CN102202639B - 用作流变改性剂和家庭和个人护理组合物的共聚物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含有乙烯基共聚物的含水个人护理、家庭护理和/或织物护理组合物。同时公开了含有乙烯基共聚物的含水个人护理、家庭护理和/或织物护理组合物的流变改性方法。

Description

用作流变改性剂和家庭和个人护理组合物的共聚物
本发明涉及聚合物领域,尤其是,涉及共聚物与包含所述共聚物的家庭和个人护理组合物。
具有含酸性pH阳离子组分,诸如阳离子表面活化剂及其盐,或活性物酸性组分的配制物通常被称为″低pH″配制物。稳定的低pH粘性乳化物和凝胶配制物是难以获得的。最常使用的增稠剂是合成缔合增稠剂,其常常是阴离子的,并由此不与阳离子组分相容,尤其季铵盐,或者在低pH下是低效增稠剂。
低pH组合物、尤其是乳化物的配方设计师,只有有限的选择,或者是非离子增稠剂,诸如非离子型表面活性剂,或者阳离子增稠剂。非离子增稠剂是无电荷的,因此被假设为较少反应活性,但是非离子倾向于使得防腐剂钝化,在某些情况下促进微生物生长。在可商购一些阳离子聚合物流变改性剂,诸如疏水改性的氨基丙烯酸酯共聚物的同时,它们的流变性质是不可预知的,或者感官上也是不令人满意的。
已公开的美国专利申请2004/0241130和2004/0052746公开了多用途聚合物。
美国专利说明书5,073,591;5,053,448和4,892,916公开了聚合物增稠剂。
美国专利No.5,100,660公开了增稠的酸性含水组合物,其使用了阳离子聚合物。
已公开的美国专利申请No.2005/0119401公开了利用带电荷的两亲性统计聚合物来增稠含水组合物。
美国专利说明书No.6,667,029公开了稳定的含水阳离子水凝胶。
美国专利说明书No.4,542,175公开了增稠含水体系的方法。
美国专利说明书No.6,326,430公开了用于酸性含水组合物的增稠剂。
美国专利说明书No.6,271,192公开了一种用于含水织物柔软剂的缔合增稠剂。
美国专利说明书No.5,011,978公开了用于胶乳体系,作为增稠剂和改性剂的增稠剂。
美国专利说明书No.US3,399,159公开了阳离子胶乳及其制备方法。
美国专利说明书No.5,990,233公开了含水体系使用的流变改性剂。
美国专利说明书No.5,840,789公开了用丙烯酸酯型聚合物流变改性剂进行增稠的含水组合物。
美国专利说明书No.6,465,416公开了一种用于含水织物柔软剂的缔合增稠剂。
美国专利说明书No.6,025,431公开了增稠的个人护理组合物。
因此,存在需要并希望有一种用于低pH配制物的阳离子相容聚合物流变改性剂。
本发明提供多用途共聚物,其具有一般的阳离子和缔合特性。
本发明的共聚物是多官能乙烯基添加聚合物,其具有如下基团的组合,提供在低pH时的阳离子性和亲水性的氨基取代基,减少亲水性的疏水性取代基,提供缔合性能的疏水改性聚氧化烯取代基,和减少缔合性能并提供有益的流变性质的亲水性聚氧化烯取代基。聚合物通过单体混合物的聚合来进行制备,所述单体混合物包含:至少一种氨基取代乙烯基单体;至少一种疏水性非离子乙烯基单体;至少一种缔合乙烯基单体;和,任选地,其还包含一种或多种羟基取代非离子乙烯基单体,交联用单体,链转移剂,聚合物稳定剂,等等。
该聚合物可以在或者由无机酸或者有机酸酸化时发生溶胀,所述酸包括氨基酸,或者在烷基化时溶胀,或者在酸化和烷基化时溶胀。多用途共聚物可用作增稠剂,乳化剂,稳定剂,悬浮剂,成膜剂,调理剂,增湿剂,用于增效、化学和生理活性成分和化妆品材料的沉积和传输的展开助剂和载体,以及作为改进包含它们的配制物的感官和美观性能的媒介物。共聚物在低pH的阳离子性能使得它们可用作抗静电剂,并且在特定条件下,也可提供杀生物、抗菌或者其它防腐活性。
本发明的共聚物可有利地增稠酸性含水配制物来提供感官上平滑的外表(texture)的产品,其可平滑流动并易于展开。含共聚物的产品的形式可以是非可倾倒的,硬至软的凝胶,半固体糊至基本上固体的棍或棒,和气溶胶化泡沫至可压榨的凝胶,以及适用于可泵抽的喷雾或滚搽式容器装(roll-on)产品和液体洗剂的非过稀的(runny),但可流动的产品。本发明共聚物可令人惊奇地有效增稠包含阳离子成分(如,季铵化合物和胺),阳离子调理剂,织物柔软剂,表面活性剂,等等的含水体系。
在另一实施方案中,本发明涉及将碱性材料加入到前述酸增稠阳离子共聚组合物中,来增加组合物的pH值,而不会消极影响组合物的粘度、流变性和浊度。
有利地,本发明的共聚物可用于,但不限于,个人护理组合物和产品,健康护理组合物和产品,家庭护理组合物和产品,织物护理组合物和产品,机构和工业(institutional and industrial,合称″I&I″)护理产品,等等。共聚物可用作成膜调节剂,和用于促进彩色化妆品和极性和非极性油在皮肤、头发或两者上的沉积。另外,该共聚物可在工业化学工艺,纺织品修整工艺,印刷,粘合剂涂覆,和类似场合中的产品中使用,例如作为流变改性剂,乳化剂,稳定剂,增溶剂,悬浮剂,絮凝剂,以及颜料和研磨添加剂。
本发明共聚物一般是碱性,含水酸可溶胀的,或含水酸溶性的聚合物及其盐,它包含至少一个在低pH下是阳离子性的碱性氨基取代基,两个或者更多个衍生自缔合乙烯基单体的疏水改性的聚氧亚烷基取代基。本发明共聚物可任选地包含衍生自其它单体单元,诸如交联单体单元,羟基取代非离子乙烯基单体单元,链转移剂单元,聚合物稳定剂,等等的取代基基团。本发明共聚物一般在水溶液中显示缔合性能。
术语″低pH配制物″指的是具有约0.5至不超过约7,优选至不超过约6.5的酸性pH的配制物。
应用于配制物或介质时的术语″含水″是指水的存在量足以至少溶胀或溶解包含有它的组合物中的共聚合物。
令人惊奇地发现,该共聚物向低pH含水个人护理,健康护理,家庭护理,工业和机构护理产品提供了理想的流变性能。该共聚物是阳离子相容的,使得它们特别适于用作包含季铵盐或胺的产品的增稠剂。共聚物可用作包含活性酸组分的产品中的增稠剂,并且可用作乳化物(乳霜,洗剂)的增稠剂和乳化剂。除了增稠,该共聚物可用作包含着色剂和润肤剂油的产品的成膜剂,展开助剂和沉积助剂。令人惊奇地,该共聚物可用作包含相对高浓度(如10.0-40.0%)阴离子表面活性剂的组合物,以及提供头发定型效力。
本文所用的术语″个人护理产品和/或组合物″包括,但不限于,施用到人和动物的皮肤,头发,头皮,和指甲上的化妆品,梳妆用品,cosmetical和美容助剂,个人卫生和清洁产品。本文所用的术语″健康护理组合物和/或产品″包括,但不限于,药物,药物化妆品(pharmacosmetics,),口部护理产品(口腔,牙齿),眼护理产品,耳护理产品和非处方产品和器具,如贴剂,石膏,敷料和类似物,和外用到人和动物的身体上或其中的用于改善健康相关的或医学的症状,一般用于保持卫生或健康,和用于类似用途的医疗设备。术语″身体″包括整个身体(面,躯干,四肢,手和脚)的角质化(头发,指甲)和非角质化皮肤区域,身体开口和眼的组织,术语″皮肤″包括头皮和粘膜。本文所用的术语″家庭护理产品和/或组合物″和″家庭护理产品或组合物″包括,但不限于,在家用中用于表面清洁的产品或用于维护卫生状况,如厨房和浴室中的卫生状况的杀生物清洁产品,和用于织物护理和清洁的洗衣产品,等等。本文所用的术语″机构和工业护理″和″I&I″包括,但不限于,在工业和机构环境,包括医院和健康护理设施中,用于清洁或维护卫生状况的产品,以及类似物。
本发明共聚物是多用途聚合物,其优选通过聚合包含以下物质的单体混合物而制成:至少一种碱性、氨基-取代乙烯基单体或其盐;至少一种疏水非离子乙烯基单体;至少一种缔合乙烯基单体;和,任选的一种或多种羟基取代非离子乙烯基或交联单体。本发明的共聚物也可由包含链转移剂(CTA)或其它常用于乳液聚合物和乳液聚合反应工艺的官能组分的单体混合物来制成。
本发明的共聚物是结构式(I)和(II)中所示的共聚物
其中,
a,b,c,和d表示在共聚物中各重复单元或衍生单体的重量百分比。
a,b,c,和d的总和为100.0重量%,基于共聚物的总重量。
a为该共聚物的约81.0到约99.8重量%。
b为该共聚物的约0.1%到约18.9重量%;
c为该共聚物的约0.1%到约18.9重量%;
d为该共聚物的约0.0%到约18.8重量%;
*是末端基团,例如,催化剂残基;
A是氨基取代乙烯基单体或其盐,其选自由如下物质组成的组:单(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,二-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,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,以及它们的混合物。
B是疏水性非离子乙烯基单体,其选自由如下物质组成的组:丙烯酸的C1-C30烷基酯,甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯,以及它们的混合物;
C是结构式(V)的缔合状(associative-like)单体
Figure BDA0000058513170000061
其中,
各R2各自独立地是H、甲基、-C(=O)OH或者-C(=O)OR3
R3是C1-C30烷基;
T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-,或者-CH2CH2NHC(=O)-;
Ar是二价芳基;
E是H或者甲基;
z是0或1;
k是0到约30的整数;并且m是0或者1;
前提是当k是0时,m是0,并且当k为1到约30时,m为1;
(R4-O)n是聚氧化烯,其是C2-C4-氧化烯单元的均聚物、无规共聚物或者嵌段共聚物,其中R4为C2H4,C3H6,C4H8,或者它们的混合物。并且n是约5到约250的整数,优选约5到约100,更优选约10到约80,最优选约15到约60;
Y是-R4O-,-R4H-,-C(=O)-,-C(=O)NH-,-R4NHC(=O)NH-,或者-C(=O)NHC(=O)-;并且
R5是取代或未取代的烷基,其选自由如下所组成的组:C8-C40直链烷基,C8-C40-支化烷基,C8-C40碳环烷基,C2-C40的烷基-取代苯基,芳基-取代C2-C40烷基,以及C8-C80复合酯;其中该R5烷基任选地包括一个或多个选自如下基团的取代基:羟基,烷氧基和卤素;并且
D是缔合状乙烯基单体,其选自由如下所组成的组:鲸蜡基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(CEM),鲸蜡硬脂基(cetearyl)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,二十二烷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),蜡基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蒙旦基(monthanyl)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,紫胶烷基聚乙氧基化(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);
A、B、C和D,当存在时,彼此通过共价键进行连接;
其前提是,当共聚物中同时有C和D时,C和D彼此不同;
Figure BDA0000058513170000071
其中,
e,f,g和h表示在共聚物中各重复单元或衍生单体的重量百分比。
e,f,g和h的总和为100.0重量%,基于共聚物的总重量。
e为该共聚物的约5.0重量%到约99.6重量%。
f为该共聚物的约5.0重量%到约99.6重量%;
g为该共聚物的约0.1重量%到约40.0重量%;
d为该共聚物的约0.1重量%到约40.0重量%;
*是末端基团,例如,催化剂残基;
E是氨基取代乙烯基单体或其盐,其选自由如下物质组成的组:单(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,二-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,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,以及它们的混合物。
F是疏水性非离子乙烯基单体,其选自由如下物质组成的组:丙烯酸的C1-C30烷基酯,甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯,以及它们的混合物;
G是结构式(V)的缔合状单体
Figure BDA0000058513170000081
其中,
各R2各自独立地是H、甲基、-C(=O)OH或者-C(=O)OR3
R3是C1-C30烷基;
T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-,或者-CH2CH2NHC(=O)-;
Ar是二价芳基;
e是H或者甲基;
z是0或1;
k是0到约30的整数;并且m是0或者1;
前提是当k是0时,m是0,并且当k为1到约30时,m为1;
(R4-O)n是聚氧化烯,其是C2-C4-氧化烯单元的均聚物、无规共聚物或者嵌段共聚物,其中R4为C2H4,C3H6,C4H8,或者它们的混合物。并且n是约5到约250的整数,优选约5到约100,更优选约10到约80,最优选约15到约60;
Y是-RO-,-R4NH-,-C(=O)-,-C(=O)NH-,-R4NHC(=O)NH-,或者-C(=O)NHC(=O)-;并且
R5是取代或未取代烷基,其选自由如下所组成的组:C8-C40直链烷基,C8-C40-支化烷基,C8-C40碳环烷基,C2-C40的烷基-取代苯基,芳基-取代C2-C40烷基,以及C8-C80复合酯;其中该R5烷基任选地包括一个或多个选自如下基团的取代基:羟基,烷氧基和卤素;并且
H是缔合状乙烯基单体,其选自由如下所组成的组: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,二十二烷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),蜡基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蒙旦基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蜂花基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,紫胶烷基聚乙氧基化(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);
E、F、G和H,彼此通过共价键进行连接;
其前提是,G和H彼此不同。
在本发明的另一实施方案中,结构式(I)的多用途共聚物是包含如下物质的单体混合物的聚合产物,基于单体混合物的总重量:
(a)约81.0至约99.8重量%的至少一种氨基取代乙烯基单体(单体A)或其盐;
(b)约0.1至约18.9重量%的至少一种疏水非离子乙烯基单体(单体B);
(c)约0.1至约18.9重量%的至少一种缔合状单体(单体C);
(d)约0.0至约18.8重量%的至少一种缔合状单体(单体D);任选地
(w)约0.0至约10.0重量%的羟基取代乙烯基单体(单体W);
(x)约0.0至约5.0重量%的交联单体(单体X);任选地
