芥酸菜子基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基氯化铵等；N，N，N-三(烷基氧基乙基)-N-甲基铵盐，例如N，N，N-三(牛油基氧基乙基)-N-甲基氯化铵、N，N，N-三(低芥酸菜子基氧基乙基)-N-甲基氯化铵等；N-(2-烷基氧基-2-氧代乙基)-N-烷基-N，N-二甲基铵盐，例如N-(2-牛油基氧基-2-氧代乙基)-N-牛油基-N，N-二甲基氯化铵、N-(2-低芥酸菜子基氧基-2-氧代乙基)-N-低芥酸菜子基-N，N-二甲基氯化铵等。
优选地，该长链烷基来源于牛油、低芥酸菜子油，或棕榈油，然而，来源于例如大豆油和椰子油的其它烷基也是合适的，例如月桂基、油基、蓖麻油基、硬脂基、棕榈基和类似的脂肪烷基。季铵盐化合物可以具有任何阴离子基团作为抗衡离子，例如，氯离子、溴离子、甲基硫酸根、乙酸根、甲酸根、硫酸根、硝酸根等。
优选的季铵织物柔软化合物的实例包括N-甲基-N，N-双(牛油酰氨基乙基)-N-(2-羟基乙基)甲基硫酸铵和N-甲基-N，N-双(氢化牛油酰氨基乙基)-N-(2-羟基乙基)甲基硫酸铵，这些材料分别以商品名
Figure G2007800103059D00631
222和
Figure G2007800103059D00632
110购自Witco Chemical Company；甲基三乙醇铵盐的二烷基酯季化衍生物例如得自Cognis的
Figure G2007800103059D00641
AU系列双(酰基氧基乙基)羟基乙基甲基铵甲基硫酸盐酯季铵化合物，例如AU35、AU46、AU56等；和N，N-二(牛油基氧基乙基)-N，N-二甲基氯化铵，其中牛油链是至少部分不饱和的。其它优选的织物柔软剂包括公知的二烷基二甲基铵盐例如N，N-二牛油基-N，N-二甲基铵甲基硫酸盐、N，N-二(氢化-牛油基)-N，N-二甲基氯化铵、N，N-二硬脂基-N，N-二甲基氯化铵，N，N-二山嵛基-N，N-二甲基氯化铵，N，N-二(氢化牛油)-N，N-二甲基氯化铵(商品名
Figure G2007800103059D00643
442)、N，N-二牛油基-N，N-二甲基氯化铵(商品名470，
Figure G2007800103059D00645
3445)、N，N-二硬脂基-N，N-二甲基氯化铵(商品名
Figure G2007800103059D00646
TA-100)，都得自Witco Chemical Company；以商品名
Figure G2007800103059D00647
Q-2802C由Witco Chemical Corporation的Humko Chemical Division销售的N，N-二山嵛基-N，N-二甲基氯化铵；和以商品名
Figure G2007800103059D00648
SDC由Witco Chemical Company销售和以
Figure G2007800103059D00649
490由Onyx ChemicalCompany销售的N，N-二甲基-N-硬脂基-N-苄基氯化铵。
任何前述织物柔软剂及其混合物可以与本发明聚合物组合使用，特别是用在洗衣和织物护理产品中。对于含酯的织物柔软剂，组合物的pH会影响织物柔软剂的稳定性，尤其是在长期储存条件下。本文所定义的pH在净组合物中在约20℃下测定。在一种实施方案中，组合物的pH低于约6。在另一实施方案中，pH为约2-5，在另一实施方案中为约2.5-3.5。
除了前述的蛋白质衍生物以外，蛋白质衍生物的非限制性实例包括椰油二甲基铵羟基丙基水解酪蛋白、椰油二甲基铵羟基丙基水解胶原、椰油二甲基铵羟基丙基水解头发角蛋白、椰油二甲基铵羟基丙基水解水稻蛋白、椰油二甲基铵羟基丙基水解丝、椰油二甲基铵羟基丙基水解大豆蛋白、椰油二甲基铵羟基丙基水解小麦蛋白、椰油二甲基铵羟基丙基水解丝氨基酸、羟基丙基三甲基铵水解胶原、羟基丙基三甲基铵水解角蛋白、羟基丙基三甲基铵水解丝、羟基丙基三甲基铵水解米糠、羟基丙基三甲基铵水解大豆蛋白、羟基丙基三甲基铵水解植物蛋白、羟基丙基三甲基铵水解小麦蛋白、大豆乙基二甲基铵乙基硫酸盐、大豆乙基吗啉鎓乙基硫酸盐等。
可以将pH调节剂加入预先酸溶胀的、碱溶胀的或水溶胀的聚合物中或加入包含本发明聚合物实施方案的配制剂中。因此，pH调节剂可以在最终组合物中获得期望pH值所必需的任何量下使用。碱性pH调节剂的非限制性实例包括：碱金属氢氧化物，例如氢氧化钠和氢氧化钾；氢氧化铵；有机碱，例如三乙醇胺、二异丙基胺、十二烷基胺、二异丙醇胺、氨基甲基丙醇、椰油胺、油胺、吗啉、三戊基胺、三乙胺、三甲基胺(2-氨基-2-羟基甲基)-1，3-丙烷二醇)和四(羟基丙基)亚乙基二胺；和无机酸的碱金属盐，例如硼酸钠(硼砂)、磷酸钠、焦磷酸钠等；及其混合物。酸性pH调节剂可以是有机酸，包括氨基酸，和无机酸。酸性pH调节剂的非限制性实例包括乙酸、柠檬酸、富马酸、谷氨酸、乙醇酸、氢氯酸、乳酸、硝酸、磷酸、硫酸氢钠、硫酸、酒石酸等、及其混合物。
本发明聚合物可以用作增稠剂、成膜剂，或作为用于促进着色剂在头发和皮肤上沉积的染料或颜料悬浮剂。用于头发的着色剂可以是暂时、半永久或永久的头发染料或逐渐将头发着色的颜色修复剂。暂时和半永久性头发染料通常是漂洗液、凝胶、喷剂、洗发剂、棒等，头发颜色修复剂通常是头发整理剂或乳液的形式。永久头发染料和较长效半永久头发染料一般是双部分产品，一种部分包含氧化性染料中间体和染料偶合剂，而另一部分包含稳定化的氧化剂，通常是约pH3-4下的过氧化氢，并就在使用之前混合在一起。已知这些双部分头发染色产品用表面活性剂成分、通常是非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂的组合配制，从而在制备染料混合物时增稠。除了前述文献以外，对头发染色化学和组合物的一般性讨论是在Brown等，SCCManograph，“Permanent Hair Dyes”，化妆品化学家协会(1996)中，其通过引用并入本文。可以将本发明聚合物引入这些头发染色体系的双部分之一或两者中，用作酸性稳定化氧化部分的增稠剂或用于非氧化部分中从而在与酸性部分混合时得到增稠。
除了上述成分以外，常用于抗痤疮产品、面部和身体毛发漂白剂和抗菌用品的其它成分包括氧化剂，例如过氧化氢、过氧化苯甲酰和水溶性无机过硫酸盐化合物例如过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠。
本发明聚合物是常用于洗发剂产品、例如所谓“二合一”组合清洁/调理洗发剂的有机硅流体的有用稳定剂。有机硅流体一般描述成烷基硅氧烷聚合物。最常见种类的硅氧烷聚合物是具有通式CH3-(Si(CH3)2-O)w-Si(CH3)3的线型聚二甲基硅氧烷，其中w表示大于2的整数。聚硅氧烷也可以是支化材料，其中聚合物中的一个或多个烷基被氧替代以产生支化点。有机硅流体通常是粘度为几mPa·s至几十万mPa.s的水不溶性油。
特别可用于头发护理产品的一类聚硅氧烷是所谓刚性聚硅氧烷(也称作硅胶料)，例如通过引用并入本文的美国专利4,902,499中所述，它们一般具有大于约600,000mPa.s的粘度(在约20℃下)和具有至少约500,000道尔顿的重均分子量，其通过特性粘度测量测定。本发明聚合物惊奇地有效用于稳定化包含刚性聚硅氧烷调理剂的二合一型洗发剂配制剂。
尤其可与本发明聚合物组合使用的另一类聚硅氧烷材料是通常在头发护理产品例如洗发剂中用作润滑剂的挥发性聚硅氧烷。挥发性聚硅氧烷包括环状和线型聚二甲基硅氧烷等。环状挥发性聚硅氧烷通常包含在环状环结构中与氧原子交替的约3-7个硅原子。每个硅原子另外被两个烷基(通常是甲基)所取代。线型挥发性聚硅氧烷是如上所述粘度不超过约25mPa.s的有机硅流体。挥发性聚硅氧烷的描述在各自通过引用并入本文的下列文献中找到：Todd和Byers，Volatile Silicone Fluids for Cosmetics，Cosmetics andToiletries，卷91，第29-32页，1976和Kasprzak，VolatileSilicones，Soap/Cosmetics/Chemical Specialties，第40-43页，1986年12月。
其它硅油包括聚二甲基硅氧烷共聚醇，它们是二甲基硅氧烷(二甲聚硅氧烷)和氧化烯的直链或支链共聚物而且可以通过末端氧化烯单元上的羟基进行官能化。聚二甲基硅氧烷聚合醇可以是无规或嵌段共聚物。一般有用的一类聚二甲基硅氧烷聚合醇是具有聚二甲基硅氧烷嵌段和聚氧化烯嵌段例如聚氧化乙烯、聚氧化丙烯或两者的嵌段的嵌段共聚物。包括挥发性聚硅氧烷、硅胶料和聚硅氧烷共聚物在内的有机硅流体可从各种商业来源购得，例如Dow Corning、GeneralElectric Company和Noveon，Inc。
可与本发明聚合物组合使用的其它油状材料包括例如乙酰基化羊毛脂醇；羊毛脂醇浓缩物；羊毛脂脂肪酸的酯例如羊毛脂脂肪酸的异丙基酯；多元醇脂肪酸；乙氧基化醇，例如乙氧基化物和蓖麻油；甾醇；甾醇酯；甾醇乙氧基化物；和类似材料。这些酯和乙氧基化物中的许多也可用作非离子表面活性剂。
许多成分在本领域中称为用于头发或皮肤的调理剂，和润湿剂，而且除了前面论述的那些之外，非限制性实例包括：PCA(DL-吡咯烷酮羧酸)和其盐，例如赖氨酸PCA，铝PCA，铜PCA，壳聚糖PCA等，尿囊素；脲；透明质酸和其盐；神经酰胺；山梨酸和其盐；糖和淀粉和其衍生物；乳酰胺MEA等。
虽然对于本发明的选定实施方案和方面表示出可以包含在本发明组合物中的各种组分和成分重叠的重量范围，但是应当容易明白，含表面活性剂的组合物中的每种组分的具体量将会选自其公开的范围以至于每种组分的量进行调整以使得该组合物中的所有组分之和会总计达100wt％。用量会随着期望产物的目的和特性而变化并且可以通过配制领域中的技术人员以及从文献中容易地确定。
另外应认识到，在包含本发明聚合物的个人护理、家庭护理、机构和工业护理组合物中的成分的选择和用量可以根据预期产品及其功能而变化，如同配制领域的技术人员公知的那样。各成分及其常规功能和产品种类的广泛列举已经得到公开而且可以从文献中容易地查明。
为了更详细地举例说明本文所公开的发明而提供下列实施例。然而，实施例不应被解释成以任何方式限制本发明。除非另作说明，所有的份数按重量计和术语“用量”是指重量百分比。
方法说明
透明度
当报道时，在组合物制成之后至少约24小时，由Brinkmann PC920量热计测定含聚合物的组合物以％T(透射率)计的透明度。相对去离子水(100％的透明度等级)进行透明度测量。透明度约60％或更高的组合物是基本上澄清的；透明度约45-59％的组合物被认为基本上半透明。
高湿度卷曲保持(HHCR)试验
聚合物固定剂组合物对高湿度(约90％相对湿度(RH))的耐受性采用通常称作高湿度卷曲保持(HHCR)的公知技术通过在从施用的组合物中以及从周围气氛中吸水之后其保持头发卷曲的能力来测量。HHCR方法的说明易于在化妆品文献中找到，例如参见Ch.30，Harry’s Cosmeticology，第8版，M.J.Rieger，Ph.D.(编辑)，第666-667页，Chemical Publishing Co.，Inc.，New York，N.Y.，2000和Diaz等人的J.Soc.Cosmet.Chem.，34，第205-212页，1983年7月，其各自的相关公开内容通过引用并入本文。