(y)约0.0至约10.0重量%的链转移剂(Y);和,任选地,
(z)约0.0至约2.0重量%的聚合物稳定剂(Z),
前提是,当共聚物中同时存在C和D时,C和D彼此不同。
在本发明的另一实施方案中,结构式(II)的多用途共聚物是包含如下物质的单体混合物的聚合产物,基于单体混合物的总重量:
(e)约5.0至约99.6重量%的至少一种氨基取代乙烯基单体(单体E)或其盐;
(f)约5.0至约99.6重量%的至少一种疏水非离子乙烯基单体(单体F);
(g)约0.1至约40.0重量%的至少一种缔合状单体(单体G);
(h)约0.1至约40.0重量%的至少一种缔合状单体(单体H);任选地
(w)约0.0至约10.0重量%的羟基取代乙烯基单体(单体W);
(x)约0.0至约5.0重量%的交联单体(单体X);任选地
(y)约0.0至约10.0重量%的链转移剂(Y);和,任选地,
(z)约0.0至约2.0重量%的聚合物稳定剂(Z),
前提是,G和H彼此不同。
在本发明的另一实施方案中,结构式(I)的多用途共聚物是包含如下物质的单体混合物的聚合产物,基于单体混合物的总重量:
(a)约81.0至约99.8重量%的至少一种氨基取代乙烯基单体(单体A)或其盐;
(b)约0.1至约18.9重量%的至少一种疏水非离子乙烯基单体(单体B);
(c)约0.1至约18.9重量%的至少一种缔合状单体(单体C);
(d)约0.0至约18.8重量%的至少一种缔合状单体(单体D);任选地
(w)约0.01至约10.0重量%的羟基取代乙烯基单体(单体W);
(x)约0.01至约5.0重量%的交联单体(单体X);
(y)约0.01至约10.0重量%的链转移剂(Y);和,
(z)约0.01至约2.0重量%的聚合物稳定剂(Z),
前提是,当共聚物中同时存在C和D时,C和D彼此不同。
在本发明的另一实施方案中,结构式(II)的多用途共聚物是包含如下物质的单体混合物的聚合产物,基于单体混合物的总重量:
(e)约5.0至约99.6重量%的至少一种氨基取代乙烯基单体(单体E)或其盐;
(f)约5.0至约99.6重量%的至少一种疏水非离子乙烯基单体(单体F);
(g)约0.1至约40.0重量%的至少一种缔合状单体(单体G);
(h)约0.1至约40.0重量%的至少一种缔合状单体(单体H);任选地
(w)约0.01至约10.0重量%的羟基取代乙烯基单体(单体W);
(x)约0.01至约5.0重量%的交联单体(单体X);
(y)约0.01至约10.0重量%的链转移剂(Y);和,
(z)约0.01至约2.0重量%的聚合物稳定剂(Z),
前提是,G和H彼此不同。
本文中的术语″和/或″或者″或/和″指的是,不仅存在一个的定义的选项(取代基),而且也可存在多个的其他定义的选项(取代基),即不同选项(取代基)的混合。
术语″至少″指的是,一个或者多于一个,例如,一个或者两个或者三个,等等。
术语″任选取代″指的是,其涉及的基团可以是取代的或者未取代的。
除非上下文中需要,在说明书和权利要求全文中,术语″包含″,或其同义词诸如″包括″或″含有″,都应被认为是包括了列出的整数或步骤或者整数或步骤的组合,但不意味着排除了任何其它整数或步骤或者整数或步骤的组合。
上述使用的短语″总和基本为100.0重量%,基于共聚物的总重量″涉及了″a、b、c和d″和″e、f、g和h″,其指的是共聚物主要由a、b、c和d,或者e、f、g和h组成。众所周知的是,缔合单体,诸如由C、D、G和H所述的那些,可包含有残余的不饱和羧酸,诸如(甲基)丙烯酸,巴豆酸,马来酸,富马酸,衣康酸或乌头酸。因此结构式(I)和(II)的共聚物可含有少量的残余不饱和羧酸。其引入将占形成的共聚物总重量的0到约3,4,5,6或7重量%。当然该范围取决于所使用的缔合单体纯度。
另外,短语″加至基本为100.0重量%,基于共聚物的总重量″并不排除交联剂或链转移剂的存在。
本文所用的术语″烷基″是指取代的或未取代的脂族烃部分,包括直链,支化和碳环烷基部分。术语″碳环烷基″是指包含一个或多个3至约12个碳原子大小的碳环和任选地包括在碳环上的烷基取代基的烷基基团。术语芳基包括取代的和未取代的苯基和萘基部分。″Cx-Cy″形式的修饰语表示,该烷基或碳环烷基基团具有包含总共x至y个碳原子的分子式,其中x和y是规定的整数。本文和在所附权利要求书中所用的术语″复合酯″是指具有至少一个能够被C2-C7氧化烯烷基化的羟基基团的多元醇(如糖)的二-,三-,或多-酯。术语″复合酯″尤其包括描述于U.S.专利No.5,639,841的复合疏水物。
本文在提及烷基或芳基基团,和类似物时所用的术语″卤素-取代″,″羟基取代″,″羧基-取代″,″聚氧亚烷基-取代″,烷基-取代″,和″芳基-取代″是指在烷基,芳基,或类似基团,该烷基,芳基,或类似基团上至少一个氢原子已分别被至少一个卤素原子,羟基基团,羧基基团,聚氧亚烷基基团,烷基基团,或芳基基团替代。本文所用的术语″聚(甲基)丙烯酸酯″和″聚(甲基)丙烯酰胺″分别地是指聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯,和聚丙烯酰胺或聚甲基丙烯酰胺。
在本发明共聚物制备中,使用的合适单体如下所述。
适用于制备本发明共聚物的氨基取代乙烯基单体是优选包含至少一个氨基官能团的碱性,可聚合的烯属不饱和单体。这些碱性氨基基团可衍生自单-、二-或多-氨基烷基基团或含氮杂芳族基团。氨基基团可包含伯,仲或叔胺。单体可根据需要以氨基化物形式或以盐形式使用。
本发明聚合物优选包括氨基取代乙烯基单体,其选自:单(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,二(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,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,和其混合物。
氨基取代乙烯基单体的例子包括,但不限于:单或二(C1-C4)烷基氨基(C1-C4)烷基(甲基)丙烯酸酯,诸如(甲基)丙烯酸2-(N,N-二甲基氨基)乙基酯,(甲基)丙烯酸3-(N,N-二甲基氨基)丙基酯,(甲基)丙烯酸4-(N,N-二甲基氨基)丁基酯,(甲基)丙烯酸(N,N-二甲基氨基)-叔丁基酯,(甲基)丙烯酸2-(N,N-二乙基氨基)乙基酯,(甲基)丙烯酸3-(N,N-二乙基氨基)丙基酯,(甲基)丙烯酸4-(N,N-二乙基氨基)丁基酯,(甲基)丙烯酸2-(N,N-二丙基氨基)乙基酯,(甲基)丙烯酸3-(N,N-二丙基氨基)丙基酯,(甲基)丙烯酸4-(N,N-二丙基氨基)丁基酯,和类似物;单或二(C1-C4)烷基氨基(C1-C4)烷基(甲基)丙烯酰胺如N’-(2-N,N-二甲基氨基)乙基甲基丙烯酰胺,N’-(3-N,N-二甲基氨基)丙基丙烯酰胺,和类似物;和含氮杂环(甲基)丙烯酰胺或(甲基)丙烯酸酯如N-(2-吡啶基)丙烯酰胺,N-(2-咪唑基)甲基丙烯酰胺,甲基丙烯酸2-(4-吗啉基)乙酯,丙烯酸2-(4-吗啉基)乙酯,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,和类似物。
氨基取代单体的合适的盐形式包括,但不限于,无机酸盐如盐酸盐,硫酸盐,和磷酸盐;和有机酸盐如乙酸盐,马来酸盐,和富马酸盐;和类似物。
前述单体或其盐可单独或以两种或更多种的混合物形式用作共聚物的氨基取代乙烯基单体组分。尤其优选的氨基取代单体是(甲基)丙烯酸2-(N,N-二甲基氨基)乙基酯,(甲基)丙烯酸3-(N,N-二甲基氨基)丙基酯,和N’-(3-N,N-二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺。最优选的是甲基丙烯酸2-(N,N-二甲基氨基)乙酯(DMAEMA),甲基丙烯酸2-(N,N-二乙基氨基)乙酯(DEAEMA),甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯(TBAEMA),2-(N,N-二甲基氨基)丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMAm),和丙烯酸2-(N,N-二甲基氨基)新戊基酯(DMANPA)。
该氨基取代乙烯基单体(结构式(I)的单体A)优选占单体混合物总重量的约81.0到约99.0重量%,更优选约85.0到约99.0重量%,并最优选约85.0到约95.0重量%,基于单体混合物总重量。
该氨基取代乙烯基单体(结构式(II)的单体E)优选占单体混合物总重量的约10.0到约90.0重量%,更优选约20.0到约80.0重量%,最优选约30.0到约70.0重量%,最优选约40.0到约60.0重量%,基于单体混合物总重量。
适用于该共聚物制备的疏水性非离子乙烯基单体是具有如下任一结构式(III)或(IV)的可共聚的非离子烯属不饱和单体:
CH2=C(X)Z  (III),
CH2=CH-OC(=O)R  (IV),
其中,在结构式(III)和(IV),
X是H或甲基;并且Z是-C(=O)OR1、-C(=O)NH2、-C(=O)NHR1、-C(=O)N(R1)2、-C6H4R1、-C6H4OR1-、-C6H4Cl、-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-乙烯脲基、-SiR3、-C(=O)O(CH2)xSiR3、-C(=O)NH(CH2)xSiR3、或者-(CH2)xSiR3
x是1到约6的整数;
各个R独立地是C1-C30烷基;
并且R1各自独立地是C1-C30烷基、羟基取代C2-C30烷基或者卤素取代C1-C30烷基。
优选的疏水非离子乙烯基单体例子包括(甲基)丙烯酸C1-C30烷基酯;C1-C30烷基(甲基)丙烯酰胺;苯乙烯;取代苯乙烯如乙烯基甲苯,(如,2-甲基苯乙烯),丁基苯乙烯,异丙基苯乙烯,对氯苯乙烯,和类似物;乙烯基酯如乙酸乙烯酯,丁酸乙烯基酯,己酸乙烯基酯(vinyl caprolate),新戊酸乙烯基酯,新癸酸乙烯基酯,和类似物;不饱和腈如甲基丙烯腈,丙烯腈和类似物;和不饱和硅烷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酯,和类似物。
尤其优选的疏水非离子乙烯基单体包括丙烯酸和甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯和其混合物,如丙烯酸乙酯(EA),甲基丙烯酸甲酯(MMA),甲基丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯(TMCHMA),和其混合物。
疏水性非离子乙烯基单体(结构式(I)的单体B)优选占单体混合物总重量的约0.1至约18.0重量%,更优选约1.0至约15.0重量%,和最优选约5.0至约15.0重量%,最优选约5.0至约10.0重量%,基于单体混合物总重量。
疏水性非离子乙烯基单体(结构式(II)的单体F)优选占单体混合物总重量的约10.0至约90.0重量%,更优选约20.0至约80.0重量%,和最优选约30.0至约70.0重量%,最优选约40.0至约60.0重量%,基于单体混合物总重量。
适用于该共聚物制备的缔合乙烯基单体是优选具有用于与该体系的其它单体进行加成聚合的烯属不饱和端基部分(i);用于向产品聚合物赋予选择性亲水性能的聚氧亚烷基中段部分(ii)和用于向聚合物提供选择性疏水性能的疏水端基部分(iii)的化合物。
供给烯属不饱和端基的部分(i)优选衍生自α,β-烯属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。另外,缔合单体的部分(i)可衍生自烯丙基醚或乙烯基醚;非离子乙烯基-取代氨基甲酸酯单体,例如公开于U.S.再公开专利No.33,156或U.S.专利No.5,294,692;或乙烯基-取代脲反应产品,例如公开于U.S.专利No.5,011,978的那些。
中段部分(ii)优选为具有约5至约250,更优选约10至约120,和最优选约15至约60个重复C2-C7氧化烯单元的聚氧亚烷基链段。优选的中段部分(ii)包括包含约5至约150,更优选约10至约100,和最优选约15至约60个氧化乙烯,氧化丙烯或氧化丁烯单元,和氧化乙烯,氧化丙烯和或氧化丁烯单元的无规或非无规序列的聚氧亚乙基,聚氧亚丙基,和聚氧亚丁基链段。
缔合单体的疏水端基部分(iii)优选为属于以下烃种类之一的烃部分:C8-C40直链烷基,芳基-取代C2-C40烷基,C2-C40烷基-取代苯基,C8-C40支化烷基,C8-C40碳环烷基;和C8-C80复合酯。
缔合单体的合适疏水端基部分(iii)的例子是具有约8至约40个碳原子的直链或支化烷基基团如辛基(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),二十二烷基(C22),二十四烷基(C24),蜡基(cerotyl,C26),蒙旦基(montanyl,C28),蜂花基(C30),紫胶烷基(C32),和类似物。
衍生自天然来源的具有约8至约40个碳原子的直链和支化烷基基团的例子包括,但不限于,衍生自氢化花生油,大豆油和低芥酸菜子油(都主要是C18),氢化动物脂油(C16-C18),和类似物;和氢化C10-C30萜烯醇,如氢化香叶醇(支化C10),氢化法呢醇(支化C15),氢化叶绿醇(支化C20),和类似物的烷基基团。
合适的C2-C40烷基-取代苯基基团的例子包括辛基苯基,壬基苯基,癸基苯基,十二烷基苯基,鲸蜡基苯基,十八烷基苯基,异辛基苯基,仲丁基苯基,和类似物。
合适的C8-C40碳环烷基基团包括,但不限于,衍生自甾醇的基团:所述甾醇来自动物来源,如胆甾醇,羊毛甾醇,7-脱氢胆甾醇,和类似物;来自植物来源,如植物甾醇,豆甾醇,菜油甾醇,和类似物;和来自酵母来源,如角麦甾醇,真菌甾醇,和类似物。可用于本发明的其它碳环烷基憎水端基包括,但不限于,环辛基,环十二烷基,金刚烷基,十氢萘基,和衍生自天然碳环材料如蒎烯,氢化视黄醇,樟脑,异冰片基醇,和类似物的基团。
示例性芳基-取代C2-C40烷基基团包括,但不限于,苯乙烯基(如,2-苯基乙基),二苯乙烯基(如,2,4-二苯基丁基),三苯乙烯基(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,和类似物。
合适的C8-C80复合酯的例子包括氢化蓖麻油(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,和类似物;糖的二-,三-,或多-酯如3,4,6-三硬脂基葡萄糖,2,3-二月桂基果糖,和类似物;和脱水山梨醇酯如公开于U.S.专利No.4,600,761的那些。
有用的缔合单体可通过本领域已知的任何方法制备。参见,例如;U.S.专利No.4,421,902;4,384,096;4,514,552;4,600,761;4,616,074;5,294,692;5,292,843;5,770,760;和5,412,142。
美国专利No.4,075,411描述了制备缔合单体的几个方法。这些缔合单体有时被称为″乙烯基表面活性剂酯″。这些乙烯基表面活性剂酯或缔合单体一般可通过将商购的聚氧化烯表面活性剂醇与丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸或乌头酸的酸催化的缩合反应进行制备。