采用International Hair Importersand Products，Inc.，New York供应的天生棕色或黑色欧洲和/或东方人头发制成数绺商业上混杂的未处理(未用过的)人发。每绺头发(约2.5g重)长约7.5英寸并且在配备线圈吊袢(wire hanger loop)的金属夹具中(从根部)卷曲。在使用之前，每一绺头发在环境室温下用月桂基硫酸钠的稀水溶液(10％SLS)洗涤接着用去离子水彻底漂洗。各绺头发通过毛巾吸水干燥。测量并记录该绺头发的初始伸展长度(Le)。对每绺头发施用不同量的有待评价的聚合物固定剂组合物。将有待评价的聚合物固定剂组合物施用至头发绺上并且从头发根部均匀分布至梢部。将处理过的头发绺绕着外径约3cm的卷发器缠绕并且在约21-23℃的环境室温下干燥12小时。干燥之后，小心除去卷发器，留下定型成单卷的头发绺，测量并记录该头发卷的初始长度(Li)。将卷曲过的头发绺垂直悬挂在设定为约26℃温度和90％相对湿度水平下的湿度箱中。
通过测量卷曲松弛时头发卷的长度确定高湿度卷曲保持。在24小时连续暴露于高湿度中以选定的时间间隔(Lt)进行测量。下列方程式用来计算相对于初始卷曲长度(Li)和卷曲之前完全伸展的头发长度(Le)的卷曲保持百分比：
％卷曲保持＝Le-Lt/Le-Li×100
在选定间隔下周期性测定卷长度的变化(下垂，形成螺旋)并在24小时期间进行监控。在时间零点进行初始测量，接着对于暴露的第一小时以0.25小时间隔进行测量，接着对于暴露的第二小时以0.5小时间隔进行测量，然后对于暴露的其余22小时以1.0小时间隔进行测量。
约90％RH下对于约0.75小时最小期间约70％或以上的卷曲保持是良好的耐高湿度性的常规基准，而至少约3小时时间之后大于70％的HHCR被认为是很好至优异。
高湿度螺旋卷曲保持试验(HHSCR)
尽管可以通过上述HHCR试验评价固定剂组合物的耐湿度性。用通常的沙龙卷发筒型卷发器进行HHCR试验，其中头发在它卷起时重叠在自身上，这使该卷内部的纤维不受试验环境影响。通过使用螺旋形卷发器可以使卷曲保持试验变得更严格。在这种改变下，将头发沿着卷发器棒长度卷入螺旋形槽中而没有重叠。因此，对于螺旋形卷，头发的整个长度完全暴露于环境下。
除了头发绺重0.5g，长6.5英寸并且沿着螺旋形烫发棒(Cyber SprialsTM大螺旋卷发棒，8mm内径，13.5mm外径，162mm长，American Discount Beauty Supply，269South Beverly Drive#250，Beverly Hills，CA)缠绕以外，将对于前述HHCR试验概括的相同材料、方法和评价技术用于HHSCR试验。结果以由上述卷曲保持方程式计算的卷曲保持百分比报道。
约90％RH下对于约0.75小时最小期间的约70％或以上的卷曲保持是良好的耐高湿度性的常规基准，而至少约3小时时间之后大于70％的HHCR被认为是很好至优异。
高湿度刚度保持试验(HHSR)
通过在安装架上夹住固定剂处理过的头发样品(试样)(图5)进行刚度保持试验，该安装架通过以45°角绑紧来固定试样。将安装好的试样放在设定为约26℃温度和90％相对湿度水平下的湿度箱中。通过测量头发样品在暴露于湿度条件下松弛时试样中的下垂来确定高湿度刚度保持。在24小时连续暴露于高湿度中以选定的时间间隔(Ht)进行测量。将下列方程式用来计算相对于初始样品高度(Hi)和每一时间间隔下所取的样品高度(Ht)的刚度保持百分比：
％刚度保持＝Hi-Ht/Hi×100
在选定间隔下周期性测定样品高度的变化并在24小时期间进行监控。样品高度是安装平台底部至试样顶端之间的距离。在时间零点(暴露于湿度以前)进行初始测量，接着对于暴露的第一小时以0.25小时间隔进行测量，接着对于暴露的第二小时以0.5小时间隔进行测量，然后对于暴露的其余22小时以1.0小时间隔进行测量。
约90％RH下对于约0.75小时最小期间的约70％或以上的刚度保持是良好的耐高湿度性的常规基准，而至少约3小时时间之后大于70％的保持值被认为是很好至优异。
将由未用过的欧洲或亚洲人头发构成的试验头发样品(6.5”长，2.5g重)用平坦(缝制和上过蜡的)绑带绑缚使得该样品沿着其整个长度具有均匀的矩形横截面(带状构造)。用含有10wt％月桂基硫酸铵的清除洗发剂洗涤样品并且用去离子水漂洗。将指定量的试验固定剂均匀施加至潮湿的头发样品上。将样品平铺在箔上以在23℃和50％相对湿度下干燥16小时。
人体模型头发定型筛查(screening)
为了确定本发明固定剂聚合物凝胶实施方案就硬度保持、刚度和高湿度卷曲保持性能而言的定型功效，进行下列筛查试验：
将移植到塑料人体模型头上的天然人发定型并且根据下列过程进行评价：
1)对每个人体模型头部的头发进行洗涤(Quantum ClarifyingShampoo，Zotos International，Inc.)并且用去离子水漂洗3次。
2)将湿发沿着人体模型头部的中央(从前到后)分开并且将相等部分的头发从中央部分梳向两边。沿着等分线的两边展开由排列成两行、每行3个正方形的1”×1”正方形构成的网格。行1与中央等分线平行和相邻而行2与行1平行和相邻。
3)在中央部分的左侧(朝着人体模型头部的面部看)当头发仍然潮湿时在网格行1内形成3簇头发尖峰。该尖峰通过集拢在1”×1”网格区域内的头发形成，将它捆成绺，将期望量的试验定型组合物施加至该绺头发中直至组合物均匀分布到头发上为止，并且将该绺头发从人体模型头部的头皮向上梳至绺梢以形成尖峰。对于该行中的其余两个网格区域重复该过程，将相同量的试验定型组合物施加至每一绺头发中。
在网格的行2中，当头发仍然潮湿时形成绺并且如上所述在每一网格区域中进行处理。将每一绺头发卷入卷发筒中(塑料搭锁卷发筒，5/8”直径×21/4”长)。
4)在人体模型头部的右侧重复步骤(3)，只是出于对比目的将市售聚合物固定剂施加至相应头发绺上以外。
5)绕着未处理的头发设置橡皮带以将它保持在适当位置并且将人体模型头部倒置和悬挂在架子上，使头发尖峰自由垂下。使头发在室温和50％相对湿度下风干12小时。
6)干燥后从人体模型头发上取下卷发筒。
7)将定型过的人体模型头部放在设定为35℃和90％相对湿度的湿度箱中。
8)以1、2和3小时间隔评价该人体模型头部从而确定刚度和卷曲保持。
机械刚度试验方法
将配备矩形载荷吊梁(loading nose)(3mm厚×70mm宽×99mm高)和3点弯曲架的TA XTPlus质地分析仪(Stable MicroSystems，Surrey，UK)用来评价固定剂处理过的头发绺的机械刚度。该质地分析仪与加载有收集并分析仪器所输入数据的TextureExponent32数据获取软件的个人电脑连接。弯曲架由间隔大约25.4mm的两个平行支脚构成。将处理过的头发试样放在支脚跨距中央并且以40mm/s的速率下压支脚之间上方居中的载荷吊梁穿过试样达20mm距离。当载荷吊梁接触试样时开始数据获取。数据获取软件计算并记录使试样弯曲20mm距离所采取的力的量(牛顿)。结果报道为峰值力(N)。
将由未用过的天然人发构成的头发样品(6.5”长，2.5g重)用平坦(缝制和上过蜡的)绑带绑缚使得该绺头发沿着其整个长度具有均匀的矩形横截面。用含有10wt％月桂基硫酸铵的清除洗发剂洗涤各绺头发并且用去离子水漂洗。将指定量的试验固定剂均匀施加至潮湿的头发样品上。将第一组样品平铺在
Figure G2007800103059D0072101316QIETU
箔上以在受控实验室环境中在23℃和50％相对湿度下干燥16小时并且进行测试。类似地预备第二组样品并且放在设定为23℃和90％相对湿度的湿度箱(Espec LHU-113)内达16小时，随后测试机械刚度。
将主观等级定在峰值力(N)的特定范围上从而如下将固定剂聚合物的刚度分级：
机械刚度            刚度主观等级
平均峰值力(牛顿)
<1                  柔软，挠性(未处理的头发样品)
<3                  柔软，挠性
3-4                 柔软至稍硬
4-5                 微硬
5-6                 硬质
6-7                 很硬
>7                  超硬
玻璃化转变温度(Tg)
由公知的差示扫描量热法(DSC)技术测定本发明聚合物的玻璃化转变温度(Tg)。
浊度
当报道时，用蒸馏水(NTU＝0)作为标准物，采用比浊法浊度计以比浊法浊度单位(NTU)测定含聚合物的组合物的浊度。NTU值约90或更大的组合物被认为是混浊的。
粘度
在约20-25℃的环境室温下，采用Brookfield旋转锭子粘度计(Brookfield，RVT型)在约20转/分钟(rpm)下以毫帕斯卡秒(mPa·s)测定每种含聚合物的组合物的所报道的粘度。(以下称为Brookfield粘度)。对新近制成的组合物测定粘度(称为“初始粘度”)，并且使组合物在环境室温下老化至少约24小时之后重新测量(称为“24小时粘度”)。当仅仅显示出一个粘度值时，除非另作说明，该粘度值为24小时粘度。
屈服值
屈服值(也称为屈服应力)在本文中定义成在应力下的初始流动阻力。它可以用多种技术进行测定，例如经由使用恒应力流变仪或者经由用Brookfield粘度计外推。屈服值测量的这些技术和有用性在通过引用并入本文的来自NoveonInc.的Technical DataSheetNumber244中得到进一步说明。
物质缩写和商品名
Figure G2007800103059D00731
Figure G2007800103059D00741
Figure G2007800103059D00751
Figure G2007800103059D00761
Figure G2007800103059D00771
Figure G2007800103059D00781
实施例SM1至SM11
A.聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体合成(不用催化剂)
通过使表1A所述的环状酸酐与聚二甲基硅氧烷共聚醇反应合成符合式III、IIIa、IV和IVa的含有末端和侧挂聚醚基团的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体(SM)。
向装有机械搅拌器、氮气入口、与电子控制器相连的温度探针和水冷凝器的2L玻璃反应器供入相应的聚二甲基硅氧烷共聚醇(表1A)。在搅拌下将该共聚醇加热到80-105℃并且在真空下汽提15分钟到1小时。将反应器冷却到80-85℃，用N2终止真空然后向反应器供入相应的环状酸酐(表1A)。将搅拌过的混合物在80-85℃下加热1-3小时。然后在真空下将混合物汽提15分钟，用氮气终止真空，并且冷却到50℃。接着过滤混合物以除去颗粒。在每一实施例中，经由1H NMR谱的分析证实相应的聚二甲基硅氧烷共聚醇羧酸半酯的形成。
B.聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体合成(用催化剂)
使用与上述无催化剂合成过程相同的装置，将聚二甲基硅氧烷共聚醇和无水碱金属乙酸盐(0.7g，全部配方组分的0.2％w/w)在真空下加热到80℃达15分钟。在回填氮气之后，使混合物与环状酸酐在80-82℃下反应1-2小时。经由1H NMR谱的分析证实相应的聚二甲基硅氧烷共聚醇羧酸半酯的形成(表1B)。
表1A大分子单体合成
 