未反应的烯属不饱和酸可与形成的缔合单体进行混合。例如,约0.01到约35.0重量%,更一般地1.0到约30.0重量%或最一般地10.0到约25.0重量%的残留不饱和(甲基)丙烯酸可与该缔合单体一起存在。由于该残留的未反应酸含有不饱和度,其也将引入到上述结构式(I)或(II)的聚合物中。因此,如果例如4重量%的缔合单体聚合来形成结构式(I)或(II),并且约30重量%的该缔合单体是未反应的烯属不饱和羧酸,该形成聚合物将含有约1.2重量%的酸官能团。
优选的缔合乙烯基单体的例子包括具有结构式(V)的那些,其中,各R2各自独立地是H、甲基、-C(=O)OH或者-C(=O)OR3
R3是C1-C30烷基;T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-,或者-CH2CH2NHC(=O)-;
Ar是二价芳基;
E是H或者甲基;
z是0或1;
k是0到约30的整数;并且m是0或者1;
前提是当k是0时,m是0,并且当k为1到约30时,m为1;
(R4-O)n是聚氧化烯,其是C2-C4-氧化烯单元的均聚物、无规共聚物或者嵌段共聚物,其中R4为C2H4,C3H6,C4H8,或者它们的混合物。并且n是约5到约250的整数,优选约5到约100,更优选约10到约80,最优选约15到约60;
Y是-R4O-,-R4NH-,-C(=O)-,-C(=O)NH-,-R4NHC(=O)NH-,或者-C(=O)NHC(=O)-;并且
R5是取代或未取代的烷基,其选自由如下所组成的组:C8-C40直链烷基,C8-C40-支化烷基,C8-C40碳环烷基,C2-C40的烷基-取代苯基,芳基-取代C2-C40烷基,以及C8-C80复合酯;其中该R5烷基任选地包括一个或多个选自如下基团的取代基:羟基,烷氧基和卤素。
特别优选的结构式(V)的缔合乙烯基单体,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,二十二烷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),蜡基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蒙旦基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蜂花基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,紫胶烷基聚乙氧基化(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),其中单体的聚乙氧基化部分占乙烯基氧重复单元的约5到约100,优选约10到约80,并更优选约15到约60重量%。
缔合乙烯基单体(结构式(I)的单体C)优选占单体混合物总重量的约0.5至约18.0重量%,更优选约1.0至约15.0重量%,和最优选约1.0至约10.0重量%,基于单体混合物总重量。
缔合乙烯基单体(结构式(II)的单体G)优选占单体混合物总重量的约0.5至约40.0重量%,更优选约1至约30重量%,和最优选约1.0至约15.0重量%,基于单体混合物总重量。
缔合乙烯基单体(结构式(I)的单体D)优选占单体混合物总重量的约0.0至约18.0重量%,更优选(当存在时)约1.0至约15.0重量%,和最优选约1.0至约10.0重量%,基于单体混合物总重量。
缔合乙烯基单体(结构式(II)的单体H)优选占单体混合物总重量的约0.5至约40.0重量%,更优选约1.0至约30重量%,和最优选约1.0至约15.0重量%,基于单体混合物总重量。
该共聚物可任选地由包含羟基取代非离子乙烯基单体(结构式(I)和(II)中的单体W)的单体混合物制成。羟基取代非离子乙烯基单体是包含一个或多个羟基取代基的烯属不饱和单体。
羟基取代非离子乙烯基单体(结构式(I)和(II)中的单体W)的合适例子包括,但不限于,羟基取代(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷基酯如甲基丙烯酸2-羟乙基酯(HEMA),丙烯酸2-羟乙基酯(2-HEA),丙烯酸3-羟丙基酯,和类似物;羟基取代(C1-C4)烷基(甲基)丙烯酰胺如N-(2-羟基乙基)甲基丙烯酰胺,N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺,N-(3-羟基丙基)丙烯酰胺,N-(2,3-二羟基丙基)丙烯酰胺,和类似物。其它有用的羟基取代非离子乙烯基单体包括烯丙基醇,甘油单烯丙基醚,3-甲基-3-丁烯-1-醇,和乙烯醇前体和等价物,如乙酸乙烯酯。
如果采用,则单体反应混合物优选包含其量为基于总单体混合物重量的最高至约10重量%的一种或多种的羟基取代非离子乙烯基单体。在一个优选实施方案中,羟基取代非离子乙烯基单体在混合物中的量是基于单体混合物总重量的约0.01至约10.0重量%,更优选约1.0至约8.0重量%,最优选约1.0至约5.0重量%。
该共聚物可由包含一种或多种用于引入支化和控制分子量的交联单体(结构式(I)和(II)中的单体X)的单体混合物来制成。也可使用带有反应性基团的单不饱和化合物,该反应性基团能够引起形成的共聚物在聚合反应发生之前,之中或者之后进行交联。其它有用的交联单体包括包含多个反应性基团如环氧化物基团,异氰酸酯基团,和可水解硅烷基团的多官能单体。各种多不饱和化合物均可用于产生部分或基本交联的三维网状结构。
合适的多不饱和交联单体(结构式(I)和(II)中的单体X)组分的例子包括,但不限于,多不饱和芳族单体如二乙烯基苯,二乙烯基萘,和三乙烯基苯;多不饱和脂环族单体,如1,2,4-三乙烯基环己烷;邻苯二甲酸的二官能酯如邻苯二甲酸二烯丙基酯;多不饱和脂族单体,如二烯,三烯,和四烯,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;和类似物。
其它合适的多不饱和交联单体(结构式(I)和(II)中的单体X)包括多链烯基醚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;多元醇或多酸的多不饱和酯如1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯,三(甲基)丙烯酸四亚甲基酯,丙烯酸烯丙基酯,衣康酸二烯丙基酯,富马酸二烯丙基酯,马来酸二烯丙基酯,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,如亚甲基双丙烯酰胺,亚丙基双丙烯酰胺,和类似物;亚甲基双丙烯酰胺的羟基和羧基衍生物,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,如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯,二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯,和三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;多不饱和硅烷,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,如四烯丙基锡,和二烯丙基二甲基锡;和类似物。
有用的携带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,其中烷氧基基团是C1-C18烷氧基;和不饱和可水解硅烷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酯;和类似物。
有用的包含多个反应性基团的多官能交联单体(结构式(I)和(II)中的单体X)包括,但不限于,可水解硅烷如乙基三乙氧基硅烷和乙基三甲氧基硅烷;环氧取代可水解硅烷,如2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷和3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷;多异氰酸酯,如1,4-二异氰酸根合丁烷,1,6-二异氰酸根合己烷,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,如甲基丙烯酸缩水甘油酯和烯丙基缩水甘油基醚;聚环氧化物,如二缩水甘油基醚,1,2,5,6-二环氧己烷,和乙二醇二缩水甘油基醚;和类似物。
尤其有用的是衍生自乙氧基化多元醇,如被约2至约100摩尔氧化乙烯/摩尔羟基官能团的乙氧基化和被可聚合不饱和基团如乙烯基醚,烯丙基醚,丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯,和类似物封端的二醇,三醇和双酚类的多不饱和交联剂(结构式(I)和(II)中的单体X)。这些交联剂的例子包括双酚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,和类似物。可用于本发明的共聚物的其它乙氧基化交联剂包括公开于U.S.专利No.6,140,435的乙氧基化多元醇衍生的交联剂。
尤其优选的交联单体(结构式(I)和(II)中的单体X)的例子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,如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA),三羟甲基丙烷二甲基丙烯酸酯,三乙二醇二甲基丙烯酸酯(TEGDMA),乙氧基化(30)双酚A二甲基丙烯酸酯(EOBDMA),和类似物。
如果采用,则交联单体在单体反应混合物中的存在量优选是最高至约5重量%,基于总单体混合物重量。在一个优选实施方案中,交联单体的存在量是基于总单体混合物重量的约0.01至约3.0重量%,更优选约0.05至约2.0重量%,最优选是单体混合物的约0.1至约1.0重量%。
该共聚物可任选地由包含一种或多种链转移剂(结构式(I)和(II)中的单体Y)的单体混合物来制成。
适用于本发明的链转移剂(结构式(I)和(II)中的单体Y)选自,但不限于,各种含硫和二硫的化合物,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,多官能硫醇,和类似物;亚磷酸盐和次磷酸盐;卤代烷基化合物,如四氯化碳,一溴三氯甲烷,和类似物;和不饱和链转移剂,如α-甲基苯乙烯。
多官能硫醇包括三官能硫醇,如三羟甲基丙烷-三(3-巯基丙酸酯),四官能硫醇,如季戊四醇-四(3-巯基丙酸酯),季戊四醇-四(硫代乙醇酸酯(thioglycolate)),和季戊四醇-四(硫代乳酸酯);六官能硫醇,如二季戊四醇-六(硫代乙醇酸酯);和类似物。
备选地,链转移剂(结构式(I)和(II)中的单体Y)可以是在乙烯基单体的自由基聚合反应过程中降低加成聚合物的分子量的任何催化链转移剂。催化链转移剂的例子包括,例如,钴配合物(如,钴(II)螯合物)。催化链转移剂可通常相对硫醇基链转移剂以较低浓度使用。
优选的链转移剂(结构式(I)和(II)中的单体Y)的例子包括辛基硫醇,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-巯基丙酸异辛基酯(IMP),3-巯基丙酸丁基酯,3-巯基丙酸,硫代乙醇酸丁基酯,硫代乙醇酸异辛基酯,硫代乙醇酸十二烷基酯,和类似物。链转移剂可优选以基于总单体混合物重量最高至约10重量%可聚合单体混合物的量加入单体反应混合物中。如果存在,则链转移剂优选占至少约0.1重量%,基于总单体重量。
该共聚物可通过常规聚合反应技术,如乳液聚合反应而制成。聚合反应可通过简单的间歇工艺,通过计量加入工艺而进行,或反应可由小批料开始并随后可将大量的单体连续计量加入到反应器中(种子工艺)来进行。聚合反应工艺在反应温度为约20至约80℃下进行,但可使用更高或更低的温度。为了促进单体混合物的乳化作用,乳液聚合反应在至少一种表面活性剂的存在下进行。优选乳液聚合反应在基于总乳化物重量约1.0至约10.0重量%,更优选约3.0至约8.0,最优选约5.0至约7.0重量%的表面活性剂的存在下进行。乳液聚合反应混合物还包括一种或多种自由基引发剂,其量优选为基于总单体重量的约0.01至约3.0重量%。聚合反应可在水介质或含水的醇介质中在中性至中度碱性pH下进行。
在典型的聚合反应中,单体混合物在混合搅拌下被加入在合适的反应器中的乳化表面活性剂,如非离子表面活性剂,优选直链或支化醇乙氧基化物,或非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂,如脂肪醇硫酸盐或烷基磺酸盐的混合物在合适的量的水中的溶液,以制备单体乳化物。乳化物通过任何适宜的方法,如通过用氮气喷射而被脱氧,并随后通过加入聚合反应催化剂(引发剂)如过硫酸钠,或任何其它合适的加成聚合反应催化剂而引发聚合反应,这是乳液聚合反应领域所熟知的。反应体系被搅拌直至聚合反应完成,通常需要时间为约4至约16小时。单体乳化物可根据需要在加入引发剂之前被加热至温度为约20至约80℃。未反应的单体可通过加入更多的催化剂而被消除,这是乳液聚合反应领域所熟知的。所得聚合物乳化物产品可随后从反应器中排出并包装用于储存或使用。视需要,乳化物的pH或其它物理和化学特性可在排出反应器之前被调节。通常,产品乳化物具有总固体含量为约10.0至约40.0重量%。通常,产品乳化物的总聚合物含量是至少15.0重量%,优选约15.0至约35.0重量%,一般不超过约25.0重量%。
适用于促进乳液聚合反应的表面活性剂包括非离子,阴离子,两性,阳离子表面活性剂,和其混合物。最通常使用非离子和阴离子表面活性剂或其混合物。中和化聚合物的物理性能(如,粘度,可铺展性,透明性,外表,和类似性能)可通过合适地选择乳化表面活性剂的憎水和亲水性能而变化。
适用于促进乳液聚合反应的非离子表面活性剂包括,但不限于,直链或支化醇乙氧基化物,C8-C12烷基苯酚烷氧基化物,如辛基苯酚乙氧基化物,聚氧亚乙基聚氧亚丙基嵌段共聚物,和类似物。其它有用的非离子表面活性剂包括C8-C22脂肪酸聚氧乙烯二醇酯,单和二甘油酯,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,乙氧基化辛基酚类,和其组合。
优选的烷基苯酚烷氧基化物表面活性剂包括Rhodia,Inc.公司的商品名为IGEPAL CA-897的辛基苯酚。优选的直链醇烷氧基化物包括BASFCorp.公司的商品名为PLURAFAC C-17、PLURAFAC A-38和PLURAFAC A-39的鲸蜡硬脂醇(鲸蜡基和硬脂基醇的混合物)的聚乙二醇醚。优选的聚氧亚乙基聚氧亚丙基嵌段共聚物包括BASF Corp.公司的商品名为PLURONIC F127和PLURONIC L35的共聚物。
其它优选的非离子表面活性剂包括乙氧基化(50)直链脂肪醇如DISPONIL A5060(Cognis),支化烷基乙氧基化物如GENAPOLX1005(Clariant Corp.),仲C12-C14醇乙氧基化物如TERGITOL S15-30和S15-40(Dow Chemical Co.),乙氧基化辛基苯酚-基表面活性剂如TRITONX-305,X-405和X-705(Dow Chemical Co.),IGEPAL CA 407、887和897(Rhodia,Inc.),ICONOL OP 3070和4070(BASF Corp.),SYNPERONICOP 30和40(Uniqema),氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物如PLURONICL35和F127(BASF Corp.),和仲C11醇乙氧基化物如EMULSOGEN EPN407(Clariant Corp.)。在商业文献中可找到许多其它供应商。