实施例号 聚二甲基硅氧烷共聚醇(DMC) DMC的量(g) 环酐(CA) OH:CA(当量) CA的量(g)
SM1 Silsoft305 299.6 ItA 1:1 54.8
SM2 Silsoft810 299.7 ItA 1:1 45.8
SM3 Silsoft810 300.0 ItA 1:0.5 23.1
SM4 Silsoft810 300.0 CitA 1:1 46.1
SM5 DC5103 672.1 MalA 1:0.75 77.9
SM6(对比) Silsoft475 250.0 SucA 1:0.5 10.1
SM7 Silsoft475 250.0 MalA 1:0.5 9.9
SM8 Silsoft475 250 ItA 1:0.25 5.72
SM9 Silsoft475 400 ItA 1:0.5 18.1
SM9a1 Silsoft475 335.9 ItA 1:0.5 13.4
SM10 Sllsoft475 238.0 ItA 1:0.75 16.1
SM11 Silsoft895 470.9 ItA 1:0.5 29.1
1催化剂：无水乙酸钾，整个配方的0.2％w/w
表1B大分子单体合成产物
 
实施例号 式 a b C Z R残余物源
SM1 IV 5 3 0 Z＝y ItA
SM2 III 8 0 0 z＝y ItA
SM3 III 8 0 0 z≤y ItA
SM4 III 8 0 0 z＝y CitA
SM5 Iva 7 0 0 z≤y MalA
SM6 对比 23 6 0 Z≤y SucA
SM7 IV 23 6 0 z≤y MalA
SM8 IV 23 6 0 z≤y ItA
SM9 IV 23 6 0 Z≤y ItA
SM9a IV 23 6 0 z≤y ItA
SM10 IV 23 6 0 Z≤y ItA
SM11 IV 17 0 0 z≤y ItA
实施例1和2说明本发明的两种烯键式不饱和聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体(SM)的本体均聚。一种大分子单体来源于取代的环状酸酐(也就是衣康酸酐)而另一种大分子单体来源于未取代的环状酸酐(也就是马来酸酐)。
实施例I
用氮气冲刷具有磁力搅拌、热电偶的100ml三颈圆底烧瓶。向烧瓶供入30g实施例SM11(表1B)的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体。以4小时间隔分几份添加过硫酸铵引发剂溶液(25g水中2.6g)。在80-85℃连续搅拌下运行反应。大约50％的大分子单体花8小时转化成均聚物和大约70％的大分子单体花16小时转化成均聚物。聚合物产物的CDCl3萃取物的1H NMR分析表明未反应的衣康酸酐衍生物是在产物中。
实施例II
除了向单体混合物添加0.5％Lupe rox11M75引发剂(以全部单体重量计)然后将混合物加热到60℃之外，用实施例SM7(表1B)的大分子单体重复实施例I。在达到72℃的放热之后反应物料在10分钟内胶凝。DMC的马来酸酯衍生物的反应性比实施例1的三取代(甲基)马来酸酯衍生物高得多。该凝胶的CDCl3萃取物的1H NMR分析表明仅有小部分的未反应的马来酸酐保留在反应产物中。
下列实施例说明本发明的烯键式不饱和聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体(SM)与其它烯键式不饱和单体例如AMPS、MMA、MAA和STY利用溶液和沉淀聚合技术的共聚。
实施例III
向具有冷凝器、热电偶、机械搅拌(半月形叶片)和氮气层的500ml带夹套的反应器供入2份实施例SM9的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体，28.5份IPA和28.5份蒸馏水。在72℃将引发剂(1份IPA中的0.2份Luperox 11M75)注入反应器并且用3小时计量加入18份AMPS2405单体、9份IPA和9份蒸馏水的混合物。在计量添加开始之后每小时添加引发剂增量(1份IPA中的0.02份Luperox11M75)。继续添加增量直至通过1H NMR证实所有反应物转化为止。通过用稀AMP-95中和获得澄清产物。最终产物在pH4.5下具有21.15％的全部固体含量。
实施例IV
向如同实施例III那样装备的500ml带夹套的反应器供入15份实施例SM9a的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体，380份蒸馏水和100份IPA。在80℃将引发剂(1份IPA中的0.4份Luperox 11M75)注入反应器并且通过注射泵将40份MMA和20份MAA的混合物计量加入反应器中。用3小时的过程由另一注射泵将25份AMPS2405单体和25份水的混合物计量加入反应器。在计量添加开始之后每小时添加引发剂增量(1份IPA中的0.06份Luperox 11M75)。继续添加增量直至通过1H NMR证实所有反应物转化为止。最终产物在pH8.9下具有21.94％的全部固体含量并且在I PA汽提以及用AMP-95中和之后表现为半透明液体。
实施例V
向如同实施例IV那样装备的500ml带夹套的反应器供入5份实施例SM9的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体，190份蒸馏水和190份 IPA。在80℃将引发剂(1份 IPA中的0.4份Luperox 11M75)注入反应器并且通过注射泵将55份苯乙烯和20份MAA的混合物计量加入反应器中。用3小时的过程由另一注射泵将20份AMPS2405/10份水的混合物注入反应器。在计量添加开始之后每小时添加引发剂增量(1份 IPA中总计0.78份Luperox 11M75)。获得聚合物固体并且过滤以及用100g IPA洗涤，接着用50g IPA/水混合物洗涤，然后干燥。最终产物为白色粉末。
下列实施例说明本发明的烯键式不饱和聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体(SM)与不同类型的单体经由阴离子乳液聚合的共聚。
实施例VI-VIII
由表2中所述单体如下制成乳液聚合物：通过在含有约13.3重量份30％含水月桂基硫酸钠的192重量份去离子水中合并148重量份MAA，约200重量份EA和约40.0重量份实施例SM7所制成的大分子单体，在氮气氛围下的装有以约900rpm旋转的搅拌器的第一反应器中制备单体反应混合物。向装有混合搅拌器和氮气入口及进料泵的第二反应器中，添加约580重量份去离子水和约1.27重量份30％含水月桂基硫酸钠。在氮气氛围中以约200rpm的旋转速度搅拌下加热第二反应器的内容物。在第二反应器的内容物达到约85-88℃的温度之后，将约7.84份1.73％过硫酸铵溶液(自由基引发剂)注入第二反应器中的加温过的表面活性剂溶液内。在约85-88℃的温度下经过约180分钟将第一反应器的单体混合物的含水乳液逐渐泵入第二反应器。同时，向第二反应器中的反应混合物计量加入引发剂进料约60重量份的1.7％过硫酸铵溶液并且将反应温度保持在约90℃又1个半小时以完成聚合。将所得乳液冷却至室温，从反应器中放出并收集。用CDCl3萃取物通过1H NMR分析所有三种共聚物。
表2
 
实施例号 MAA(wt.％) EA(wt.％) SM(wt.％) SM种类 1H NMR(CDCl3萃取物)
VI 37 53 10 SM7 无游离SM7
VII(对比) 37 53 10 SM6 无游离SM6
VIII 37 53 10 SM9 无游离SM9
对比例VII的共聚物显示出对应于推测没有被结合入共聚物中的非反应性琥珀酸聚二甲基硅氧烷共聚醇酯的1H NMR峰。令人惊讶地，含有反应性双键的实施例VI和VIII的共聚物没有显示与聚二甲基硅氧烷共聚醇酯的未反应马来酸酯衍生物(SM7)或未反应衣康酸酯衍生物(SM9)有关的官能酯峰。这些试验说明本发明的大分子单体在乳液聚合中可容易共聚。
实施例1-3
用表3中所述单体和大分子单体如实施例VI-VIII那样制备乳液聚合物。在实施例3中用非反应性聚二甲基硅氧烷共聚醇
Figure G2007800103059D00841
475)，在实施例1中用大分子单体SM9以及在实施例2中没有聚硅氧烷添加剂，合成三种共聚物，从而观察本发明的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体结合入共聚物主链中是否对共聚物性能具有任何影响。
在用AMP-95中和到pH7的1％和2％固体粘液下测定每种聚合物的粘度。另外测定每种聚合物的Tg、透明度和浊度(NTU)值。结果在表3A中报道。
表3
 
实施例号 MMA用量 Bam用量 X-交联剂(用量) CSEM251用量 AAE5P52用量 MAA用量 EA用量 SM种类(用量)
1 10 3 TEGDMA(0.2) 3 2 37 34.8 SM9(10)
2(对照) 10 3 TEGDMA(0.2) 3 2 37 44.8 无SM
3(对比) 10 3 TEGDMA(0.2) 3 2 37 34.8 DMC3(10)
1缔合性单体
2半疏水性单体
475聚二甲基硅氧烷共聚醇
表3A
 
实施例号 Tg 1％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU) 2％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU)
1a 65 1,230 98 5 10,500
2a 73 1,200 97 1 12,500 97.0 0.77
3a 68 370 100 1 4,600
用10wt％的本发明聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体保持实施例1的聚合物的粘度效能。相反，根据美国专利6,403,074B1的教导制成的含有10wt％非官能化聚二甲基硅氧烷共聚醇的实施例3的聚合物在1％和2％粘液下都具有较低的粘度。该非官能化聚二甲基硅氧烷共聚醇(
Figure G2007800103059D00851
475)可能在实施例3a中充当链转移剂并且造成所得缔合性聚合物的粘度不足。
实施例4-6
用表4中所述单体和大分子单体如实施例VI-VIII那样制备乳液聚合物。实施例4和5的共聚单体在本发明的烯键式不饱和聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体的存在下共聚，而对比例6的共聚单体在非反应性物质(也就是饱和的聚二甲基硅氧烷共聚醇羧酸酯)存在下聚合。比较聚合物的相对粘度性能。
表4
 
实施例号 MMA用量 Bam用量 X-交联剂(用量) CSEM251用量 AAE5P52用量 MAA用量 EA用量 SM种类(用量)
4 10 3 TEGDMA(0.2) 3 2 37 41.8 SM9(3)
5 10 3 TEGDMA(0.2) 3 2 37 41.8 SM7(3)
6(对比) 10 3 TEGDMA(0.2) 3 2 37 41.8 SM6(3)
1疏水性单体
2半疏水性单体
在用AMP-95中和到pH7的1％和2％固体的粘液下测定每种聚合物的凝胶性能。当不饱和官能的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体(SM9和SM7)共聚入缔合性聚合物主链中时，所述聚合物克服了含有饱和聚二甲基硅氧烷共聚醇(SM6)的缔合性聚合物所显示的典型的粘度降低现象，如下表4A所示。粘液的玻璃化转变和透明度值得以保持。
表4A
 
实施例号 Tg 1％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU) 2％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU)
4a 70 700 96 4 8,350 94.8 1.64
5a 69 1,000 96 1 7,750 94.0 0.24
7a 69 370 99 1 3,800 98.0 0.53
实施例7-10
用表5中所述单体和大分子单体如实施例VI-VIII那样制备乳液聚合物。在这些实施例中，测定合成聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体时环状酸酐相对聚二甲基硅氧烷共聚醇的含量对于最终共聚物产物的凝胶性能的影响，并且在表5A中报道。
表5
 
实施例号 MMA用量 Bam用量 X-交联剂(用量) CSEM251用量 AAE5P52用量 MAA用量 EA用量 SM种类(用量)
7 10 3 TMPE015TA(0.25) 3 0 40 43.8 无
8 10 3 TMPE015TA(0.25) 3 0 40 40.8 SM9(3)
9 10 3 TMPE015TA(0.25) 3 0 40 40.8 SM8(3)
10 10 3 TMPE015TA(0.25) 3 0 40 40.8 SM10(3)
1缔合性单体
2半疏水性单体
表5A
 
实施例号 Tg 1％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU) 2％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU)
7a 78 n/a n/a n/a 9,650 97.0 0.89
8a 77 n/a n/a n/a 9,750 98.0 0.43
9a 75 1,100 96 0.89 1,260 98.0 0.39
10a 74 12,280 96 1.3 10,300 96.0 0.38
在用AMP-95中和到pH7的1％和2％固体的粘液下测定每种聚合物的凝胶性能。从表5A的数据，由酸酐含量相对于聚二甲基硅氧烷共聚醇含量为0.25-0.75当量(以聚二甲基硅氧烷共聚醇的OH数计)合成的大分子单体所聚合的聚合物产生最佳的凝胶性能。
实施例11和12
用表6中所述单体和大分子单体如实施例VI-VIII那样制备乳液聚合物。用表6所述的单体和大分子单体聚合两种共聚物。由不同分子量(分别为MW＝2,500和19,000)的聚二甲基硅氧烷共聚醇合成实施例SM5和SM7的反应性聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体。由低和高分子量聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体合成的共聚物产生良好的感官和凝胶性能。
表6
 
实施例号 MMA用量 Bam用量 X-交联剂(用量) CSEM251用量 AAE5P52用量 MAA用量 EA用量 SM种类(用量)
11 10 3 TMPE015TA(0.25) 3 0 40 40.8 SM7(3)
12 10 3 TMPE015TA(0.25) 3 0 40 40.8 SM5(3)
1缔合性单体
2半疏水性单体
在用AMP-95中和到pH7的1％和2％固体的粘液下测定每种聚合物的凝胶性能。数据列于表6A中。
表6A
 