适用于促进乳液聚合反应的阴离子表面活性剂包括月桂基硫酸钠,十二烷基苯磺酸钠,二辛基磺基琥珀酸钠,二仲丁基亚萘基磺酸钠,十二烷基二苯基醚磺酸二钠,和正十八烷基磺基琥珀酸二钠,和类似物。
适用于本发明乳液聚合反应工艺的聚合物稳定剂[也称作保护胶体,(结构式(I)和(II)中的单体Z)]是水溶性聚合物,包括,例如,合成聚合物,如聚乙烯醇,部分水解的聚乙酸乙烯酯,聚乙烯基吡咯烷酮,聚丙烯酰胺,聚甲基丙烯酰胺,羧酸根-官能加成聚合物,聚烷基乙烯基醚和类似物;水溶性天然聚合物,如明胶,果胶,藻酸盐,酪蛋白,淀粉,和类似物;和改性的天然聚合物,如甲基纤维素,羟基丙基纤维素,羧甲基纤维素,烯丙基改性的羟基乙基纤维素,和类似物。在某些情况下,可有利地使用合成和天然保护胶体的混合物,例如,聚乙烯醇和酪蛋白的混合物。其它合适的天然聚合物是混合醚如甲基羟基乙基纤维素和羧甲基甲基纤维素。聚合物稳定剂的用量可以是基于总乳化物重量的最高至约2重量%。如果采用,则聚合物稳定剂的含量优选是约1.0×10-4至约1.0重量%,更优选约0.01至约0.5重量%。
如果根据本发明使用的聚合物稳定剂(结构式(I)和(II)中的单体Z)可在水中以任何比例混溶或具有在20℃水中的溶解度至少约0.1重量%和在前述温度下在用水稀释时不从这些水溶液中沉淀,那么它们被称作水溶性的。水溶性合成聚合物稳定剂的分子量通常是约5.0×103至约2.0×106,优选约2.5×103至约1.5×106原子质量单位。聚合物稳定剂的水溶液的粘度在浓度为约2.0至约10.0重量%和温度为约20℃下通常是约1.0至约1.0×104mpa。
尤其优选的聚合物稳定剂(结构式(I)和(II)中的单体Z)是烯丙基改性的羟乙基纤维素,如得自Clariant的TYLOSE AM-HEC。侧链中的反应性烯丙基基团增加纤维素醚的接枝能力,得到稳定的乳化物。优选的TYLOSE稳定剂是烯丙基改性的羟乙基纤维素粉末(颗粒度<180μm)TYLOSE AM H40 YP2(AMHEC)。
示例性的优选的自由基引发剂包括,但不限于,水溶性无机过硫酸盐化合物,如过硫酸铵,过硫酸钾,和过硫酸钠;过氧化物如过氧化氢,过氧化苯甲酰,过氧化乙酰,和月桂基过氧化物;有机氢过氧化物,如氢过氧化枯烯和叔丁基氢过氧化物;有机过酸,如过乙酸;和油溶性的自由基产生剂,如2,2’-偶氮二异丁腈,和类似物,和其混合物。过氧化物和过酸可任选地视需要用还原剂,如亚硫酸氢钠或抗坏血酸,过渡金属,肼,和类似物活化。尤其合适的自由基聚合反应引发剂包括水溶性偶氮聚合反应引发剂如在烷基基团上具有增水溶取代基的2,2’-偶氮双(叔烷基)化合物。优选的偶氮聚合反应催化剂包括得自DuPont的VAZO自由基聚合反应引发剂,如VAZO 44(2,2’-偶氮双(2-(4,5-二氢咪唑基)丙烷),VAZO 56(2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐((2,2′-azobis(2-methylpropionamidine)dihydrochloride))),和VAZO 68(4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸))。
任选地,其它乳液聚合反应添加剂,如溶剂,缓冲剂,螯合剂,无机电解质,链终止剂,和pH调节剂可包括在聚合反应体系中。
一般来说,用于制备本发明共聚物和阳离子乳液聚合物的优选的一般乳液聚合反应步骤如下:
单体乳化物优选在配有氮气入口和搅拌器的反应器中制备,其中将所需量的每种单体在包含乳化量的非离子表面活性剂,或非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的混合物的一定量的水中,在氮气气氛下,和在混合搅拌下合并。由上述类型的单体混合物形成乳化物所需的搅拌程度是本领域熟练技术人员熟知的。如此形成的乳化物通过本领域已知的任何合适的方法,如通过用氮气喷射而基本上脱氧,并随后将自由基引发剂在连续混合搅拌下加入乳化物中以引发聚合反应。乳化物温度可在加入引发剂之前或之后根据需要被调节至温度为约20至约60℃。在加入引发剂之后,聚合反应混合物的温度通常被调节至温度为约60至80℃和在该温度下保持足够时间以完成聚合反应,通常约3至约14小时。任选地,未反应的残余单体可通过加入各种氧化还原试剂或催化剂而被破坏或进一步聚合。所得聚合物乳化物可随后被冷却和从反应器中排出并收集。
可根据需要使用变化比例的水。水混溶性溶剂,如醇,和如上所述的其它聚合反应添加剂也可包括在反应混合物中。优选的醇包括二醇如乙二醇,丙二醇,丁二醇,己二醇,甘油,和类似物。
产物聚合物乳化物可被制成优选包含约1%至约60%总聚合物固体,更优选约10%至约40%总聚合物固体,最优选约15%至约25%总聚合物固体,基于聚合物的重量。
在任何中和之前,制成时的聚合物乳化物通常具有pH为约7.5或更高,在环境室温下的Brookfield粘度不超过约100mPa(转子#2,20rpm),和颗粒度不超过约300nm。
任选地,如果需要酸性pH,所制成的共聚物乳化物可通过用酸性材料,优选有机酸,无机酸,和类似物将pH调节至优选约1至不超过约7的值而进一步处理。该共聚物乳化物通常溶胀形成可流动的和可喷雾的平滑的,粘稠溶液,或在中性至酸性pH下胶凝,且聚合物在这些pH值下一般是基本上稳定的。共聚物乳化物可用水或溶剂稀释,或通过蒸发一部分水而浓缩。备选地,所得共聚物乳化物可通过采用本领域熟知的设备,例如,喷雾干燥器,转鼓干燥器,冷冻干燥器,和类似物而基本上被干燥成粉末或结晶形式。
该共聚物可通过乳液聚合反应而制成和通过向液体共聚物乳化物产品中根据需要引入各种已知的添加剂和常规助剂,和除水之外的溶剂而使用,以获得最终组合物的预期使用形式而不改变或不利地影响该共聚物的工艺特性或性能。备选地,共聚物可作为一种成分优选以液体形式,采用常规混合设备引入配制物中。
本发明优选的共聚物在去离子水中重量浓度为约2%时,在其中和或酸性形式下在pH为约1至约7下,可提供约300mPa至约100,000mPa或更多的Brookfield粘度为(Brookfield RVT,20rpm,在约25℃的环境室温下)。
该多用途共聚物可用作乳化剂,稳定剂,悬浮剂,成膜剂,调节剂,增湿剂,铺展助剂,和用于增加化学和生理活性成分和化妆品材料的效力、沉积或传输的载体,和用作用于改善其中包括有它们的配制剂的心理感觉,和感官性能的载体。该共聚物的阳离子特征使得它们可用作抗静电剂,和,在某些条件下,也可提供杀生物,抑菌,防腐,和抗微生物活性。该共聚物可用于用于个人护理,健康护理,家庭护理,织物护理,机构和工业(合称“I&I″)护理的各种产品,和用于医学和工业场合用的各种产品。共聚物优选被引入非碱性,即,pH酸性至基本上中性的组合物,但不限于此。
可使用的该共聚物的量取决于包括它们的配制物的使用目的,而且可容易地由配制领域熟练技术人员确定。个人护理,家庭护理或织物护理组合物中的结构式(I)和(II)的共聚物优选占组合物的不超过约50.0重量%;更优选不超过所述组合物的约25.0重量%;更优选不超过约7.0重量%;更优选不超过约5.0重量%。个人护理、家庭护理或织物护理组合物中的结构式(I)和(II)的共聚物优选占所述组合物的至少约0.0001重量%,更优选至少约0.01重量%,更优选至少约0.1重量%,更优选至少约0.2重量%。
根据本发明,个人护理、家庭护理或织物护理组合物中的结构式(I)和(II)的共聚物包含重均分子量从约1.0×103到约1.0×107原子质量单位。本发明的另一实施方案是,个人护理、家庭护理或织物护理组合物中的结构式(I)和(II)的共聚物,其包含重均分子量从约2.5×103到约5.0×106原子质量单位。本发明的另一实施方案是,个人护理、家庭护理或织物护理组合物中的结构式(I)和(II)的共聚物,其包含重均分子量从约4.0×104到约4.0×106原子质量单位。本发明的另一实施方案是,个人护理、家庭护理或织物护理组合物中的结构式(I)和(II)的共聚物,其包含重均分子量从约5.0×104到约2.0×106原子质量单位。本发明的另一实施方案是,个人护理、家庭护理或织物护理组合物中的结构式(I)和(II)的共聚物,其包含重均分子量从约5.0×104到约1.0×106原子质量单位。本发明的另一实施方案是,个人护理、家庭护理或织物护理组合物中的结构式(I)和(II)的共聚物,其包含重均分子量从约5.0×104到约5.0×105原子质量单位。本发明的另一实施方案是,个人护理、家庭护理或织物护理组合物中的结构式(I)和(II)的共聚物,其包含重均分子量从约5.0×104到约2.0×105原子质量单位。
本发明的共聚物能够在常规乳化物配制物中用作流变改性剂或乳化物稳定剂,其在油包水或水包油或多相乳化物工艺的形成过程中,通过任意步骤将共聚物加入到配制物中来进行。例如,共聚物,其以水乳化物产品方式来提供,能够与水相各组分一起包括在内。在一个优选的乳化物实施方案中,共聚物在最终乳化物已经形成和冷却之后被加入配制物中,用有机酸或无机酸调低pH以优化酸溶胀至所需粘度,并随后调节最终组合物至所需pH。如果包含酸溶胀的共聚物的成品组合物或配制物的pH比该配制物的预期用途所需的更酸性,pH可随后用任何,优选生理可容忍的,无机或有机碱进一步调节。
包含所述共聚物的组合物可被包装并从容器,如缸,瓶,管,喷雾瓶,擦具,罐,滚搽式容器,棒容器(stick container),和类似物中分配。对于该共聚物可被引入其中的产品的形式没有限制。例如,包含所述共聚物的个人护理和健康护理产品可以,但不限于,凝胶,喷剂(液体或泡沫材料),乳化物(乳霜,洗剂,糊),液体(漂洗液,洗发剂),棒,软膏,栓剂,浸渍擦剂,贴剂,和类似物的形式被施用到皮肤,头发,头皮和指甲上。
本发明的共聚物适用于制备个人护理组合物和产品(化妆品,梳妆用品,cosmetical)和局部健康护理产品,包括,头发护理产品,如洗发剂(包括组合洗发剂,如″二合一″调理洗发剂);洗发后漂洗液;定型和样式养护剂,包括定型助剂,如凝胶和喷剂,修饰助剂,如润发脂,调理剂,烫发液,蓬松剂,头发光滑的产品,和类似物;皮肤护理产品(面部,身体,手,头皮和脚),如乳霜,洗剂,调理剂,和清洁产品;抗粉刺产品;抗衰老产品(磨砂剂(exfoliant),角质溶解剂(keratolytic agent),抗蜂窝炎(anticellulite),抗皱纹,和类似物);皮肤保护剂如防晒剂,阻晒剂,隔离霜,油,硅氧烷,和类似物;皮肤颜色产品(增白剂,增光剂,无阳光晒黑促进剂,和类似物);头发着色剂(头发染料,头发颜色漂洗液,高亮剂,漂白剂和类似物);着色皮肤着色剂(面部和身体化妆品,粉底霜,染眉毛油(mascara),胭脂,唇产品,和类似物);沐浴和淋浴产品(身体清洁剂,身体洗剂,淋浴凝胶,液体皂,皂棒,合成洗涤剂棒,调理液体沐浴油,泡沫沐浴液,沐浴粉末,和类似物);指甲护理产品(抛光剂,抛光去除剂,增强剂,增长剂,硬化剂,角质层去除剂,软化剂,和类似物);和可向其中引入有效量共聚物以在储存和/或使用过程中在其中实现有益的或理想的物理或化学作用的任何含水酸性至基本上中性的组合物。
包含共聚物的梳妆用品和健康和美容助剂,通常称作HBA,可包括,但不限于,头发去除产品(修面霜和洗剂,脱毛剂,修面后皮肤调理剂,和类似物);防臭剂和止汗剂;口服护理产品(口,牙齿和牙龈),如漱口剂,洁齿剂,如牙膏,牙粉,牙齿抛光剂,牙齿增白剂,口气清新剂,假牙粘合剂,和类似物;面部和身体毛发漂白剂;和类似物。可包含共聚物的其它健康和美容助剂,包括,但不限于,包含人造晒黑促进剂,如二羟基丙酮(DHA),酪氨酸,酪氨酸酯,和类似物的无阳光晒黑场合;包含活性成分如曲酸,对苯二酚,熊果苷,水果,植物或植物提取物,(柠檬果皮提取物,春黄菊,绿茶,纸桑提取物,和类似物),抗坏血酸基酸衍生物(棕榈酸抗坏血酸基酯,硬脂酸抗坏血酸基酯,磷酸抗坏血酸基镁,和类似物)的皮肤脱色化,增白,和增亮配制剂;足护理产品,如溶角蛋白谷类和茧去除剂,足浸渍液,足用粉末(药用,如抗真菌运动员足粉,软膏,喷剂,和类似物,和止汗剂粉末,或非药用水分吸收剂粉末),液体足用喷剂(非药用,如冷却,和防臭剂喷剂,和药用抗真菌喷剂,止汗剂喷剂,和类似物),和足和趾甲调理剂(洗剂和乳霜,指甲软化剂,和类似物)。
可包括共聚物的局部健康和美容助剂(如,作为铺展助剂和成膜剂)包括,但不限于,皮肤保护喷剂,乳霜,洗剂,凝胶,棒和粉末产品,如驱虫剂,止痒剂,防腐剂,消毒剂,阻晒剂,防晒剂,皮肤绷紧和调色乳和洗剂,除疣组合物,和类似物。
共聚物尤其可用作用于颗粒,如云母,珠光剂,珠粒,和类似物的悬浮剂,使得它们适用于包含颗粒,微磨料,和磨料的皮肤产品,如包含剥落擦洗剂的淋浴凝胶,面膜和皮肤清洁剂。许多cosmetical方面有用的颗粒磨砂剂是本领域已知的,且选择和量根据使用该组合物所期望的剥落效果而决定,这是化妆品领域熟练技术人员可认识到的。有用的磨砂剂包括,但不限于此,生物磨料,无机磨料,合成聚合物,和类似物,和其混合物。生物磨料包括,但不限于,壳,种子,和核或石头粒剂或粉末,得自坚果,如得自胡桃木(Juglans regia)壳,杏仁,山核桃,和类似物;水果来源,如杏,鳄梨,椰子,橄榄,桃,和类似物;植物来源,如玉米棒,燕麦糠,大米,灌木玫瑰果种子,西蒙得木(蜡,种子粉末),微晶纤维素,磨碎丝瓜,磨碎海藻,和类似物;动物来源,如牡蛎壳,蚕丝,微晶胶原,和类似物。无机磨料包括,但不限于,氧化锡,滑石,硅石(水合,胶体和类似物),高岭土,沉淀白垩,盐(氯化钠,死海盐,和类似物),磨碎浮石,和类似物。合成聚合物包括,但不限于,微晶聚酰胺(尼龙),微晶聚酯(聚碳酸酯),和类似物。本发明共聚物还可用于将气泡悬浮在液体介质中。
该共聚物可在各种皮肤病cosmetical组合物中用作增稠剂和成膜剂,这些组合物用于局部改善由干燥,光损害,衰老,粉刺,和类似因素引起的皮肤症状,包含调理剂,增湿剂,抗氧化剂,磨砂剂,角质溶解剂,,维生素,和类似物,通常包含活性酸性成分和具有pH值为约0.5至约5。如果该共聚物被引入前述这些酸性产品实施方案中,则活性酸成分可用作活性皮肤处理剂和用于共聚物的酸溶胀剂以实现所需粘度。
在一个cosmetical方面,该共聚物可用作增稠剂,用于包含酸性抗衰老,抗蜂窝炎,和抗粉刺剂,羟基羧酸,如α-羟基酸(AHA),β-羟基酸(BHA),α-氨基酸,α-酮酸(AKA),和其混合物作为活性成分的活性皮肤处理洗剂和乳霜。在这些cosmetical中,AHA可包括,但不限于此,乳酸,乙醇酸,水果酸,如苹果酸,柠檬酸,酒石酸,包含AHA的天然化合物的提取物,如苹果提取物,杏提取物,和类似物,蜂蜜提取物,2-羟基辛酸,甘油酸(二羟基丙酸),丙醇二酸(羟基丙烷二酸),葡萄糖酸,扁桃酸,二苯乙醇酸,壬二酸,α-硫辛酸,水杨酸,AHA盐和衍生物,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,和类似物。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,和类似物。α-氨基酸包括,但不限于,α-氨基二羧酸,如天门冬氨酸,谷氨酸,和其混合物,有时与水果酸组合应用。AKA包括丙酮酸。在一些抗衰老组合物中,酸性活性剂可以是视黄酸,卤代羧酸,如三氯乙酸,酸性抗氧化剂,如抗坏血酸(维生素C),无机酸,植酸,溶血磷脂酸,和类似物。一些酸性抗粉刺活性物质,例如,可包括水杨酸,水杨酸衍生物,如5-辛酰基水杨酸,视黄酸,和其衍生物。