实施例号 Tg 1％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU) 2％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU)
11a n/a 1,500 97.5 0.99 12,600 98 0.39
12a n/a 980 96 0.8 8,750 96 0.65
实施例13-20
用表7中所述单体和大分子单体如实施例VI-VIII那样制备乳液聚合物。使用完全以不饱和羧酸酯基官能化(在式IIIa中R＝R’＝环状酸酐残基；在式VIa中z＝y)或者以不饱和羧酸酯基部分官能化(在式IIIa中R或R’之一＝氢；在式VIa中z≤y)的含有末端和侧挂聚醚基团的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体合成几种非缔合性共聚物。在用AMP-95中和到pH7的1％和2.5％固体的粘液下测定每种聚合物的粘度。另外测定每种聚合物的Tg、透明度和浊度(NTU)值。结果在表7A中报道。
表7
 
实施例号 丙烯酸酯单体(用量) 酰胺单体(用量) X-交联剂(用量) MAA用量 EA用量 SM(用量)
13 0 0 TMPTA(0.3) 32 62.7 SM9(5)
14 0 0 TMPTA(0.3) 35 61.7 SM9(3)
15 0 0 TMPTA(0.3) 37 59.7 SM9(3)
16 0 Bam(3) TEGDMA(0.2) 37 56.8 SM9(3)
17 MMA(20) Bam(3) TEGDMA(0.2) 37 36.8 SM9(3)
18 MMA(15) Oam(3) TMPE015TA(0.3) 40 38.7 SM9(3)
19 MMA(15) Bam(3) TMPE015TA(0.3) 40 38.7 SM9(3)
20 TMCHMA(10) Bam(3) TMPE015TA(0.2) 40 43.8 SM9(3)
20a 0 0 TMPTA(0.3) 35 59.7 SM3(5)
20b 0 0 TMPTA(0.3) 35 59.7 SM4(5)
20c 0 0 TMPTA(0.3) 35 59.7 SM1(5)
20d 0 0 TMPTA(0.3) 35 59.7 SM2(5)
表7A
 
实施例号 Tg 1％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU) 2.5％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU)
13a 456 2,660 N/A 29.4 7,650 N/A 9.3
14a 54 720 93 5 2,400 91.0 3.10
15a 59 640 95 4 1,500 95.0 2.20
16a 81 105 100 0.7 N/A N/A N/A
17a 87 57 100 0.71 N/A N/A N/A
18a 85 280 94.0 2.27 360 95.0 2.07
19a 88 220 98.0 0.59 280 97.0 0.54
20a 83 200 96.0 1.53 980 94.0 1.88
20aa 56.5 3,770 87.5 14.7 7,350 83.6 14
20ba 58.8 7,550 81.1 36.9 16,200 70.1 31
20ca N/A 1,880 89，9 21.4 5,250 91.3 9.65
20da N/A 1,320 92.0 10.3 4,900 84.2 13.8
实施例21-54
用表8中所述单体和大分子单体如实施例VI-VIII那样制备乳液聚合物。在用AMP-95中和到pH7的2％、3％和5％固体的粘液下测定每种聚合物的粘度。另外测定每种聚合物的Tg、透明度和浊度(NTU)值。结果在表8A中报道。
表8
 
实施例号 MMA用量 酰胺用量 X-交联剂(用量) CSEM251用量 AAE5P52用量 MAA用量 EA用量 SM种类(用量)
21 MMA(15) Bam(3) TEGDMA(0.2) 3 0 40 358 SM9(3)
22 MMA(10) Bam(3) TEGDMA(0.3) 1 2 40 40.7 SM9(3)
23 TMCHMA(10) Bam(1) TEGDMA(0.3) 1 0 37 477 SM9(3)
24 MMA(15) Oam(3) TMPEO15TA(0.3) 1 2 37 387 SM9(3)
25 MMA(10) Oam(1) TEGDMA(01) 3 2 37 43.9 SM9(3)
26 MMA(10) Oam(3) TMPEO15TA(0.2) 1 0 37 45.8 SM9(3)
27 TMCHMA(15) Bam(3) TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 37.7 SM9(3)
28 TMCHMA(10) Bam(3) TEGDMA(0.1) 3 0 37 43.9 SM9(3)
29 MMA(15) Oam(1) TMPEO15TA(0.1) 3 2 37 38.9 SM9(3)
30 TMCHMA(10) Oam(3) TMPEO15TA(01) 1 2 40 409 SM9(3)
31 TMCHMA/MMA(5/5) Bam(3) TMPEO15TA(0.15) 1 18 40 41.1 SM9(3)
32 TMCHMA/MMA(5/5) Oam(3) TMPEO15TA(0.15) 1 1.8 40 41.1 SM9(3)
33 MMA(15) Oam(3) TMPEO15TA(02) 1 0 37 40.8 SM9(3)
34 MMA(10) Bam(3) TMPEO15TA(0.25) 3 0 40 42.8 SM9(1)
35 n/a n/a TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 56.9 SM9(1.8)
36 MMA(10) Bam(3) TMPEO15TA(0.25) 3 0 40 418 SM9(2)
MMA Bam TMPEO15TA 3 0 40 SM9
 
实施例号 MMA用量 酰胺用量 X-交联剂(用量) CSEM251用量 AAE5P52用量 MAA用量 EA用量 SM种类(用量)
37 (10) (3) (0.25) 40.8 (3)
38 MMA(10) Bam(3) TMPEO15TA(0.25) 2 0 40 41.8 SM9(3)
39 MMA(10) Bam(3) TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 42.7 SM9(3)
40 MMA(10) Bam(3) TMPEO15TA(0.3) 1.5 0 40 422 SM9(3)
41 n/a n/a TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 557 SM9(3)
42 n/a Oam(1.8) TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 539 SM9(3)
43 n/a Oam(4) TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 517 SM9(3)
44 WAMII(1.3) n/a TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 54.4 SM9(3)
45 WAMII(2.9) n/a TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 52.8 SM9(3)
46 MMA(52) n/a n/a 0 0 35 10 SM9(3)
47 MMA(10) Bam(3) TEGDMA(0.2) 6 2 37 38.8 SM9(3)
48 n/a n/a TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 53.7 SM9(5)
49 n/a n/a TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 51.2 SM9(75)
50 n/a n/a TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 48.7 SM9(10)
51 n/a n/a TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 53.7 SM3(5)
52 n/a n/a TMPEO15TA(0.3) 1 0 40 53.7 SM4(5)
53 n/a n/a TMPEO15TA(0.3)TMPEO15TA 1 0 40 53.7 SM2(5)SM1
54 n/a n/a (0.3) 1 0 40 53.7 (5)
1缔合性单体
2半疏水性单体
表8A
 
实施例号 Tg 2％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU) 3％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU) 5％粘度(mPa·s) 透明度(％T) 浊度(NTU)
21a 84 5,500 97.0 2.07 25,600 96.0 2.92 115,000 89.0 3.95
22a 79 1.320 98.9 0.38 5,150 982 0.60 15,300 96.9 0.68
23a 71 1.680 96.0 3.62 9,800 94.0 5.53 52,000 90.0 852
24a 78 2,740 97.0 2.00 8,700 93.0 1.77 15,000 93.0 2.28
25a 70 10,000 94.0 0.95 35,200 95.0 092 78,000 93.0 095
26a 72 1,800 99.0 0.52 5,500 98.0 0.59 14,000 97.0 0.68
27a 91 2,680 82.0 8.40 15,500 83.0 6.48 92,000 88.0 5.77
28a 73 10.600 94.0 3.04 38,000 94.0 2.32 104,000 88.0 3.04
29a 73 14,900 98.0 0.77 40,500 91.0 100 92,000 94.0 1.20
30a 79 840 97.0 1.88 5,850 96.0 184 30,000 93.0 3.57
31a 76 720 98 0.78 2,400 97 0.98 8,250 97 1.18
32a 75 540 97.0 0.77 1,90D 96 0.91 7,050 94 1.2B
33a 78 860 990 0.3 3,100 99.0 0.26 8,300 98.0 031
34a 77 10,400 97.0 0.53 32,700 96.0 054 104,000 95.0 0.59
35a 60 4,980 96.0 1.01 13,500 95 0.83 25,000 94 0.81
36a 77 8,250 98.0 0.33 27,900 97.0 0.38 93,000 96.0 0.56
37a 78 10,200 97.0 0.45 25,300 97.5 0.42 85,000 95 075
38a 84 5,400 97.5 0.48 20,900 96.5 0.67 68,000 95.5 0.6
39a 81 3,100 98.0 0.41 8,800 98 0.42 29,100 96 0.99
40a 85 5,200 97.0 0.61 29,100 96 099 75,000 94 T.28
41a 61 6,700 93.0 1.63 17,000 93 1.74 49,000 90 1.93
42a 59 3,060 98.4 2.03 7,450 97.8 2.85 25,600 97.5 2.48
43a 60 2,200 98.3 1.09 5,300 989 1.23 14,400 96 1.77
44a 60 24,500 89.0 22.1 46,000 89.7 11.37 93,000 90 6.44
45a 60 11.800 88.5 5.01 24,500 90.1 2.81 50,500 90 2.9
46a 121 1200 n/a 83 n/a n/a n/a n/a n/a n/a
47a 45 35,200 95.7 1.75 n/a n/a n/a n/a n/a n/a
48a 64.5 3,020 98.7 0.1 3,020 98.7 011 n/a n/a n/a
49a 65.9 2,110 98 0.5 2,110 98 0.54 n/a n/a n/a
50a 333 2,110 96.1 1.3 2,110 96.1 1.28 n/a n/a n/a
51a 64.5 1,220 95 6.9 1,220 95 6.86 n/a n/a n/a
52a 66.0 1,530 956 6.3 1,530 956 6.3 n/a n/a n/a
53a 686 5,000 978 3.02 n/a n/a n/a n/a n/a n/a
54a 683 9,550 99.5 30 n/a n/a n/a n/a n/a n/a
实施例55-59
根据下列过程由表9所述单体和大分子单体聚合阳离子性酸可溶胀的缔合性乳液聚合物。
通过向含有约340重量份水、约5.5重量份
Figure G2007800103059D00921
EPN407非离子表面活性剂和约0.3重量份月桂基硫酸钠(30％)阴离子表面活性剂的反应器中添加(在混合下)表9中的单体来制备单体乳液。将所得的混合物在氮气氛围和约20-25℃的温度下搅拌(约400rpm)直至获得乳液为止。然后在混合搅拌下向单体乳液中添加约0.12重量份
Figure G2007800103059D00931
FF6(还原剂)在约5.0重量份水中的溶液以引发聚合反应。接着在混合搅拌下向单体乳液中添加约0.16重量份过硫酸钠(氧化剂)在约5.0重量份水中的溶液以引发聚合反应。在引发剂添加之后将反应混合物的温度保持在约60-70℃的温度约2.5小时。引发反应之后在约0.5小时和约1.5小时添加附加量的引发剂(对于每次加入的附加量引发剂，在约3.0重量份水中约0.08重量份过硫酸钠)。
经过约45分钟将所得聚合物乳液冷却到约44-46℃的温度，此后以1小时间隔将氧化溶液分两次加入到反应混合物中。每一氧化(氧化还原)溶液在约9重量份水中含有约0.15重量份叔丁基氢过氧化物(70％)、约0.015重量份月桂基硫酸钠(30％)和约0.15重量份
Figure G2007800103059D00932
FF6还原剂。将聚合物乳液冷却到环境室温并从反应器中排出。
表9
 
实施例号 TEGDMA用量 HEMA用量 CSEM251用量 RAL307用量 DMAEMA用量 EA用量 SM9用量
55 0.1 1.8 0 4 35 58.1 1
56 0.1 1.8 0 4 35 56.1 3
57 0.1 1.8 0 4 35 49.1 10
58 0.1 1.8 3 4 35 55.1 1
59 0.1 1.B 3 4 35 53.1 3
1缔合性单体
在用50％乙醇酸溶液中和到pH4的2％固体的粘液下测定每种聚合物的粘度和透明度性能。结果在表9A中报道。
表9A
 