1995年出版的COSMETICS and TOILETRIES,C and T IngredientResource Series,″AHAs and Cellulite Products How They Work″,和1998年出版的″Cosmeticals″,都讨论了活性皮肤处理组合物的使用或配制剂,这两篇都得自Allured出版公司。包含用抗坏血酸酸化的α-氨基酸的组合物描述于U.S.No.6,197,317,且在抗衰老,皮肤护理体系中的采用这些酸的商业cosmetical制剂以商品名AFA由exCel Cosmeceuticals(BloomfieldHills,MI)销售。例如描述于供应商的商业文献中的术语″AFA″被开发者编撰用于作为氨基水果酸和作为″Amino acid Filaggrin basedAntioxidant″的首字组合词用于描述氨基酸/维生素C组合。
其中可包括共聚物的其它健康护理产品是医疗产品,如局部和非局部药物,和设备。在药物的配制物中,共聚物可在产品,如乳霜,润发脂,凝胶,糊,软膏,片剂,凝胶胶囊,催泻流体(灌肠剂,催吐药,结肠,和类似物),栓剂,抗真菌泡沫,眼用产品(眼睛产品,如滴眼剂,人造泪,青光眼(glaucoma)药物传输滴剂,接触镜片清洁剂,和类似物),耳用产品(蜡软化剂,蜡去除剂,耳炎药物传输滴剂,和类似物),鼻用产品(滴剂,软膏,喷剂,和类似物),和伤口护理(液体绷带,伤口敷料,抗生素乳霜,软膏,和类似物)中用作增稠剂和/或润滑剂,但不限于此。
共聚物的成膜和酸可溶胀的特征使得该共聚物特别适用作局部医疗组合物的载体,用于促进和增加活性成分透皮传输或通过皮肤输送,用于增加抗粉刺剂配制剂和局部止痛的效力,和用于控制药物,如抗酸药从片剂,或糖浆,在低pH下,如在胃中的释放;控制药物从片剂,锭剂,可咀嚼物,和类似物在口的适度酸性环境中的释放;或从栓剂,软膏,乳霜,和类似物在阴道的适度酸性环境中的释放;促进皮屑控制剂从洗发剂,油膏,和类似物中的沉积;增加源自着色化妆品(美容品,唇棒,胭脂,和类似物)的着色剂在皮肤上沉积和源自头发染料的着色剂在头发上的沉积,等等。
除了前述内容,本发明聚合物在酸性pH下的阳离子特征和其惊奇的阳离子相容性使得该共聚物可在各种个人护理,健康护理,I&I,和医疗场合中用作抗静电,杀生物,抗微生物,和其它防腐性组合物的增稠剂。例如,该聚合物可在通常采用阳离子杀生物剂的非处方(OTC)健康护理和药物产品中,如在用于色斑和牙垢控制的口服护理组合物中,和包含治疗剂的液体载体,如糖浆,凝胶,和类似物中用作增稠剂。在某些受控pH条件下,共聚物的阳离子特征本身还可提供抗静电活性或杀生物,抗微生物,或类似防腐活性。
本发明共聚物可以,但不限于,用于医疗设备,如软组织植入物,外科手套,导管,套管,和类似物的润滑剂涂层,用作医疗仪器,伤口敷料,和类似物的可去除的保护膜涂层,用作粘膜粘合剂(muco-adhensive),尤其在胃的酸性环境中,用作用于医疗场合的配制产品,如消毒剂手霜,抗病毒产品(用于阴离子病毒),抗生素软膏,喷剂和乳霜,non-drip,医院的可喷雾消毒剂,在常规养护过程中施用的硬表面抗微生物末道漆,和类似物,的载体和增稠剂。
本发明共聚物可用于家庭护理,和I&I场合,例如,用作流变改性剂,织物调理剂,抗静电剂,尤其用于通过″粘附到表面上″而提高配制剂效率或提高消毒剂,和杀生物配制剂的效力,和用于与传统织物柔软剂一起协同地提高织物柔软效力。可包含本发明聚合物的典型的家用和I&I产品包括,但不限于,洗衣和织物护理产品,如洗涤剂,织物柔软剂(液体或片材),熨烫喷剂,干洗助剂,抗皱纹喷剂,污点去除剂和类似物;用于厨房和浴室和其中使用或设置的器具的硬表面清洁剂,如抽水马桶凝胶,浴盆和喷头清洁剂,硬水沉积去除剂,地板和贴砖清洁剂,壁清洁剂,地板和铬器件抛光剂,碱可剥离的塑料地板清洁剂,大理石和陶瓷清洁剂,空气清新剂凝胶,用于盘子的液体清洁剂,和类似物;自动洗碗机洗涤剂和漂洗剂;消毒清洁剂,如抽水马桶和浴盆清洁剂,消毒剂手皂,房屋除臭剂,和类似物。
本发明共聚物可在工业产品场合中用作流变改性剂,分散剂,稳定剂,促进剂,或抗微生物剂,和类似物,用于包括,但不限于,纺织品(加工,修整,印刷,和染色助剂,保护性可洗表面涂层,通过浸透无纺织物,和类似物而制备合成皮革,织造织物,无纺织物,天然和合成纤维和类似物的制造);水处理(废水,冷却水,饮用水纯化,和类似物);化学丸剂包容剂(酸-丸剂吸收剂,和类似物);皮革和兽皮加工(加工助剂,修整,涂覆,压花,和类似物);纸和纸制造(表面涂层,如着色涂层,抗静电涂层,和类似物,纸浆粘结剂,表面施胶剂,干和湿强度增强剂,湿法铺毡,和类似物的制造);印刷(油墨,抗芯吸喷墨打印机油墨,用于印刷丙烯酸类织物的包含阳离子染料的油墨配制剂的增稠剂,和类似物);油漆(颜料和研磨添加剂,用于环氧胶乳乳化物的交联剂,用于粘土,颜料,和类似物的颗粒悬浮助剂);工厂排放物处理(纸厂排放物中的酚类,和类似物的絮凝剂);金属加工(酸刻蚀清洁剂,低pH金属涂层,在冷轧钢处理中的酸浸剂,和类似物);粘合剂(透明粘合剂,用于金属,塑料,木材,和类似物的粘附性促进剂,无纺絮凝物粘合剂粘结层,粘结料,和类似物);木材防腐;和用于建筑和道路的工业结构产品(水泥增塑剂,在低pH下的沥青乳化物稳定剂,用于水泥的酸刻蚀剂,混凝土,灰浆,腻子,和类似物的稠度改性剂)。本发明聚合物尤其可用作锈去除剂,酸卡车清洁剂,结垢去除剂,和类似物的增稠剂,和用作包含颗粒,如粘土,颜料(二氧化钛,碳酸钙,和其它矿物),磨料,和类似物的产品的分散体稳定剂,用于各种前述工业场合,和用于钻井泥浆。
包含本发明共聚物的产品可包含本领域已知的各种常规添加剂和助剂,其中一些可用于一种以上的功能。用量可根据产品的用途或特性而变化,且可容易地由配制领域熟练技术人员或由文献确定。术语″化妆品助剂″包括化妆品和药物方面可接受的产品稳定化和产品修整剂,其用于在该组合物的可使用储存寿命中保持组合物的物理稳定性和其可见感官外观和市场吸引力。
应用于聚合物的术语″固定″包括沉积在施用该聚合物的表面上的成膜,粘附或涂覆性能。头发护理领域所通常理解,和本文所用的术语″头发定型和头发固定″合指头发定型剂,它们是头发固定和成膜剂和被局部施用到头发上以积极地有助于容易塑型和/或保持发型,并保持发型的可再塑型性。因此,头发定型组合物包括通常施用到头发(湿或干发)上的头发塑型,头发固定,和头发修饰产品,其形式为凝胶,漂洗液,乳化物(水包油,油包水或多相),如洗剂和乳霜,润发脂,喷剂(加压或非加压),spritze,泡沫,如摩丝,洗发剂,固体,如棒,半固体和类似物,或从其中浸渍或其上涂覆有头发定型组合物的头发定型助剂中施用,使得头发定型剂在头发上接触一段时间直至通过洗涤被去除。
涉及用于皮肤护理和头发护理的组合物时的术语″调理剂″,和其语言上的其他形式包括化妆品和药物上有用的材料,它们是润湿剂,增湿剂,和润肤剂。一些调理剂被认为可在组合物中用于多于一个的功能,如乳化剂,润滑剂,和溶剂。
优选的头发护理组合物实施方案,包括以有效量的本发明共聚物来为头发护理组合物提供性能,如头发固定性能,头发调理性能,粘性性能(增稠,流变改性),或其组合。任选地,头发护理组合物可包括一种或多种辅助成膜剂,辅助头发固定剂,辅助头发调理剂,辅助流变改性剂,或其混合物。
优选的皮肤护理组合物实施方案,包括以有效量的本发明共聚物来为皮肤护理组合物提供性能,如皮肤调理性能,粘性性能(增稠,流变改性),或其组合。任选地,皮肤护理组合物可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。
包含本发明共聚物的产品配制剂可包含常规或普遍地包括在个人护理,家庭护理,机构护理,和工业护理产品中,和工业工艺中的各种添加剂和化妆品助剂,包括,但不限于,酸化或碱化pH调节剂和缓冲剂;辅助固定和成膜剂,如合成或天然来源的非离子,阴离子,阳离子,或两性聚合物,和类似物;辅助流变改性剂,如增粘聚合物,树胶,或树脂增稠剂或凝胶剂;添加剂,如乳化剂,乳化物稳定剂,蜡,分散剂,和类似物,和粘度控制剂,如溶剂,电解质,和类似物;辅助调理剂,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和其衍生物,光泽增强剂,增湿剂,润肤剂,润湿剂,润滑剂,防晒剂,和类似物;氧化剂;还原剂;表面活性剂,如阴离子,阳离子,非离子,两性,两性离子表面活性剂,和其硅氧烷衍生物;聚合物膜改性剂,如增塑剂,增粘剂,减粘剂,润湿剂,和类似物;产品稳定化和修整剂,如螯合剂,不透明剂,珠光剂,蛋白材料和其衍生物,维生素和其衍生物,防腐剂,香料,增溶剂,着色剂(暂时或永久),如颜料和染料,UV吸收剂,和类似物;推进剂(水混溶性或水不混溶性),如氟化烃,液体挥发性烃,压缩气体,和类似物;和其混合物。
本文所讨论的可与本发明共聚物一起使用的添加剂和助剂成分,产品,或材料将由国际命名法,通常称为INCI命名或者由它们的惯用化学名称来提及,其中INCI命名是在国际化妆品成分词典(InternationalCosmetic Ingredient Dictionary)(由The Cosmetic,Toiletry,and FragranceAssociation(化妆品、梳妆用品和香料协会),Washington D.C.出版)(以下称为INCI词典)中赋予它们的,如可在其任何版本,例如,第六版的第1和2卷(1995)或第七和第八版的1-3卷(1997,2000)中找到。由INCI命名,商品名或两者所列举的材料的多个供应商可在INCI词典中和在许多商业出版物中找到,后者包括但不限于2001McCutcheon’s Directories,第1卷:乳化剂&洗涤剂和第2卷:功能材料(由McCutcheon’s Division,Manufacturing Confectioner Publishing Co.,Glen Rock,N.J.(2001)出版);和2001Cosmetic Bench Reference,COSMETICS and TOILETRIES版,115(13)(由Allured Publishing Corporation,Carol Stream,IL(2001)出版)。组合物的这些组分和配制剂另外详细描述于熟知的参考文献,如化妆品科学和技术(Cosmetics Science and Technology),第一版(Sagarin(编辑))(1957年出版),和第二版(Balsam,等人(编辑))(1972-74年出版);和化妆品的化学和制造(The Chemistry and Manufacture of Cosmetics),第二版(deNavarre(编辑))(1975年出版),和第三版(Schlossman(编辑))(2000年出版),两者都可得自Allured Publishing Corporation;Rieger(编辑),Harry’sCosmeticology,第八版,Chemical Publishing,Co.,Inc.,Newyork,NY(2000);和药物领域熟练技术人员可得的各种配方集,如Remington’sPharmaceutical Sciences,第十四版,Mack Publishing Company,Easton,Pa.(1970)。
已知的是,通过存在有药物或药物上接受的化合物,和通过可用于制造产品的受控条件,施用到皮肤和粘膜上用于清洁或镇定的个人护理和局部,皮肤病健康护理用配制组合物使用许多相同的或类似生理可容忍的成分配混和配制成主要在所选成分的纯度等级上不同的相同或类似产品形式。同样,用于家用,和I&I的产品中的许多成分与前述相同或类似,主要在所用的量和材料等级上不同。另外已知,成分的选择和允许量也可能在国家,地区,当地或国际水平上受到政府法规的限制。因此,本文对各种可用于个人护理和健康护理产品的成分的讨论可应用于家用和I&I产品和工业场合。
包含共聚物的配制组合物中的成分的选择和量根据该产品和其功能而变化,这是配制领域熟练技术人员所熟知的。用于个人护理和局部健康护理产品的配制剂成分通常可包括,但不限于,溶剂,表面活性剂(作为清洁剂,乳化剂,泡沫促进剂,助水溶剂,增溶剂,和悬浮剂),非表面活性剂悬浮剂,乳化剂,皮肤调理剂(润肤剂,润湿剂,增湿剂,和类似物),头发调理剂,头发固定剂,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,磨料,粘合剂,吸收剂,染料,防臭剂,止汗剂,不透明剂和珠光剂,抗氧化剂,防腐剂,推进剂,铺展助剂,防晒剂,无阳光皮肤晒黑促进剂,紫外光吸收剂,pH调节剂,植物药材,头发着色剂,氧化剂,还原剂,皮肤漂白剂,颜料,生理活性剂,抗炎症剂,局部麻醉药,香料和香料增溶剂,和类似物,除了可能未在此出现的以前讨论的成分以外。口服护理产品,例如,除了表面活性剂,磨料,润湿剂,和食品香料以外可包含抗龋,抗牙垢和/或抗色斑剂。对物质和其常规功能和产品种类的深入列举一般性地出现在INCI词典,尤其出现在第七版的第二卷第4和5部分。
被制成含水乳化物的本发明共聚物尤其可用于水基配制物,和包含水混溶性辅助溶剂的配制物,但不限于此。常用的有用的溶剂通常是液体,如水(去离子,蒸馏或纯化),醇,多元醇,和类似物,和其混合物。非水或憎水辅助溶剂常用于基本上无水的产品,如指甲漆,气溶胶推进剂喷剂,或用于特定功能,如去除油污,皮脂,化妆品,或用于溶解染料,香料,和类似物,或被引入乳化物的油相中。非水的辅助溶剂的非限定性例子包括直链和支化醇,如乙醇,丙醇,异丙醇,己醇,和类似物;芳族醇,如苄基醇,环己醇,和类似物;饱和C12-C30脂肪醇,如月桂基醇,肉豆蔻基醇,鲸蜡基醇,硬脂基醇,二十二烷基醇,和类似物。多元醇的例子包括多羟基醇,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,如具有约2至约30个碳原子和1至约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,和类似物。非水辅助溶剂的例子包括硅氧烷,和硅氧烷衍生物,如环二甲基硅酮,和类似物,酮如丙酮和甲基乙基酮;天然和合成油和蜡,如蔬菜油,植物油,动物油,精油,矿物油,C7-C40异链烷烃,烷基羧酸酯,如乙酸乙酯,乙酸戊基酯,乳酸乙酯,和类似物,霍霍巴油,鲨鱼肝油,和类似物。一些前述非水辅助溶剂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,泡沫促进剂,助水溶剂和悬浮剂。本发明共聚物可用于包含所有种类的表面活性剂,即,阴离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,非离子表面活性剂,两性表面活性剂的配制物中。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,以下文献讨论了表面活性剂的种类Cosmetics and Toiletries Cand T Ingredient Resource Series,Surfactant Encyclopedia,第二版,Rieger(ed),Allured Publishing Corporation(1996);Schwartz,等人,Surface Active Agents,Their Chemistry and Technology,published 1949;和Surface Active Agents and Detergents,Volume II,published 1958,Interscience Publishers。
令人惊奇地,本发明共聚物聚合物可在包含较高浓度(约10-40重量%)阴离子表面活性剂的组合物,如用于头发和身体(沐浴)产品的洗发剂和二合一型液体调理/清洁剂中用作增稠剂和沉积助剂。本发明共聚物可与具有抗静电活性的阳离子表面活性剂,如用于头发护理产品和织物护理产品中的那些相容。