实施例号 2％粘度(mPa·s) 屈服值(达因/cm2) 透明度(％T)
55a 11,100 1,280 7.73
56a 11,400 1,460 8.63
57a 9,050 1,330 9.99
58a 17,700 2,230 5.78
59a 16,000 1,890 4.85
实施例60
用表10所示的含聚二甲基硅氧烷共聚醇的聚合物、卡波姆流变改性剂和其它组分配制几种头发固定凝胶组合物。
表10
Figure G2007800103059D00941
1D.I.＝去离子
如下配制凝胶组合物：将流变改性剂分散在水中并且混合以获得均匀的分散体。用AMP-95将流变改性剂分散体部分中和至pH6。将按照表10A中注明的实施例合成的聚二甲基硅氧烷共聚醇聚合物乳液(供应时的5wt％或者1.5wt％聚合物固体)在充分混合下缓慢加入到分散体中并且中和到最终的pH7。然后向中和过的组合物中加入防腐剂。测量每种凝胶试样的透明度和粘度值。结果在下表中报道。
表10A
Figure G2007800103059D00942
实施例61
除了不存在流变改性剂以外，用实施例60所述的成分和过程由实施例24的聚合物(2.0wt％聚合物固体)配制头发固定组合物。为了对比起见，除了不进行中和以外类似地配制可购得的固定聚合物，
Figure G2007800103059D00951
K90聚合物(2.0wt％聚合物固体)。
评价固定剂组合物在极端湿度条件下保持头发定型的能力。按照上述人体模型头部头发定型筛查试验预备并评价头发定型。在试验中使用两种人体模型头部，其一植有亚洲人头发而另一植有白种人头发。用于在亚洲人头发人体模型头部上塑造尖峰和卷曲的头发绺分别长约2.5”和4”。用于在白种人头发人体模型头部上塑造尖峰和卷曲的头发绺分别长约4”和5”。用于在亚洲人头发人体模型头部上塑造尖峰和卷曲的头发绺用0.8g/绺的试验和商业固定剂进行处理，用于在白种人头发人体模型头部上塑造尖峰和卷曲的头发绺用0.5g/绺的试验和商业固定剂进行处理。亚洲人头发在每单位面积人体模型头皮上天生地更粗和更密集。因此，将更多的固定剂用来保持初始的定型。
干燥时，两种人体模型头部的定型部分触摸起来是刚性和稳固的(图1和1a)。将两种人体模型头部都放在湿度箱(35℃＠95％R.H.)中达3小时。以1小时间隔将从湿度箱中取出每一人体模型头部并且就定型固定保持评价每一侧以及照相(图1/1A至4/4A)。从图2和2A所示的照片中，显然商业固定剂组合物在暴露于高湿度条件下的第一小时以后不合格，因为白种人和亚洲人头发人体模型上的卷曲都松开而且亚洲人头发人体模型上的尖峰开始下垂。如图3、3A、4和4A所示，对本发明聚合物而言，亚洲人头发的卷曲和尖峰保持在暴露于高湿度条件下2和3小时后得到维持而白种人头发的卷曲保持得到证实。对于相同的暴露时间间隔，商业固定剂聚合物组合物不显示出任何卷曲保持性，同时尖峰开始躺倒。
在3小时湿度箱暴露之后，使用本发明聚合物的定型触摸起来比商业聚合物更刚性、更坚硬和更稳固。观察到该定型具有良好的光泽和平滑感觉。
实施例62
除了不同的凝胶量示于表11中以外，按照实施例60的过程将实施例4、21、23、25、30、35和47中获得的聚合物配制成固定剂组合物。
出于对比目的，将市售固定剂聚合物
Figure G2007800103059D00961
K90PVP类似地配制到pH7。配制之后，针对高湿度卷曲保持通过上述(HHCR)试验评价固定剂组合物的重复实验效果。结果在下面示于表11中。
表11
 
实施例 聚合物实施例 头发种类 每克头发的凝胶量(g) 0.75hrCR％ 1.5hrCR％ 8hrCR％ 24hr.CR％
62A1 4 白种人 0.32 100 99.1 97.3 97.3
62B1 4 亚洲人 0.32 96.4 95.5 88.4 88.4
62C2 21 亚洲人 0.32 96.2 93.9 92.0 92.0
62D 23 亚洲人 0.32 100 98.1 94.7 94.7
62F2 25 亚洲人 0.32 98.1 95.7 93.7 93.7
62G2 30 亚洲人 0.32 99.0 97.4 91.0 87.5
62H2 353 白种人 0.10 97.0 94.6 92.1 92.1
6211 47 白种人 0.32 99.0 97.2 96.3 96.3
62J1 47 亚洲人 0.32 96.0 93.1 82.4 82.4
62K1 PVP3 白种人 0.10 91.6 68.0 32.2 22.5
15次重复的平均
29次重复的平均
3与0.3wt％
Figure G2007800103059D00962
Ultrez21流变改性剂一起配制
实施例63
按照实施例60所述的过程由实施例35的聚合物(3wt％聚合物固体)制备固定剂凝胶。将Ultrez21聚合物用作流变改性剂。出于对比目的，将市售固定剂聚合物
Figure G2007800103059D00964
Clear固定剂聚合物(3wt％聚合物固体)类似地配制到pH7。按照上述HHSR程序制备、测试和评价试验凝胶。结果在下面示于表12中。对于试验固定剂和对比PVP固定剂聚合物，报道的刚度保持值(SR％)都表示5次重复的平均。
表12
 
实施例 聚合物实施例 头发种类 每克头发的凝胶量(g) 0.75hrSR％ 1.5hrSR％ 8hrSR％ 24hrSR％
631 35 亚洲人 0.20 93.7 90.9 89.6 89.6
63A1 PVP 亚洲人 0.20 88.4 85.5 82.0 81.3
1与0.3wt％Ultrez21流变改性剂一起配制
实施例64
按照实施例60所述的过程由实施例35的聚合物(2wt％聚合物固体)制备固定剂凝胶。将Ultrez21聚合物用作流变改性剂。出于对比目的，将市售固定剂聚合物
Figure G2007800103059D00973
Clear固定剂聚合物(2wt％聚合物固体)和
Figure G2007800103059D00974
K90PVP(2wt％聚合物固体)类似地配制到pH7。按照上述HHSCR程序制备、测试和评价试验凝胶。结果在下面示于表13中。对于试验固定剂和对比PVP固定剂聚合物，报道的螺旋卷曲保持值(SCR％)都表示5次重复的平均。
表13
 
实施例 聚合物实施例 头发种类 每克头发的凝胶量(g) 0.75hrSCR％ 1.5hrSCR％ 8hrSCR％ 24hrSCR％
641 35 白种人 0.15 80.0 80.0 75.6 71.8
64A1 PVP 白种人 0.15 34.8 29.8 19.7 14.7
64B1 Luviset 白种人 0.15 69.5 64.4 54.0 49.6
1与0.3wt％
Figure G2007800103059D00975
Ultrez21流变改性剂一起配制
实施例65
除了如表14所示使用的固定剂聚合物的量为1-5wt％(聚合物固体)而且不用流变改性剂以外，如实施例60所述配制含有本发明聚合物的头发凝胶配制剂。另外配制已知用于硬质保持固定剂性能的市售聚合物。预备亚洲人型头发样品，处理(0.8g固定剂组合物/样品)并且在暴露于50％和90％相对湿度条件之后评价机械刚度，如上所述在机械刚度试验方法中。预备和测试每一试样的5次重复试验。计算并记录5次重复试验的平均峰值力。
表14
 
实施例号(聚合物实施例号) 固定剂(％TS) 机械刚度(N)50％RH 机械刚度(N)90％RH 主观等级50％RH 主观等级90％RH
65A(44) 4％ 11.4 10.1 超硬保持 n/a
65B(45) 4％ 8.1 6.9 超硬保持 n/a
65C(42) 4％ 9.7 9.8 超硬保持 n/a
65D(35) 4％ 8.3 8.3 超硬保持 n/a
65E(41) 4％ 7.7 7.5 超硬保持 n/a
65F(8) 4％ 7.1 n/a 超硬保持 n/a
65G(39) 4％ 6.9 7.2 硬质保持 超硬保持
65H(24) 2％ 7.2 7.4 超硬保持 n/a
表14中的数据证明本发明的固定剂聚合物实施方案显示出50％相对湿度下3-11.4牛顿的机械刚度值(微软保持至超硬保持定型性能)。商业固定剂聚合物(例如
Figure G2007800103059D00991
和
Figure G2007800103059D00992
Clear固定剂)显示出6.5-7.8牛顿的机械刚度值，相当于硬质保持和超硬保持定型等级，但是需要较高的聚合物固体浓度(例如5wt％)来达到这些值。在较低的聚合物固体浓度(例如2wt％)下，这些商业聚合物与本发明聚合物相比显示出减小的峰值力数值。
实施例66
在表15所述的固定剂聚合物用量(wt％聚合物固体)下，如实施例60所述配制含有本发明聚合物的头发凝胶配制剂。另外配制已知用于硬质保持固定剂性能的市售聚合物。试验和市售固定剂聚合物都与0.3wt％(以配制剂组分的总重量计)
Figure G2007800103059D0099102252QIETU
Ultrez21流变改性剂一起配制。另外用商业品牌头发固定剂产品进行对比测试。如上所述在机械刚度试验方法中，预备亚洲人型头发样品，处理(0.8g固定剂组合物/样品)并且在暴露于50％和90％相对湿度条件之后评价机械刚度。预备和测试每一试样5次重复试验。计算5次重复的平均峰值力并记录在下表中。
表15
Figure G2007800103059D01001
本发明聚合物(在2wt％聚合物固体与0.3wt％Ultrez21流变改性剂下测试，重量以整个组合物的重量计)获得的机械刚度值为5.8-7.7牛顿(平均弯曲峰值力)。试验聚合物显示出50％相对湿度下硬质保持至超硬保持定型性能。
本发明聚合物(在2wt％聚合物固体与0.3wt％
Figure G2007800103059D01011
Ultrez21流变改性剂下测试，重量以整个组合物的重量计)获得的机械刚度值为5.4-6.5牛顿(平均弯曲峰值力)，在90％相对湿度下产生持久的硬质保持至很硬保持定型性能，具有优异的耐湿性。
当比较表14中的刚度数据(没有流变改性剂)与表15中的刚度数据(有流变改性剂)时，如同举例说明的那样流变改性剂提高所有固定剂聚合物的机械刚度。
商业固定剂聚合物提供50％相对湿度下3.2-6.7牛顿(平均峰值力)的机械刚度，显示硬质保持至超硬保持定型。然而，机械刚度值在90％相对湿度下急剧降低(除了来自Noveon的
Figure G2007800103059D01012
PLUS、
Figure G2007800103059D01013
G100聚合物和来自Rohm and Haas的AcudyneTMSCP以外)，显示耐湿性能差。
来自Procter&Gamble、L’Oreal和Unilever的市售成品定型凝胶产品也显示出硬质保持至超硬保持机械刚度等级(除了来自L’Or eal的Studio line melting gel以外)，但是这些商业产品经过优化而且含有非常高水平的聚合物固体，包括大于2.3wt％聚合物固体的固定剂聚合物和其它固定剂成分。
下列实施例说明本发明聚合物配制本发明各种头发护理实施方案的用途。
实施例67
本实施例说明实施例4、10、20、28、35和45合成的聚合物在表16所示的卷曲增强精华头发凝胶配制剂中的用途。
表16
将流变改性剂均匀分散在去离子水中并且用AMP-95预先中和。将实施例4、10、20、28、35和45的聚合物缓慢加入到预先中和过的分散体中，充分混合并且用额外的AMP-95中和。分别配制部分B、C、D和E中的成分然后按字母顺序加入到部分A分散体中并且混合。所得凝胶配制剂具有不透明金色外观，大于6.3的pH和大于15,000mPa·s的粘度。
实施例68
本实施例说明使用实施例4、10、20、28、35和45的聚合物配制高固体强力美发定型凝胶。将下列成分用来配制该定型凝胶。
表17
 
成分 Wt％
1 去离子水 66.39
2 聚合物实施例4、10、20、28、35和45(7.5wt％聚合物固体)(固定剂/流变改性剂) 23.52
3 丙二醇(润湿剂) 3.00
4 山梨糖醇(70％)(润湿剂) 3.00
5 甘油(润湿剂) 0.50
6 泛酰醇(调理剂) 0.50
7 EDTA四钠(38％水溶液)(螯合剂) 0.10
8 Glydant Plus(防腐剂) 0.30
9 AMP-95(中和剂) 2.69
称取去离子水至容器中并且在混合下缓慢加入试验聚合物直至形成均匀分散体为止。按表中所示的数字顺序在混合下缓慢加入成分3-8。当获得均质分散体时，用成分9中和该配制剂到约6.5的pH值。
所得凝胶配制剂具有澄清外观(大于90％的透明度值(％T))和大于10,000mPa·s的粘度。该凝胶具有优异的流动特性和平滑、丝质触感。
实施例69
本实施例说明使用实施例4、10、20、28、35和45的聚合物配制低粘度的澄清低固体强力美发定型凝胶。将下列成分用来配制该定型凝胶。
表17
Figure G2007800103059D01031
称取去离子水至容器中并且将流变改性剂撒入容器中使它水合然后混合以形成均匀分散体。在混合下缓慢加入本发明聚合物直至形成均匀分散体为止。按表中所示的数字顺序在混合下缓慢加入成分3-9。当获得均质分散体时，用成分10中和该配制剂到约6.5的pH值。
所得凝胶配制剂从主观上与实施例68的高固体凝胶进行比较并且发现恰好一样澄清但是不那么粘滞。
实施例70
用实施例4、10、20、28、35和45的聚合物配制“时尚”(着色的，易于造型)头发凝胶。该组合物证明本发明聚合物与乙醇、润肤剂和质地改性剂一起配制的能力。将下列成分用来配制该凝胶。
表19
Figure G2007800103059D01041
称取去离子水至合适容器中并且将流变改性剂均匀分散在去离子水中然后将实施例4、10、20、28、35和45的聚合物分散至分散体中。以表中所示顺序向部分A分散体中加入部分B的成分，以成分8的添加结束。单独配制部分C的成分然后在增强的混合下加入到部分A分散体中。(需要的话)加入额外的AMP-95以使最终的pH值达到约6.5。所得凝胶配制剂具有蓝色外观、约28,000mPa·s的粘度而且具有可延展、可拉丝的稠度。
实施例71
下列高透明度头发凝胶证明使用本发明聚合物与流变改性剂来制备平滑、低粘度凝胶的能力。将实施例20、35和45的聚合物按照下表中所述的配制剂A、B和C各自进行配制(总共9种配制成分)。
表20
Figure G2007800103059D01051
如下制备每种配制剂。将流变改性剂分散在去离子水中并且混合直至获得均匀分散体为止。然后用三乙醇胺部分中和该含水分散体。接着在搅拌下按数字顺序缓慢加入成分4-8直至形成均质分散体为止。用额外的三乙醇胺调节分散体的pH至约6.5以产生平滑、低粘度的凝胶。所有配制剂澄清(>90％T)，粘度<20,000mPa·s。
实施例72
由实施例20、35和45的聚合物配制头发凝胶。每种聚合物按照下表所述的配制剂A、B和C进行配制(总共9种配制成分)，证明能够获得澄清、中等粘度的凝胶。对于该中等粘度凝胶，重复实施例71的配制过程。
表21
Figure G2007800103059D01061
所有配制剂澄清(>90％T)，粘度<45,000mPa·s。
实施例73
由实施例20、35和45的聚合物配制头发凝胶。每种聚合物按照下表所述的配制剂A、B和C进行配制(总共9种配制成分)，证明通过提高聚合物固体的wt％能够制备澄清、高粘度的凝胶。对于该高粘度凝胶组合物，重复实施例71的配制过程。
表22
Figure G2007800103059D01062
所有配制剂澄清(>90％T)，粘度>45,000mPa·s。
实施例74
由实施例20、35和45的聚合物配制头发凝胶。每种聚合物按照下表所述的配制剂A、B和C进行配制(总共9种配制成分)。
表23
Figure G2007800103059D01071
如下制备每种配制剂。将流变改性剂分散在水中并且混合直至获得均匀分散体为止。然后用AMP-95部分中和该含水分散体。接着在搅拌下按数字顺序缓慢加入成分4-10直至形成均质分散体为止。用额外的AMP-95调节分散体的pH至约6.5以产生平滑、低粘度的凝胶。
实施例75
该配制剂证明使用实施例4、10、20、28、35和45的聚合物与油以及表面活性剂和乳化剂的混合物产生蜡状配制剂的能力。用下表所述成分配制每种聚合物。
表24
Figure G2007800103059D01081
在混合下合并部分A各成分并且加热至70℃。在分开的容器中在混合下合并部分B各成分并且同样加热至70℃。将部分B与部分A合并，混合而且加热至70℃达5分钟。将每种配制剂的pH调节至大约6.5并且获得半固体蜡状凝胶。
实施例76
本实施例证明使用实施例4、10、20、28、35和45的聚合物以及作为光泽/光亮增强助剂的格尔伯特酯配制卷曲增强精华凝胶。用下表所述成分配制每种聚合物。
表25
Figure G2007800103059D01082
将流变改性剂均匀分散在去离子水中。按数字顺序加入成分3-6并混合直至获得均匀分散体为止。将分散体中和到约6.3的pH，获得乳白色凝胶。该凝胶具有约33,000mPa·s的粘度并且在外观上有光泽。
实施例77
使用下表所述成分以水性和水-醇(推进剂相容)配制剂制备两种采用实施例IV聚合物的头发喷剂组合物。
表26
使用常规混合技术如下制备该头发喷剂组合物。
配制剂A：将400g批料的5％活性聚合物溶液分散在具有0.2％防腐剂的去离子水中并且测定粘度、透明度和浊度性能。
配制剂B：将200g试样5％活性聚合物分散在乙醇中并且测定粘度、透明度和浊度性能。
该水性和溶剂基头发喷剂配制剂都具有足够低而可喷射的粘度值。该配制剂各自提供具有优异保持性的良好定型性能。
实施例78
本实施例说明本发明聚合物配制头发定型摩丝的用途。将实施例VI、35和45的聚合物各自与下表所述成分一起配制，从而配制头发定型摩丝组合物。
表27
Figure G2007800103059D01101
如下配制聚合物。在搅拌下混合部分A并且按照列出的顺序与部分B的成分合并然后中和到pH6。将AB组合物供入合适的可加压容器(聚合物衬里的铝罐)中，该罐用位于其顶部的摩丝阀(moussevalve)密封。对罐设置真空以排空顶部空间。然后将阀卷缩至适当位置并且通过阀杆将推进剂混合物(成分10)供入罐中。
在本发明的另一实施方案中，可以将包含由聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体聚合的重复单元的聚合物用于洗去型头发处理组合物(洗发剂、调理洗发剂、2合1洗发剂、色彩维护洗发剂、染后洗发剂等)。这些洗发剂赋予头发以定型和“质地”益处而不牺牲洗发剂的清洁和/或调理特性。“质地”益处包括提拉发根、增加的发量、弹力、控制(也就是易于定型)以及易打理，也就是保持定型而没有负面的感观感觉。这些质地属性对头发细或长、厚重的人特别有吸引力。
引入本发明聚合物的用于表面活性剂清洁应用的配制剂，例如洗发剂(例如2合1洗发剂、去头皮屑洗发剂)、沐浴凝胶、沐浴露(body wash)等可以包含阴离子表面活性剂、非离子、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂或其混合物；用于调理的单体或聚合型季铵化合物；用于调理的聚硅氧烷；流变改性剂；增稠剂；悬浮剂；防腐剂；香料/香料增溶剂；着色剂；颜料；中和剂或pH调节剂；植物性药材；维生素；螯合剂；泡沫促进剂；珠粒；气泡；云母；有机和无机珠光剂；水；减粘剂；助水溶剂；醇；抗头皮屑活性物质；它们的盐和组合。
实施例79
用实施例13、20a、20b和20c的聚合物配制具有悬浮珠粒的单独清洁沐浴凝胶组合物。成分和用量示于下表中。
表28
Figure G2007800103059D01111
通过将相应试验聚合物分散在去离子水中来配制每种沐浴凝胶组合物。在平缓混合下向分散的聚合物中加入月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠表面活性剂。用NaOH中和组分A成分到pH6.5。在混合下按数字顺序将部分B各成分加入到部分A混合物中。需要的话将最终组合物的pH调节到6.5。评价每种沐浴凝胶组合物的粘度、屈服和浊度性能以及悬浮稳定性。从下表所述的沐浴凝胶性能中，该凝胶显示出良好的透明度、流变和悬浮稳定性能(也就是长时间悬浮固体粒子的能力)。
表29
 
实施例79A 实施例79B 实施例79C 实施例79D
外观 粘性澄清液体 粘性澄清液体 粘性澄清液体 粘性澄清液体
pH 6.4 6.4 6.4 6.4
粘度 2,080 3,300 5,700 3,290
屈服值(达因/cm2) 54 132 314 104
浊度(NTU) 8.78 9.65 167 28.2
悬浮＠45℃ 12wks 12wks 12wks 12wks
实施例80
下列配制剂为使用实施例13、20a、20b和20c的聚合物的暂时染色洗发剂或色彩维护洗发剂的实例。该洗发剂表明使用阳离子染料的稳定粘性的暂时头发染色组合物；具有增强珠光外观的珠光材料的优异悬浮和稳定性；改进的流变和感官性能。
表30
Figure G2007800103059D01121
合并部分A各成分并且充分混合。在分开的容器中配制部分B各成分，其中将EDTA二钠溶于温的去离子水(约50℃)。在平缓混合下按数字顺序加入其余的部分B各成分(5-9)。在适中混合下将部分B缓慢加入到部分A中。调节该合并组合物的pH到7.0。在分开的容器中合并部分C各成分，通过首先在温的去离子水(约50℃)中溶解染料(成分11-13)。然后向染料溶液中加入聚二甲基硅氧烷共聚醇。在平缓的搅拌下将部分C与部分AB合并。将部分D成分17预先溶解在去离子水中并且连同成分15一起合并在部分ABC组合物中及混合。
实施例81
本实施例说明使用本发明聚合物实施方案的调理抗头皮屑洗发剂的配制。通过本文所述的“返酸”技术配制该组合物。
表31
Figure G2007800103059D01131
合并部分A的成分，通过在去离子水中分散实施例13、20a、20b和20c的聚合物。在平缓搅拌以使气泡夹带减到最少的情况下向分散体中加入表面活性剂成分3和4。然后用成分5中和部分A至pH6.5。在分开的容器中合并部分B各成分并加温至45℃以帮助调理剂成分7的溶解。将部分B加入到部分A中并混合。向部分AB中加入部分C表面活性剂成分9并且将成分10用于返酸调节pH至5.5。按数字顺序将其余部分C成分11-14加入到增稠的部分ABC组合物中。加入成分15氯化钠以调节配制剂的粘度。所得抗头皮屑调理洗发剂稳定而且能够使不溶性抗头皮屑剂羟基吡啶硫酮锌悬浮而没有任何沉降。
实施例82
含有表面活性聚硅氧烷部分的本发明聚合物可以用于众多化妆头发制剂(留存型和洗去型)，例如头发护理剂、头发洗剂、头发滋养剂、护发素、发乳、受损发梢的护理液、烫发用均衡剂、热油护理制剂、调理剂等。下列实施例说明本发明的聚合物实施方案在具有单体季铵盐化合物、脂肪醇乳化剂和润肤剂的阳离子相容霜状调理剂的配制中的用途。组合物成分示于下表中。
表32
Figure G2007800103059D01141
将去离子水(成分1)加热到65-67℃。向温水中加入其余的部分A成分(2-4)并且充分混合。在分开的容器中在混合下合并部分B成分并且加热到65-67℃。将部分B与部分A合并并混合直至获得均匀分散体为止。将部分AB分散体冷却至40℃。加入成分9并继续混合。用成分10调节pH至4.0。组合物的粘度和外观性能示于下表中。
表33
 