阴离子表面活性剂包括具有带负电荷的疏水物或当pH被升高至中性或以上时携带负电荷的物质,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,如烷基醚硫酸盐和烷基硫酸盐。
阴离子表面活性剂的例子包括在水溶液中为微酸性的酰基谷氨酸的一元盐,如酰基谷氨酸钠和氢化牛油谷氨酸钠;酰基-水解蛋白的盐如钾,棕榈酰基水解乳蛋白,钠椰油基水解大豆蛋白,和TEA-松香酰基水解胶原;酰基肌氨酸盐,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;甲基酰基牛磺酸钠的盐,如月桂酰基牛磺酸钠和甲基椰油基牛磺酸钠;链烷酸和链烷酸盐,如形成水溶性皂和水不可溶乳化皂(包括硬脂酸钠,硬脂酸铝,和十一碳烯酸锌)的衍生自动物和植物甘油酯的脂肪酸;酯羧酸,如二壬苯醇醚(dinonoxynol)-9-柠檬酸酯;酰基乳酸盐如硬脂酰基乳酸钙和月桂醇聚(氧乙烯)醚-6(Laureth-6)柠檬酸盐;具有变化长度的聚氧亚乙基链的衍生自乙氧基化醇或酚类的醚羧酸,如壬苯醇醚-8羧酸,和十三烷基聚(氧乙烯)醚-13羧酸钠;磷酸的单和二酯和其盐,如磷脂类,二月桂醇聚(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,如椰油基羟乙基磺酸钠;烷基芳基苯磺酸盐,如α-烯烃磺酸盐(AOS)和碱金属,碱土金属,和其烷醇胺盐,和十二烷基苯磺酸钠;烷基磺酸盐,如C12-C14烯烃磺酸钠,椰油单甘油酯磺酸钠,C12-C15pareth-15磺酸钠,和月桂基磺基乙酸钠;磺基琥珀酸盐,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,如二(C4-C10)烷基磺基琥珀酸钠,月桂醇聚(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-C15pareth磺基琥珀酸二钠;烷基醚硫酸盐,如月桂基醚硫酸钠和铵(具有约1至约12摩尔氧化乙烯);烷基硫酸盐,如C12-C18烷基硫酸的钠,铵和三乙醇胺盐,C12-C14烯烃硫酸钠,月桂醇聚(氧乙烯)醚-6羧酸钠,C12-C18pareth硫酸钠,和类似物。
阳离子表面活性剂可具有携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,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-衍生物且中和阴离子可以是无机或有机的。可用于本文的阳离子表面活性剂材料是对应于以下通式的季铵化合物:(R10R11R12R13N30)E-,其中R10,R11,R12,和R13分别独立地选自具有1至约22个碳原子的脂族基团,或芳基,烷氧基,聚氧亚烷基,烷基酰氨基,羟基烷基,芳基或烷基芳基,其中烷基链具有1至约22个碳原子的;E-是成盐阴离子如选自卤素,(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,脂族基团还可包含醚键,酯键,和其它基团如氨基基团。较长链脂族基团,如,具有约12或更多个碳的那些,可以是饱和或不饱和的。
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。烷基胺和其盐的例子包括二甲基椰油胺,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,花生基二十二烷基胺,二甲基月桂胺,硬脂基胺盐酸盐,大豆胺盐酸盐,硬脂基胺甲酸盐,N-牛油丙烷二胺二盐酸盐,和氨基聚二甲基硅氧烷(被氨基官能团封端(blocked)的硅氧烷聚合物,如氨基乙基氨基丙基硅氧烷的INCI命名)。酰氨基胺和其盐的例子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,和类似物。在低pH下,氧化胺可质子化和性质上类似于N-烷基胺。
烷基咪唑啉的例子包括烷基羟基乙基咪唑啉,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,和类似物。乙氧基化胺的例子包括PEG-椰油多元胺,PEG-15牛油胺,quaternium-52,和类似物。
季铵化合物是单体或聚合物材料,其包含至少一个共价键接至四个烷基和/或芳基取代基上的氮原子,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,和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硅氧烷。
烷基苄基二甲基铵盐的非限定性例子包括硬脂基二甲基苄基氯化铵(stearalkonium),苯扎氯铵,quaternium-63,油基二甲基苄基氯化铵,十二烷基二甲基氯化铵,和类似物。烷基甜菜碱化合物的例子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例子包括油基甜菜碱,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乙基硫酸盐,异硬脂基乙基亚铵乙基硫酸盐,和烷基吡啶盐酸盐,和一般用作乳化剂。杂环铵盐的例子包括鲸蜡基吡啶鎓盐酸盐,异硬脂基乙基亚铵乙基硫酸盐,和类似物。四烷基铵盐的例子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,quaternium-18,和椰油二甲基铵羟基丙基水解蛋白,如头发角蛋白,和类似物。
本发明共聚物令人惊奇地与阳离子表面活性剂和适用作抗静电剂的其它阳离子化合物相容。术语″抗静电剂″是指通过例如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)和纺织品的电性能和因此可调理头发,皮肤和织物的成分。共聚物的阳离子相容性使得它们适用于被引入包含用于头发护理组合物的抗静电剂的配制物,如洗发剂,洗发后调理漂洗液,头发喷剂,头发敷料和类似物中。抗静电剂的用量可以是最终组合物的最高至约30重量%,但不限于此。
抗静电剂包括,但不限于,季铵化合物,蛋白衍生物,合成季铵聚合物,胺,质子化氧化胺,甜菜碱,和类似物,其除了这些材料所赋予的任何表面活性剂性能,还可在特定配制物中和在受控pH条件下用作抗静电剂。除了以上讨论的抗静电剂,可用作抗静电剂的季铵化合物的例子是乙酰氨基丙基三甲基氯化铵,二十二烷酰氨基丙基二甲基胺,二十二烷酰氨基丙基乙基二甲基铵乙基硫酸盐,二十二烷基三甲基氯化铵,十六烷基聚氧乙烯醚基吗啉鎓乙基硫酸盐,十六烷三甲基氯化铵,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,羟基乙基二十二烷酰氨基丙基二甲基氯化铵,quaternium-26,quaternium-27,quaternium-53,quaternium-63,quaternium-70,quaternium-72,quaternium-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,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,和类似物。
合成季铵聚合物,包括成膜聚合物和调理聚合物。合成季铵聚合物的例子包括二甲基二烯丙基氯化铵的聚合物和共聚物,如polyquaternium-4,polyquaternium-6,polyquaternium-7,polyquaternium-22,polyquaternium-10,polyquaternium-11,polyquaternium-15,polyquaternium-16,polyquaternium-24,polyquaternium-28,polyquaternium-32,polyquaternium-33,polyquaternium-35,polyquaternium-37,polyquaternium-39,polyquaternium-44,PEG-2-椰油甲基氯化铵(PEG-2-cocomonium chloride),quaternium-52,和类似物。
术语″头发定型组合物″包括在头发塑造为所需形状(弯曲或直)之前,过程中或之后施用到头发(湿或干的)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。
本发明共聚物令人惊奇地可在头发定型和头发塑型(hair styling)组合物中用作唯一的成膜,流变改性,调理固定剂。本发明聚合物还可与市售辅助头发固定聚合物,如非离子,阳离子,和两性头发定型聚合物,阳离子调理聚合物,和其组合结合使用。惊奇地发现,通过将本发明聚合物与辅助的常规头发固定和/或头发调理聚合物合适组合,粘度和头发定型效力性能意外地增加。本领域熟知的常规聚合物头发固定和头发塑型聚合物包括天然的树胶和树脂和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容易地在INCI词典,供应商网站,和商业文献中找到。参见,例如,the Polymer Encyclopedia,出版于Cosmetics andToiletries,117(12),2002年12月中(Allured Publishing Corporation,CarolStream,Ill.)。
用作头发塑型或固定聚合物的合适的市售非离子聚合物(即,中性的)包括,但不限于,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),和类似物。市售阳离子固定聚合物包括,但不限于,具有INCI命名的聚合物,polyquaternium,如polyquaternium-4,二烯丙基二甲基氯化铵(diallyldimonium chloride)/羟基乙基纤维素共聚物(如CELQUAT H-100,National Starch);polyquaternium-11,季铵化乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物(如GAFQUAT 734,755,755N,ISP);polyquaternium-16,季铵化乙烯基吡咯烷酮/乙烯基咪唑啉鎓盐酸盐共聚物(如LUVIQUAT FC-370,BASF);polyquaternium-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(如GAFQUATHS-100,ISP);polyquaternium-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;polyquaternium-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铵氯化铵共聚物(如STYLEZETMW,ISP),和类似物;和在酸性pH条件下是阳离子的氨基-取代聚合物,如乙烯基己内酰胺/PVP/甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物(如GAFFIX VC-713,ISP);PVP/甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物(如Copolymer 845,ISP),PVP/DMAPA丙烯酸酯共聚物(如STYLEZE CC-10,ISP),具有INCI命名,Chitosan PCA(如KYTAMER PC,Amerchol)的脱乙酰壳多糖的吡咯烷酮羧酸盐,和类似物。
合适的两性固定聚合物包括,但不限于,辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙基酯共聚物(如AMPHOMER聚合物,NationalStarch),丙烯酸酯/丙烯酸月桂基酯/丙烯酸硬脂基酯/乙基氧化胺甲基丙烯酸酯共聚物(如DIAFORMER聚合物,Clariant Corp.),和类似物。
合适的商业调理聚合物包括聚合物季铵盐如,但不限于,polyquaternium-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),如MACKER-NIUM-007,McIntyre  Group,Ltd.);polyquaternium-10(与三甲基铵取代环氧化物反应的羟基乙基纤维素的聚合物季铵盐),如UCARE Polymer JR,LK,LR,SR系列,Amerchol和CELQUAT SC系列,National Starch;polyquaternium-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),如MERQUAT和MERQUAT Plus聚合物,Ondeo Nalco;天然树胶的季铵化衍生物,如,瓜尔羟基丙基三甲基氯化铵(如JAGUAR和JAGUAR Excel聚合物,Rhodia,Inc.),和类似物。
许多季铵化合物用于织物调理和织物护理,它们一般被称作织物柔软剂,并通常以配制物总重的最高至约20重量%的量使用,但不限于此。可与本发明共聚物结合使用的织物柔软剂一般包括长链烷基化季铵化合物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,和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)。
除了以前讨论的抗静电剂,二烷基二甲基季铵化合物的例子包括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-ditallowyl-N,N-dimethylammonium ethosulfate),N,N-二(氢化-牛油基)-N,N-二甲基氯化铵,和类似物。咪唑啉季化合物的例子包括1-N-甲基-3-N-牛油酰氨基乙基咪唑啉鎓盐酸盐,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,其可以商品名VARISOFT 475得自WitcoChemical Company,和类似物。酰氨基胺季化合物的例子包括N-烷基-N-甲基-N,N-双(2-牛油酰氨基乙基)铵盐,其中烷基基团可以是甲基,乙基,羟基乙基,和类似物。二羟基丙基铵化合物的二烷基酯季化衍生物的例子包括1,2-二牛油酰基氧基-3-N,N,N-三甲基丙烷氯化铵(1,2-ditallowoyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniopropane chloride),1,2-二低芥酸菜子酰基氧基-3-N,N,N-三甲基丙烷氯化铵(1,2-dicanoloyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniopropane chloride),和类似物。