实施例 82A 82B 82C 82D
聚合物实施例 56 58 57 59
粘度，mPa·s 5,700 14,050 5,860 16,350
外观 平滑，乳状 平滑，乳状 平滑，乳状 平滑，乳状
实施例83
本实施例说明使用阳离子聚合物实施方案和下表所述成分的调理抗头皮屑洗发剂的配制。分别配制每种聚合物。
表34
Figure G2007800103059D01151
在分开的容器中在搅拌下配制组分A和B以获得均匀混合物。在混合下将组分A与组分B缓慢合并。按数字顺序将组分C成分(5-14)混入组分AB组合物中并且混合直至获得均匀混合物为止。用成分15调节ABC组合物的pH到4.9-5.3的pH值，包括端值。获得稳定的洗发剂组合物。
实施例84
下列配制剂是调理洗颜剂的实例。它显示在使用水杨酸的低pH配制剂中的稳定、水性表面活性剂组合物。用下表所列举的成分配制每种聚合物。
表35
Figure G2007800103059D01161
在混合容器中，按表中所示顺序合并部分A成分(1-3)并且均匀混合。用柠檬酸预先中和该混合物。在分开的容器中混合部分B成分并与部分A合并。按所示顺序将部分C成分(8-15)加入到部分AB混合物中并且混合直至获得均匀组合物为止。用成分15调节部分ABC配制剂的pH到4.0。获得稳定的洗颜剂。
实施例85
本实施例表示在低pH配制剂中含有聚硅氧烷、阳离子材料和植物性药材的混合物的澄清调理洗发剂的制备。下面叙述成分和配制过程。
表36
Figure G2007800103059D01171
配制部分A，通过将成分2加入到去离子水中并且混合直至获得均匀分散体为止。向分散体中加入成分3-5并混合。将部分A与部分B缓慢合并并混合。按所述顺序加入部分C成分7-18并且混合直至获得均匀混合物为止。用成分19调节pH到5.0。获得稳定、均质的洗发剂。
实施例86
本实施例说明用实施例13、20a、20b、20c和20d的聚合物配制润肤乳组合物。组合物组分示于下表中。
表37
按所述数字顺序将部分A成分放入容器中并且在中等搅拌下加热到65-70℃达20分钟。将混合物冷却至60℃并且向配制剂中加入实施例13、20a、20b、20c和20d的聚合物。用成分9调节pH至约6.8并且将配制剂冷却至50℃。然后在混合下加入成分10并将配制剂冷却至40℃。加入成分11并且混合直至获得均质组合物为止。
实施例87
本实施例说明实施例56-59的阳离子聚合物在配制调理头发凝胶中的用途。下面叙述成分和制备方法。
表38
Figure G2007800103059D01182
在混合下将成分1分散到去离子水中直至获得均匀混合物为止。按数字顺序加入成分2-6并混合。调节混合物的pH到约4.0并且混合该配制剂直至形成均质凝胶为止。凝胶性能示于下表中。
表39
 
实施例 87A 87B 87C 87D
实施例聚合物 58 59 56 57
pH 3.98 4.04 3.94 3.96
粘度(mPa·s＠24小时) 22800 22950 17100 17100
浊度(％T) 4.91 4.20 8.21 8.50
通过上述(HHCR)试验针对头发绺上的的高湿度卷曲保持评价该固定剂组合物(9次重复/组合物)。结果示于下表中。
表40
 
聚合物实施例 头发 凝胶/g头发绺 0.75HrHHCR％ 1.5HrHHCR％ 8HrHHCR％ 24HrHHCR％
56 白种人褐色 0.32 99.0 97.1 92.7 91.2
58 白种人褐色 0.32 100.0 96.1 90.5 86.6
57 白种人褐色 0.32 99.0 98.0 82.8 81.3
59 白种人褐色 0.32 96.7 95.7 73.8 72.4
实施例88
用下表所述成分并且采用返碱配制工艺配制澄清沐浴凝胶。
表41
Figure G2007800103059D01191
将实施例56-59的聚合物各自分散在去离子水(成分1)中并且混合直至获得均质分散体为止。然后在混合下加入成分2和3。向分散体中加入成分6并混合。用柠檬酸(成分7)调节每种配制剂的pH为pH6.0以提高组合物的粘度。测试每种组合物的试样的粘度性能并记录。用氢氧化钠(成分8)返碱调节每种组合物的pH并且再次记录粘度性能，如下表所示。
表42
 
实施例 88A 88B 88C 88D
实施例聚合物 58 59 56 57
24小时读数
粘度(mPa·s)
pH6.0 7040 6660 5320 4320
pH4.0 9960 9500 8280 6380
pH6.0* 8600 8040 7120 5500
浊度(NTU)
pH6.0 28.5 31.2 55.1 87.7
pH4.0 25.7 29.8 49.5 79.4
pH6.0 30.7 34.5 56.6 90.8
本发明的一种示例性实施方案涉及一种组合物，其包含：
(I)由包含以下的单体混合物的聚合所形成的聚合物：
a)至少一种选自上述式III、IIIa、IV和VIa的含聚硅氧烷的大分子单体，其任选地与选自以下的单体组合：
b)至少一种非离子单体；
c)至少一种酸性乙烯基单体；
d)至少一种阳离子乙烯基单体；
e)至少一种缔合性乙烯基单体；
f)至少一种半疏水性乙烯基单体；
g)至少一种交联性单体；及其混合物；
(II)选自水、表面活性剂、流变改性剂及其混合物的成分，其任选地与以下组合
(III)一种或多种选自螯合剂、调理剂、稀释剂、香料、颜料、着色剂、抗氧化剂、润湿剂、皮肤和头发调理剂、润滑剂、防潮剂和润肤剂、中和剂、遮光剂、药学活性物质、防腐剂、溶剂、铺展助剂、防晒剂、表面活性剂、调理聚合物、维生素、粘度调节剂、粘度改性剂、中和剂、pH调节剂、和乳化剂的组分。
在本发明的另一示例性实施方案中，含聚硅氧烷的大分子单体由下式及其异构体表示：
式IIIa
Figure G2007800103059D01211
式IVa
Figure G2007800103059D01212
其中R’、R1、R2、R3、R4、R5、R6、EO(OE)、PO(OP)、a、b、c、n、x、y和z如前面所定义。
实施例89
用表43所述成分配制可洗去的定型发蜡。
表43
 
部分A 成分 Wt％
1 丁二醇 2.0
2 甲基葡糖醇聚醚-10 1.0
3 去离子水 52.31
4 EDTA二钠 0.05
5 生育酚乙酸酯 0.10
部分B
6 矿脂 12.0
7 异硬脂基羟基硬脂酸酯 1.0
8 异硬脂酸异丙酯 1.0
9 辛酸乙基己酯 1.0
10 巴西棕榈蜡 4.0
11 微晶蜡 4.0
12 鲸蜡/硬脂醇(和)鲸蜡/硬脂基聚氧乙烯醚-20 5.0
13 鲸蜡/硬脂基聚氧乙烯醚-25 1.0
部分C
14 实施例35的聚合物(30wt％聚合物固体) 5.74
15 去离子水 3.00
部分D
16 三乙醇胺(99％) 1.25
17 去离子水 5.00
部分E
18 香料(CA203005) 0.05
19 甲基异噻唑啉酮 0.50
混合部分A的成分并加热到75℃。混合部分B的成分并加热到70-80℃之间的温度达一段时间直至成分完全熔融并获得均质混合物为止。在300-500rpm的连续混合下同时保持温度在70-80℃之间将部分A缓慢加入到部分B中。混合部分A和B成分直至获得均匀混合物为止。使部分AB混合物冷却到60-70℃之间的温度。合并部分C成分并且加入到部分AB混合物中同时保持混合物的温度在60-70℃之间。合并部分D成分并且在混合直至获得均匀混合物的情况下加入到部分ABC混合物中。将部分ABCD混合物冷却到50℃，随后向混合物中加入部分E成分。测得组合物的pH值为7.4。使混合物冷却到40-45℃之间的温度，倒入容器中并使其凝固以获得发蜡产品。该产品具有光泽至米白色的外观。将该产品放置24小时，此时产品的Brookfield粘度用7号锭子在40℃和20rpm下测量并且测得是150,000mPa·s。
实施例90
用表44所述成分配制澄清的定型发蜡。该配制剂在施用于头发上时提供规定的但是柔顺的头发定型而且给予不油腻的触感和外表以及清洁的外观。
表44
 
部分A 成分 Wt％
1 去离子水 62.22
2 鲸蜡基聚氧乙烯醚-25 25.00
3 甘油 5.00
4 D-泛酰醇 0.05
5 EDTA二钠 0.03
部分B
6 实施例35的聚合物(30wt％聚合物固体) 3.00
部分C
7 氢氧化钠(18wt％水溶液) 1.2-1.3
部分D
8 PEG-12聚二甲基硅氧烷 3.00
9 DMDM乙内酰脲和丁基氨基甲酸碘代丙炔基酯 0.40
将EDTA二钠溶解在甘油中并将其余部分A成分加入到溶液中。在缓慢搅拌混合下将部分A混合物加热到80℃直至获得均匀混合物为止。在搅拌下冷却部分A混合物到60℃。向部分A中加入部分B并混合直至均匀。用部分C中和部分AB混合物。在适中搅拌下，加入部分D的成分并且混合直至均匀。缓慢搅拌ABCD组合物并使其冷却。当其冷却到40-45℃之间的温度时，将它倒入广口容器中并使它冷却。将该澄清定型发蜡产品放置24小时，此时用7号锭子在25℃和20rpm下测量Brookfield粘度并且测得是150,000mPa·s。
实施例91
由表45所述成分配制混入着色剂(color)、云母和/或闪光材料的头发定型膏。该配制剂增进更好的可洗性、较少残留物累积、更持久的保持性以及在头发上不油腻的触感。另外，该配制剂在施用于头发上时显示出优异的刚度性能而不伴有当前市售蜡状发用产品所固有的不利的过多蜡状残留。
表45
 
部分A 成分 Wt％
1 PEG-40氢化蓖麻油 10
2 矿物油 10
3 新戊二醇二辛酸酯 -
4 PEG-90M -
5 油基聚氧乙烯醚-10 10
6 油基聚氧乙烯醚-20 11
7 鲸蜡/硬脂醇 2
8 对羟基苯甲酸丙酯 0.2
部分B
9 去离子水 适量至100wt％
10 甘油 7
11 丙二醇 5
12 对羟基苯甲酸甲酯 0.2
部分C
13 实施例35的聚合物(30wt％聚合物固体) 5.0
部分D
14 氢氧化钠 适量至pH7
部分E
15 云母
16 着色剂(FDC Blue No.1) 0.3
17 去离子水 5.0
部分F
18 闪光材料 0.3
19 香料 0.5
混合部分A的成分并加热到约75℃。混合部分B的成分并加热到70-80℃之间的温度达一段时间直至成分完全熔融而且获得均质混合物为止。在300-500rpm的连续混合下同时保持温度在70-80℃之间将部分B缓慢加入到部分A中。混合部分A和B成分直至获得均匀混合物为止。使部分AB混合物冷却到60-70℃之间的温度。将部分C成分加入到部分AB混合物中同时保持温度在60-70℃之间。将部分D成分在混合直至获得均匀共混物的情况下加入到部分ABC混合物中。将部分ABCD共混物保持在约60℃，随后在混合下加入部分E和部分F成分以获得均质共混物。测得组合物的pH值为7.3。使组合物冷却到40-45℃之间的温度，倒入容器中并使其凝固以获得发蜡产品。

Claims (17)