另外,其它种类的长链(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,包括,但不限于,N,N-二(烷基氧基乙基)-N,N-二甲基铵盐如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,和类似物;N,N-二(烷基氧基乙基)-N-甲基-N-(2-羟基乙基)铵盐如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,和类似物;N,N-二(2-烷基氧基-2-氧代乙基)-N,N-二甲基铵盐,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,和类似物;N,N-二(2-烷基氧基乙基羰基氧基乙基)-N,N-二甲基铵盐,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,和类似物;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,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,和类似物;N,N,N-三(烷基氧基乙基)-N-甲基铵盐,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,和类似物;N-(2-烷基氧基-2-氧代乙基)-N-烷基-N,N-二甲基铵盐,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,和类似物。
优选地,长链烷基基团衍生自牛油,低芥酸菜子油,或棕榈油,但衍生自例如大豆油和椰子油的其它烷基基团也是合适的,例如还有月桂基,油基,蓖麻油基(ricinoleyl),硬脂基,棕榈基,和类似的脂肪烷基基团。季铵盐化合物可具有任何阴离子基团作为反离子,例如,氯离子,溴离子,甲基硫酸根(methosulfate,即甲基硫酸根(methylsulfate)),乙酸根,甲酸根,硫酸根,硝酸根,和类似物。
优选的季铵织物柔软化合物的例子包括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,其中这些材料分别以商品名VARISOFT222和VARISOFT 110得自Witco Chemical Company;甲基三乙醇铵盐的二烷基酯季化衍生物如得自Cognis的DEHYQUART 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,如DEHYQUART AU35,AU46,AU56,和类似物;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熟知的二烷基二甲基铵盐如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(二十二烷基)-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ADOGEN 442),N,N-二牛油基-N,N-二甲基氯化铵(商品名ADOGEN470,PRAEPAGEN 3445),N,N-二硬脂基-N,N-二甲基氯化铵(商品名AROSURF TA-100),都得自Witco Chemical Company;以商品名KEMAMINE Q-2802C由Witco Chemical Corporation的HumkoChemical Division销售的N,N-二(二十二烷基)-N,N-二甲基氯化铵;和以商品名VARISOFT SDC由Witco Chemical Company销售和以AMMONYX490由Onyx Chemical Company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,和其混合物可与本发明共聚物结合使用,尤其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可影响织物柔软剂的稳定性,尤其在长时间的储存条件下。本文所定义的pH在净组合物中在约20℃下测定。优选,组合物的pH低于约7。对于这些组合物的最佳水解稳定性,pH优选为约2至约5,更优选约2.5至约3.5。
除了前述的蛋白衍生物,蛋白衍生物的例子还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,和类似物。
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,酯,和醚。非离子醇通常是长链C8-C18烷烃的羟基衍生物,如鲸蜡硬脂醇,氢化牛油醇,羊毛脂醇,烷醇酰胺,和类似物。烷醇酰胺包含至少一个烷氧基或一种聚氧亚乙基基团和包括烷醇衍生的酰胺,如酰基酰胺DEA,N-烷基吡咯烷酮,棕榈酰胺MEA,花生酰胺MIPA,和类似物和乙氧基化酰胺,如PEG-50牛油酰胺。氧化胺包括烷基氧化胺,如月桂氧化胺;和酰氨基丙基吗啉氧化物,如椰油酰氨基丙基氧化胺;和类似物。酯包括乙氧基化羧酸,如PEG-8二月桂酸酯,PEG-8月桂酸酯,和类似物;乙氧基化甘油酯,如PEG-4蓖麻油,硬脂酸PEG-120甘油酯,三油精PEG-6酯,和类似物;二醇酯和其衍生物,如二醇硬脂酸酯SE,丙二醇蓖麻油酸酯,和类似物;单甘油酯,如甘油基肉豆蔻酸酯,甘油基棕榈酸酯乳酸酯,和类似物;聚甘油基酯,如聚甘油基-6-二硬脂酸酯,聚甘油基-4-油基醚,和类似物,多元醇酯和醚,如甲基葡萄糖聚(氧乙烯)醚-20-倍半硬脂酸酯(gluceth-20 sesquistearrate),蔗糖二硬脂酸酯;和类似物;脱水山梨醇/山梨醇酯,如聚山梨酸酯-60,脱水山梨醇倍半异硬脂酸酯,和类似物;和磷酸的三酯,如十三烷基聚(氧乙烯)醚-3-磷酸酯(trideceth-3 phosphate,),三油基聚(氧乙烯)醚-8-磷酸盐(trioleth-8 phosphate),和类似物。醚包括乙氧基化醇,如鲸蜡硬脂基聚(氧乙烯)醚-10(ceteareth-10,),壬苯醇醚-9,和类似物;乙氧基化羊毛脂,如PEG-20羊毛脂,PPG-12-PEG-65羊毛脂油,和类似物;乙氧基化聚硅氧烷,如聚二甲基硅氧烷共聚多元醇,和类似物;丙氧基化POE醚,如meroxapol 314,泊咯沙姆(poloxamer)122,PPG-5-十六烷基聚(氧乙烯)醚-20(PPG-5-ceteth-20),和类似物;和烷基多苷,如月桂基葡萄糖,和类似物。
非离子表面活性剂可用作乳化剂,悬浮剂,增溶剂,泡沫促进剂,和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例子包括直链或支化醇乙氧基化物,C8烷基苯酚烷氧基化物,如辛基苯酚乙氧基化物,聚氧亚乙基聚氧亚丙基嵌段共聚物,和类似物;聚氧乙二醇单甘油酯和二甘油酯的C8-C22脂肪酸酯;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;氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物;和类似物。表面活性剂泡沫促进剂或助水溶剂的例子包括烷醇酰胺,如乙酰胺MEA,单乙醇酰胺,二乙醇酰胺,椰油酰胺DEA,异丙醇酰胺,和类似物;氧化胺,如氢化牛油氧化胺;短链烷基芳基磺酸盐,如甲苯磺酸钠;磺基琥珀酸盐,如硬脂基磺基琥珀酸二钠;和类似物。
两性和两性离子表面活性剂是通过在强酸性介质中携带正电荷,在强碱性介质中携带负电荷,和在中间pH下形成两性离子物质而具有表现出酸或碱的能力的那些化合物。两性表面活性剂的主要种类是酰基/二烷基亚乙基二胺和其衍生物,如椰油两性羧甲基羟基丙基硫酸二钠,椰油两性二丙酸二钠,椰油两性乙酸钠,月桂两性PG-乙酸根磷酸钠,牛油两性丙酸钠,十一碳烯基两性丙酸钠,和类似物;和N-烷基氨基酸,如氨基丙基月桂基谷氨酰胺,大豆甘氨酸二羟基乙基酯,月桂氨基丙酸,和类似物。
用于本发明组合物的一些合适的两性离子表面活性剂包括广义上被描述为脂族季铵,鏻(phosphonium),和锍化合物的衍生物的那些,其中所述脂族基团可以是直链或支化的,和其中脂族取代基之一包含约8至约18个碳原子和另一取代基包含阴离子增水溶基团,如羧基,磺酸根,硫酸根,磷酸根,膦酸根,和类似物。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,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,花生基二十二烷基胺(arachidylbehenylamine),和类似物。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至18个碳原子。优选的两性表面活性剂的例子包括椰油酰氨基丙基甜菜碱,椰油两性乙酸钠,椰油酰氨基丙基羟基磺基甜菜碱,和椰油两性丙酸钠,它们尤其适用作皮肤和头发的温和型清洁剂。
pH调节剂可被加入事先酸溶胀的,或水溶胀的共聚物中或加入包含共聚物的配制物中。因此,pH调节剂可以在最终组合物中得到所需pH值所需的任何量使用。碱性pH调节剂的例子包括碱金属氢氧化物;如氢氧化钠,和氢氧化钾;氢氧化铵;有机碱,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,三乙基胺,三甲基胺(2-氨基-2-羟基甲基)-1,3-丙烷二醇)(tromethamine(2-amino-2-hydroxymethyl)-1,3-propanediol),),和四(羟基丙基)亚乙基二胺;和无机酸的碱金属盐,如硼酸钠(硼砂),磷酸钠,焦磷酸钠,和类似物,和其混合物。酸性pH调节剂可以是有机酸,包括氨基酸,和无机矿物酸。酸性pH调节剂的例子包括乙酸,柠檬酸,富马酸,谷氨酸,乙醇酸,含有超过两个碳原子的α-羟基羧酸,盐酸,乳酸,硝酸,磷酸,硫酸氢钠,硫酸,酒石酸,等等,以及它们的混合物。在本发明的一个方面,所有的有机酸(除了乙醇酸)都可预期作为pH调节剂。
在用酸性pH调节剂进行的中和来实现阳离子聚合物所需要的溶胀量后,使用″后-碱性″配制技术来实现更高pH的组合物。这些稳定的水性含有表面活性剂的组合物一般能够维持平滑的,可接受的流变性能,而没有明显提高或降低粘度,浊度或pH值,不会分离、沉降或者cream out。在本发明的一个实施方案中,该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,该共聚物/表面活性剂组合物能够含有其它表面活性剂,其选自阴离子,非离子,和阳离子表面活性剂,或者它们的组合。
本发明共聚物可用作增稠剂,成膜剂,或用作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,和类似物,且头发颜色修复剂通常是头发敷料或乳化物的形式。永久头发染料,和较长效半永久头发染料一般是双组分产品,其中一种组分包含氧化性染料中间体和染料偶联剂,且另一组分包含稳定化氧化剂,通常过氧化氢,在约pH 3-4下,并在刚好使用之前混合在一起。已知的是,这些双组分头发染色产品用表面活性剂成分,通常非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂的组合配制,用于在制备染料混合物时增稠。除了前述文献,对头发染色化学和组合物的一般性讨论存在于Brown等人的SCC Monograph,Permanent HairDyes,Society of Cosmetic Chemists(1996)。本发明共聚物可被引入这些头发染色体系的双组分之一或两者中,用作酸性稳定化氧化部分的增稠剂或用于非氧化部分中以在与酸性部分混合时被增稠。
除了以上讨论的成分,常用于抗粉刺产品,面部和身体毛发漂白剂,和防腐剂产品的其它成分包括氧化剂,如过氧化氢,过氧化苯甲酰,和水溶性无机过硫酸盐化合物如过硫酸铵,过硫酸钾,和过硫酸钠。
本发明共聚物尤其可用于水不溶性(疏水)油状材料如天然和合成油,脂肪,和蜡,包括,例如,植物油,动物油和脂肪,石蜡油和蜡,硅油和蜡;和类似物的乳化助剂。许多油状材料用作溶剂,载体,润肤剂,或调理剂,例如,用于头发和皮肤护理产品。
本发明共聚物令人惊奇地是常用于洗发剂产品,如所谓″二合一″组合清洁/调理洗发剂的硅氧烷液体的有用的稳定剂。硅氧烷液体一般被描述为烷基硅氧烷聚合物。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的直链聚二甲基硅氧烷,其中w表示大于2的整数。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基团被氧替代以产生支化点。硅氧烷液体通常是具有几个mPa至几十万个mPa的粘度的水不溶性的油。
特别可用于头发护理产品的一类硅氧烷是所谓刚性硅氧烷(也称作硅氧烷树胶),例如描述于U.S.专利No.4,902,499,它们一般具有大于约6.0×105mPa的粘度(在约20℃下)和具有至少约5.0×105原子质量单位的重均分子量,其通过特性粘数测量测定。本发明聚合物惊奇地有效用于稳定化包含刚性硅氧烷调理剂的二合一型洗发剂配制物。
尤其可与本发明聚合物结合使用的另一种类的硅氧烷材料是通常在头发护理产品,如洗发剂中用作润滑剂的挥发性硅氧烷。挥发性硅氧烷包括环状和直链聚二甲基硅氧烷,和类似物。环状挥发性硅氧烷通常在环状环结构中包含约3至约7个与氧原子交错排列的硅原子。每个硅原子另外被两个烷基基团,通常甲基基团取代。直链挥发性硅氧烷是如上所述具有不超过约25mPa的粘度的硅氧烷液体。对挥发性硅氧烷的描述在Todd和Byers的Volatile Silicone Fluids for Cosmetics,Cosmetics and Toiletries,第91(1)卷,第27-32页(1976),和Kasprzak的Volatile Silicones,Soap/Cosmetics/Chemical Specialities,第40-43页(1986年)中找到。
其它硅油包括聚二甲基硅氧烷共聚多元醇,它们是二甲基硅氧烷(聚二甲硅氧烷)和氧化烯的直链或支化共聚物。聚二甲基硅氧烷多元醇可以是无规或嵌段共聚物。一般有用的聚二甲基硅氧烷多元醇是具有聚二甲基硅氧烷嵌段和聚氧化烯嵌段,如聚氧化乙烯,聚氧化丙烯,或两者的嵌段的嵌段共聚物。包括挥发性硅氧烷,silicone gum,和硅氧烷共聚物的硅氧烷液体可得自各种商业来源如Dow Corning,通用电气公司,和Noveon,Inc。
可与本发明聚合物结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;羊毛脂脂肪酸的酯如羊毛脂脂肪酸的异丙基酯;多元醇脂肪酸;乙氧基化醇,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被用于头发或皮肤的调理剂,和润湿剂,而且除了以上讨论的那些,例子还包括PCA(DL-吡咯烷酮羧酸)和其盐,如赖氨酸PCA,铝PCA,铜PCA,脱乙酰壳多糖PCA,和类似物,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;和类似物。
本发明的共聚物流变改性剂在实现约6.8到约3.0的酸性pH前不会建立相当大的粘度。化妆品配制物的pH为,但不限于,约3.0到约8.0的范围。