1.一种组合物，其包含：
A)由包含至少一种选自式III和IV的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体的单体组合物聚合得到的自由基聚合的聚合物：
其中在式III中，R和R’独立地表示氢或环状酸酐残基，条件是R和R’不同时表示氢，R1和R2独立地表示选自C1-C30烷基、C1-C20卤代烷基、C3-C8环烷基、C6-C14芳基和C2-C20链烯基的基团，E表示二价亚乙基，P独立地表示二价亚丙基，a、b和c独立地为0-100；和n为0-200，E同与其结合的氧原子一起表示氧化乙烯残基，即EO或OE，和P同与其结合的氧原子一起表示氧化丙烯残基，即PO或OP，其中EO和PO残基以无规、非无规或嵌段序列排列；
其中在式IV中，R’表示环状酸酐残基，R1和R2、E、P、a、b和c如上所定义，R3表示选自C1-C30烷基、C1-C20卤代烷基、C3-C8环烷基、C6-C14芳基和C2-C20链烯基的基团，R4表示选自C1-C30烷基、C6-C14芳基和C2-C20链烯基的基团，x为0-200，y为1-200，z≤y；和
其中在式III和IV中的所述环状酸酐残基由下式表示：
Figure FSB00001043914100021
和其中所述单体组合物进一步包含至少一种选自以下的单体：
a)至少一种非离子乙烯基单体；
b)至少一种酸性乙烯基单体；
c)至少一种阳离子乙烯基单体；
d)至少一种缔合性乙烯基单体；
e)至少一种半疏水性乙烯基单体；
f)至少一种交联性单体；及其混合物；
其中所述非离子乙烯基单体选自至少一种由下式表示的单体：
CH2＝C(X)Z；
CH2＝CH-OC(O)R7
其中，X为H或甲基；和Z为-C(O)OR8、-C(O)NH2、-C(O)NHR8、-C(O)N(R8)2、-C6H4R8、-C6H4OR8、-C6H4Cl、-C6H11、-C6H7(R8)(R8)(R8)、-CN、-NHC(O)CH3、-NHC(O)H、N-(2-吡咯烷酮基)、N-己内酰胺基、-C(O)NHC(CH3)3、-C(O)NHCH2CH2-N-亚乙基脲、-Si(R7)3、-C(O)O(CH2)xSi(R7)3、-C(O)NH(CH2)xSi(R7)3或-(CH2)xSi(R7)3；x为1-6的整数；R7独立地表示直链或支链的C1-C18烷基；R8独立地表示直链或支链的C1-C30烷基、羟基取代的C2-C30烷基或卤代C1-C30烷基；
其中所述酸性乙烯基单体含有至少一种选自以下的酸性基团：羧酸基团及其盐、磺酸基团及其盐、和膦酸基团及其盐；
其中所述阳离子乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸单-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基酯、(甲基)丙烯酸二-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基酯、单-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酰胺、二-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酰胺、含氮杂环(甲基)丙烯酰胺、含氮杂环(甲基)丙烯酸酯、它们的盐、和前述物质的混合物；
其中所述缔合性乙烯基单体选自至少一种由下式表示的单体：
其中，各个R9独立地是H、C1-C30烷基、-C(O)OH或-C(O)OR10；R10是C1-C30烷基；A是-CH2C(O)O-、-C(O)O-、-O-、-CH2O-、-NHC(O)NH-、-C(O)NH-、-Ar-(CE2)z-NHC(O)O-、-Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-或-CH2CH2NHC(O)-；Ar是二价芳基；E是H或甲基；z是0或1；k是0-30的整数，和m是0或1，条件是当k为0时，m为0，和当k为1-30时，m为1；(R11-O)n表示C2-C4氧化烯单元的聚氧化烯部分，其中R11是C2H4、C3H6、C4H8或其混合物，和n是5-250的整数；Y是-R11O-、-R11NH-、-C(O)-、-C(O)NH-、-R11NHC(O)NH-或-C(O)NHC(O)-；和R12是选自C8-C40直链烷基、C8-C40支链烷基、C8-C40碳环烷基、C2-C40烷基取代的苯基、芳基取代的C2-C40烷基和C8-C80复合酯的取代或未取代的烷基；其中R11和R12任选地包括一个或多个选自羟基、烷氧基和卤素的取代基；
其中所述半疏水性乙烯基单体选自至少一种由下式表示的单体：
Figure FSB00001043914100032
其中，R9独立地是H、C1-C30烷基、-C(O)OH或-C(O)OR10；R10是C1-C30烷基；A是-CH2C(O)O-、-C(O)O-、-O-、-CH2O-、-NHC(O)NH-、-C(O)NH-、-Ar-(CE2)z-NHC(O)O-、-Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-或-CH2CH2NHC(O)-；Ar是二价芳基；E是H或甲基；z是0或1；k是0-30的整数，和m是0或1，条件是当k为0时，m为0，和当k为1-30时，m为1；(R11-O)n表示C2-C4氧化烯单元的聚氧化烯部分，其中R11是C2H4、C3H6、C4H8或其混合物，和n是5-250的整数；Y是-R11O-、-R11NH-、-C(O)-、-C(O)NH-、-R11NHC(O)NH-或-C(O)NHC(O)-；其中R11任选地包括一个或多个选自羟基、烷氧基和卤素的取代基；D为C8-C30不饱和烷基或羧基取代的C8-C30不饱和烷基；和R13为H或C1-C4烷基；
B)至少一种溶剂或稀释剂；和任选地
C)一种或多种选自下述的成分：表面活性剂、流变改性剂、润肤剂、润湿剂、固定剂、抗氧化剂、防晒剂、止汗剂、维生素、防腐剂、植物性药材提取物、抗头皮屑剂、磨料、螯合剂、中和剂、香料、颜料、推进剂、氧化剂、抗静电剂、及其组合。
2.权利要求1的组合物，其中所述酸性乙烯基单体选自丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，柠康酸，马来酸，富马酸，巴豆酸，乌头酸，马来酸、富马酸、衣康酸或乌头酸的C1-C18烷基单酯，二羧酸的酸酐，乙烯基磺酸，甲基丙烯酸2-磺基乙酯，苯乙烯磺酸，2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸，烯丙氧基苯磺酸，乙烯基膦酸，烯丙基膦酸，3-丙烯酰氨基丙基膦酸，它们的盐，和前述物质的混合物。
3.权利要求1的组合物，其中所述阳离子乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲基氨基)丙酯、(甲基)丙烯酸4-(N，N-二甲基氨基)丁酯、(甲基)丙烯酸(N，N-二甲基氨基)-叔丁酯、甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(N，N-二乙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(N，N-二乙基氨基)丙酯、丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)新戊酯、(甲基)丙烯酸4-(N，N-二乙基氨基)丁酯、(甲基)丙烯酸2-(N，N-二丙基氨基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(N，N-二丙基氨基)丙酯、(甲基)丙烯酸4-(N，N-二丙基氨基)丁酯、(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲基氨基)丙酯、甲基丙烯酸2-(4-吗啉基)乙酯、丙烯酸2-(4-吗啉基)乙酯、N’-(2-N，N-二甲基氨基)乙基甲基丙烯酰胺、2-(N，N-二甲基氨基)丙基甲基丙烯酰胺、N’-3-(N，N-二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺、N-(2-吡啶基)丙烯酰胺、N-(2-咪唑基)(甲基)丙烯酰胺、N-(4-吗啉基)(甲基)丙烯酰胺、N-(4-吗啉基)丙烯酰胺、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基-2-甲基咪唑、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基-4-甲基咪唑和N-乙烯基噁唑烷酮、它们的盐、和前述物质的混合物。
4.权利要求2的组合物，其中所述阳离子乙烯基单体选自3-三甲基氯化铵丙基甲基丙烯酰胺、3-三甲基氯化铵丙基丙烯酰胺、用C1-C30烷基硫酸盐季铵化的甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、用氯甲烷季铵化的甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、季铵化的乙烯基咪唑、甲基丙烯酰基乙基甜菜碱、和甲基丙烯酰基N-氧化物。
5.权利要求1的组合物，其中所述缔合性乙烯基单体选自鲸蜡基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、鲸蜡/硬脂基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、硬脂基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、花生基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、山嵛基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、月桂基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、二十六烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、二十八烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、蜂花基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三十二烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三苯乙烯基苯酚聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、氢化蓖麻油聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、低芥酸菜子油聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯和胆甾醇聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，其中单体中的聚乙氧基化部分包含5-100个氧化乙烯重复单元。
6.权利要求1的组合物，其中所述半疏水性乙烯基单体由至少一种下式的单体表示：
CH2＝CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH
CH2＝CH-CH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH
其中a是2、3或4的整数；b是1-10的整数；c是5-50的整数；d是1-10的整数；和e是5-50的整数。
7.权利要求1的组合物，其中所述单体组合物包含0-5wt％的交联性单体，以全部单体的重量计。
8.权利要求1的组合物，其中所述单体组合物包含至少0.01wt％的链转移剂，以全部单体的重量计。
9.权利要求1的组合物，其中所述组合物包含选自润湿剂、润肤剂、固定剂、表面活性剂、流变改性剂、中和剂、及其组合的成分。
10.权利要求9的组合物，其中所述组合物进一步包含选自助溶剂、推进剂、及其组合的成分。
11.权利要求10的组合物，其中所述组合物为霜剂、润发脂、凝胶、糊剂、油膏、喷雾、化妆水、细喷流和摩丝形式。
12.一种头发护理组合物，其包含：
A)由包含以下单体的单体组合物聚合得到的自由基聚合的聚合物：
(i)至少一种选自式III和IV的聚二甲基硅氧烷共聚醇大分子单体：
Figure FSB00001043914100061
其中在式III中，R和R’独立地表示氢或环状酸酐残基，条件是R和R’不同时表示氢，R1和R2独立地表示选自C1-C30烷基、C1-C20卤代烷基、C3-C8环烷基、C6-C14芳基和C2-C20链烯基的基团，E表示二价亚乙基，P独立地表示二价亚丙基，a、b和c独立地为0-100；和n为0-200，E同与其结合的氧原子一起表示氧化乙烯残基，即EO或OE，和P同与其结合的氧原子一起表示氧化丙烯残基，即PO或OP，其中EO和PO残基以无规、非无规或嵌段序列排列；
其中在式IV中，R’表示环状酸酐残基，R1和R2、E、P、a、b和c如上所定义，R3表示选自C1-C30烷基、C1-C20卤代烷基、C3-C8环烷基、C6-C14芳基和C2-C20链烯基的基团，R4表示选自C1-C30烷基、C6-C14芳基和C2-C20链烯基的基团，x为0-200，y为1-200，z≤y；和
其中在式III和IV中的所述环状酸酐残基由下式表示：
Figure FSB00001043914100071
(ii)至少一种酸性乙烯基单体；
(iii)至少一种非离子乙烯基单体；
(iv)至少一种缔合性乙烯基单体；和任选地
(v)至少一种交联性单体；
其中所述酸性乙烯基单体选自丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，柠康酸，马来酸，富马酸，巴豆酸，乌头酸，马来酸、富马酸、衣康酸或乌头酸的C1-C18烷基单酯，二羧酸的酸酐，乙烯基磺酸，甲基丙烯酸2-磺基乙酯，苯乙烯磺酸，2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸，烯丙氧基苯磺酸，乙烯基膦酸，烯丙基膦酸，3-丙烯酰氨基丙基膦酸、它们的盐、和前述物质的混合物；
其中所述非离子乙烯基单体选自(甲基)丙烯酸C1-C30烷基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸3，3，5-三甲基环己酯、C1-C30烷基(甲基)丙烯酰胺、苯乙烯、乙烯基甲苯、丁基苯乙烯、异丙基苯乙烯、对氯苯乙烯、乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、己酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯、甲基丙烯腈、丙烯腈、三甲基乙烯基硅烷、二甲基乙基乙烯基硅烷、烯丙基二甲基苯基硅烷、烯丙基三甲基硅烷、3-丙烯酰氨基丙基三甲基硅烷、甲基丙烯酸3-三甲基甲硅烷基丙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、三(羟甲基)乙烷单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、2-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、3-羟基丙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、叔辛基(甲基)丙烯酰胺、N-(2，3-二羟基丙基)丙烯酰胺、叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酰氨基乙基-N-亚乙基脲、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、及其混合物；
其中所述缔合性乙烯基单体选自至少一种由下式表示的单体：
Figure FSB00001043914100081
其中，各个R9独立地是H、C1-C30烷基、-C(O)OH或-C(O)OR10；R10是C1-C30烷基；A是-CH2C(O)O-、-C(O)O-、-O-、-CH2O-、-NHC(O)NH-、-C(O)NH-、-Ar-(CE2)z-NHC(O)O-、-Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-或-CH2CH2NHC(O)-；Ar是二价芳基；E是H或甲基；z是0或1；k是0-30的整数，和m是0或1，条件是当k为0时，m为0，和当k为1-30时，m为1；(R11-O)n表示C2-C4氧化烯单元的聚氧化烯部分，其中R11是C2H4、C3H6、C4H8或其混合物，和n是5-250的整数；Y是-R11O-、-R11NH-、-C(O)-、-C(O)NH-、-R11NHC(O)NH-或-C(O)NHC(O)-；和R12是选自C8-C40直链烷基、C8-C40支链烷基、C8-C40碳环烷基、C2-C40烷基取代的苯基、芳基取代的C2-C40烷基和C8-C80复合酯的取代或未取代的烷基；其中R11和R12任选地包括一个或多个选自羟基、烷氧基和卤素的取代基；
B)至少一种溶剂或稀释剂；
C)至少一种选自以下的成分：流变改性剂、表面活性剂、润肤剂、润湿剂、中和剂、螯合剂、辅助固定剂、防腐剂、香料、珠光剂、及其组合。
13.权利要求12的头发护理组合物，进一步包含结构化剂，其中所述结构化剂选自至少一种脂肪酸及其酯、矿脂、及其组合。
14.权利要求12的头发护理组合物，进一步包含结构化剂，其中所述结构化剂选自至少一种脂肪醇及其酯。
15.权利要求12的头发护理组合物，进一步包含结构化剂，其中所述结构化剂选自至少一种蜡。
16.权利要求12的头发护理组合物，其中所述组合物为霜剂、凝胶、润发脂、糊剂、摩丝、喷雾或细喷流形式。
17.权利要求12的组合物，其中所述缔合性乙烯基单体选自鲸蜡基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、鲸蜡/硬脂基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、硬脂基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、花生基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、山嵛基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、月桂基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、二十六烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、二十八烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、蜂花基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三十二烷基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、三苯乙烯基苯酚聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、氢化蓖麻油聚乙氧基化甲基丙烯酸酯、低芥酸菜子油聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯和胆甾醇聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，其中单体中的聚乙氧基化部分包含5-100个氧化乙烯重复单元。
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