令人惊奇地,已经发现当含有与两性表面活性剂一起混合的本发明共聚物的配制物被降低到酸性pH(来建立想要的粘度),然后接着升高pH时,粘度、浊度和屈服值(yield value)一般保持不变或者经常实际得到改进。这一配制技术在这里被称为″后-碱性(back-alkaline)″增稠。后-碱性配制技术拓宽了本发明共聚物的适用范围,允许了在酸处理或聚合物增稠步骤之后的配制物pH的提高。另外,后-碱性工艺方法可用于在通常可接受的pH范围内,进一步增加要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,将一种或多种共聚物、共聚物、等等加入到水中并且混合。随后将两性表面活性剂加到该含水聚合物溶液中,并混合。如果需要,将任选的表面活性剂,其选自阴离子,非离子,和阳离子表面活性剂,或者它们的组合,加入到配制物中。合适的两性,阴离子,阳离子和非离子型表面活性剂如本文所述。接着将酸性pH调节剂加入,并混合,以便降低组合物的pH,来获得想要的低pH配制物。在一个方面,组合物的pH最初用酸调节为约0.5到约7.0之间,在另一方面,为约3.0到约6.0之间,在又一方面,为约4.0到约5.0之间。该酸性pH调节剂可选自本文所述的有机酸和无机酸。在另一实施方案中,任何能降低共聚物组合物初始pH并使得共聚物组合物粘度提高的酸性成分都预期被包括在本发明范围之内。酸性活性成分能够在有或者没有pH调节剂的情况下使用。合适的酸性成分例子选自,但不限于,本文所述的皮肤学和cosmetical酸性活性成分。
已经发现,当将柠檬酸用于共聚物中和步骤(即,pH降低步骤),当碱性pH调节剂随后被加到该配制物时,组合物粘度实际上提高。酸增稠的组合物的pH,令人期望地是,低于组合物的最终目标pH至少约1,优选2单位,优选至少3pH单位。然后将碱性pH调节剂加入,来提高组合物的pH到最终的目标pH。适用于后-碱性配制技术的碱性pH调节剂如本文所述。
本发明组合物的理想pH显然取决于特定的最终产品应用场合。一般地,个人护理组合物的pH为约3到约8。一般地,家庭护理组合物的pH为约1到约12。
术语″有效量″指的是,达到所要效果而必需的量。
本发明的另一实施方案是,水性个人护理,家庭护理或织物护理组合物,其包含有效量的至少一种结构式(I)和(II)中所示的共聚物
Figure BDA0000058513170000541
其中,
a,b,c,和d表示在共聚物中各重复单元或衍生单体的重量百分比。
a,b,c,和d的总和为100.0重量%,基于共聚物的总重量。
a为该共聚物的约81.0到约99.8重量%。
b为该共聚物的约0.1%到约18.9重量%;
c为该共聚物的约0.1%到约18.9重量%;
d为该共聚物的约0%到约18.8重量%;
*是末端基团,例如,催化剂残基;
A是氨基取代乙烯基单体或其盐,其选自由如下物质组成的组:单(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,二-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,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,以及它们的混合物。
B是疏水性非离子乙烯基单体,其选自由如下物质组成的组:丙烯酸的C1-C30烷基酯,甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯,以及它们的混合物;
C是结构式(V)的缔合状单体
Figure BDA0000058513170000542
其中,
各R2各自独立地是H、甲基、-C(=O)OH或者-C(=O)OR3
R3是C1-C30烷基;
T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-,或者-CH2CH2NHC(=O)-;
Ar是二价芳基;
E是H或者甲基;
z是0或1;
k是0到约30的整数;并且m是0或者1;
前提是当k是0时,m是0,并且当k为1到约30时,m为1;
(R4-O)n是聚氧化烯,其是C2-C4-氧化烯单元的均聚物、无规共聚物或者嵌段共聚物,其中R4为C2H4,C3H6,C4H8,或者它们的混合物。并且n是约5到约250的整数,优选约5到约100,更优选约10到约80,最优选约15到约60;
Y是-R4O-,-R4H-,-C(=O)-,-C(=O)NH-,-R4NHC(=O)NH-,或者-C(=O)NHC(=O)-;并且
R5是取代或未取代的烷基,其选自由如下所组成的组:C8-C40直链烷基,C8-C40-支化烷基,C8-C40碳环烷基,C2-C40的烷基-取代苯基,芳基-取代C2-C40烷基,以及C8-C80复合酯;其中该R5烷基任选地包括一个或多个选自如下基团的取代基:羟基,烷氧基和卤素;并且
D是缔合状乙烯基单体,其选自由如下所组成的组: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,二十二烷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),蜡基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蒙旦基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蜂花基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,紫胶烷基聚乙氧基化(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);
A、B、C和D,当存在时,彼此通过共价键进行连接;
其前提是,当共聚物中同时有C和D时,C和D彼此不同;
其中,
e,f,g和h表示在共聚物中各重复单元或衍生单体的重量百分比。
e,f,g和h的总和为100.0重量%,基于共聚物的总重量。
e为该共聚物的约5.0重量%到约99.6重量%。
f为该共聚物的约5.0重量%到约99.6重量%;
g为该共聚物的约0.1重量%到约40.0重量%;
h为该共聚物的约0.1重量%到约40.0重量%;
*是末端基团,例如,催化剂残基;
E是氨基取代乙烯基单体或其盐,其选自由如下物质组成的组:单(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,二-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,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,以及它们的混合物。
F是疏水性非离子乙烯基单体,其选自由如下物质组成的组:丙烯酸的C1-C30烷基酯,甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯,以及它们的混合物;
G是结构式(V)的缔合状单体
Figure BDA0000058513170000562
其中,
各R2各自独立地是H、甲基、-C(=O)OH或者-C(=O)OR3
R3是C1-C30烷基;
T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-,或者-CH2CH2NHC(=O)-;
Ar是二价芳基;
E是H或者甲基;
z是0或1;
k是0到约30的整数;并且m是0或者1;
前提是当k是0时,m是0,并且当k为1到约30时,m为1;
(R4-O)n是聚氧化烯,其是C2-C4-氧化烯单元的均聚物、无规共聚物或者嵌段共聚物,其中R4为C2H4,C3H6,C4H8,或者它们的混合物。并且n是约5到约250的整数,优选约5到约100,更优选约10到约80,最优选约15到约60;
Y是-RO-,-R4NH-,-C(=O)-,-C(=O)NH-,-R4NHC(=O)NH-,或者-C(=O)NHC(=O)-;并且
R5是取代或未取代的烷基,其选自由如下所组成的组:C8-C40直链烷基,C8-C40-支化烷基,C8-C40碳环烷基,C8-C40的烷基-取代苯基,芳基-取代C2-C40烷基,以及C8-C80复合酯;其中该R5烷基任选地包括一个或多个选自如下基团的取代基:羟基,烷氧基和卤素;并且
H是缔合状乙烯基单体,其选自由如下所组成的组: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,二十二烷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),蜡基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蒙旦基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蜂花基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,紫胶烷基聚乙氧基化(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);
E、F、G和H,彼此通过共价键进行连接;
其前提是,G和H彼此不同。
本发明的个人护理,家庭护理,和织物护理组合物可进一步包括染料,颜料或它们的混合物。
因此,本发明进一步涉及个人护理,家庭护理,和织物护理组合物,其包含
有效量的至少一种结构式(I)和(II)的共聚物
化妆品可用的助剂,和
染料或颜料或它们的混合物。
根据本发明,染料的组分为,例如:
-在溶剂中可溶的分散染料,如HC型头发直染剂(direct hair dye),例如HC Red No.3,HC Blue No.2和所有其它列在如下文献中的头发染料,International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook,7th edition1997或者列在Color Index International or Society of Dyers andColourists中的分散染料;
-着色清漆(可溶性染料的不溶性盐,如许多阴离子染料的Ca-,Ba-或Al-盐);
可溶性阴离子或阳离子染料,如酸性染料(阴离子的),碱性染料(阳离子),直接染料,活性染料或溶剂染料。
一般地,为了组合物的着色,在电磁辐射可见光(波长大约4000到700nm)中具有吸收的所有物质均是合适的。该吸收常常是由下列发色团引起的:偶氮-(单-,二-,三-,或多-)均二苯乙烯-,类胡罗卜素(carotenoide)-,二芳基甲醛-,三芳基甲醛-,氧杂蒽(xanthen)-,吖啶(acridin)-,喹啉,次甲基-(还有聚次甲基-),噻唑-,吲达胺(indamin)-,靛酚-,吖嗪(azin)-,噁嗪,噻嗪-,蒽醌-,靛蓝-,酞花青-以及另外的合成、天然和/或无机发色团。
根据本发明,颜料包括无机颜料,金属氧化物和氢氧化物,云母,有机颜料,珠光颜料,矿物硅酸盐,多孔材料,碳,干涉颜料,等等。
根据本发明,能够使用的无机颜料例子是群青,群青紫,普鲁士蓝,锰紫,钛-涂层云母,氧氯化铋,铁氧化物,氢氧化铁,二氧化钛,低级钛氧化物(titanium lower oxide),铬氢氧化物和氧化物,和碳基颜料(例如碳黑)。这些无机颜料当中,特别有利的是群青和普鲁士蓝。
根据本发明,有用的有机颜料选自由如下组成的组,单偶氮,二偶氮,萘酚,二噁烷(dioxazone),偶氮甲碱(azomethin),偶氮缩合物(azocondensation),金属配合物,硝基,紫环酮(perinone),喹啉,蒽醌,benzimidozolone,异二氢吲哚,异二氢吲哚酮,三芳基甲烷,喹吖啶酮,羟基蒽醌,氨基蒽醌,蒽嘧啶,靛蒽醌,黄烷士酮,皮蒽酮,anthantrone,异紫蒽酮,二酮基吡咯并吡咯,咔唑,靛青或thiolndigo颜料。
根据本发明,有机颜料的例子是C.I.15850,C.I.15850:1,C.I.15585:1,C.I.15630,C.I.15880:1,C.I.73360,C.I.12085,C.I.15865:2,C.I.12075,C.I.21110,C.I.21095,和C.I.11680,C.I.74160,和C.I.45430,C.I.45410,C.I.45100,C.I.17200,C.I.45380,C.I.45190,C.I.14700,C.I.15510,C.I.19140,C.I.15985,C.I.45350,C.I.47005,C.I.42053,C.I.42090的锆色淀(lake)、钡色淀或者铝色淀。
C.I.指的是Colour Index,是由Society of Dyers and Colourists和American Association of Textile Chemists and Colourists编制的。
根据本发明,可以使用有机颜料的混合物。
根据本发明,可以使用无机颜料和有机颜料的混合物。
根据本发明,可以使用染料和有机颜料和/或无机颜料的混合物。
个人护理,家庭护理和/或织物护理组合物中的染料和/或颜料优选占组合物的不超过约10.0重量%;更优选不超过个人护理,家庭护理和/或织物护理组合物的约7.0重量%;更优选不超过约5.0重量%;更优选不超过约3.0重量%。个人护理,家庭护理和/或织物护理组合物的染料和/或颜料优选占个人护理,家庭护理和/或织物护理组合物的至少约0.0001重量%,更优选至少约0.01重量%,更优选至少约0.1重量%,更优选至少约0.2重量%。
本发明的另一实施方案是,水性个人护理,家庭护理或织物护理组合物,其包含有效量的至少一种结构式(I)和/或(II)中所示的共聚物,其中pH为约0.5到约7.0。本发明的另一实施方案是,水性个人护理,家庭护理或织物护理组合物,其包含有效量的至少一种结构式(I)和/或(II)中所示的共聚物,其中pH为约1.0到约6.5。
本发明的另一实施方案是,水性个人护理,家庭护理或织物护理组合物,其包含有效量的至少一种结构式(I)和/或(II)中所示的共聚物,其中pH为约1到约6。
本发明另一实施方案是一种对水性个人护理,家庭护理,或织物护理组合物进行流变性改性的方法,其中方法包括将有效量的结构式(I)共聚物加入到所述个人护理,家庭护理,或织物护理组合物中
Figure BDA0000058513170000601
其中,
a,b,c,和d表示在共聚物中各重复单元或衍生单体的重量百分比。
a,b,c,和d的总和为100.0重量%,基于共聚物的总重量。
a为该共聚物的约81.0到约99.8重量%。
b为该共聚物的约0.1%到约18.9重量%;
c为该共聚物的约0.1%到约18.9重量%;
d为该共聚物的约0.0%到约18.8重量%;
*是末端基团,例如,催化剂残基;
A是氨基取代乙烯基单体或其盐,其选自由如下物质组成的组:单(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,二-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,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,以及它们的混合物。
B是疏水性非离子乙烯基单体,其选自由如下物质组成的组:丙烯酸的C1-C30烷基酯,甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯,以及它们的混合物;
C是结构式(V)的缔合状单体
Figure BDA0000058513170000611
其中,
各R2各自独立地是H、甲基、-C(=O)OH或者-C(=O)OR3
R3是C1-C30烷基;
T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-,或者-CH2CH2NHC(=O)-;
Ar是二价芳基;
E是H或者甲基;
z是0或1;
k是0到约30的整数;并且m是0或者1;
前提是当k是0时,m是0,并且当k为1到约30时,m为1;
(R4-O)n是聚氧化烯,其是C2-C4-氧化烯单元的均聚物、无规共聚物或者嵌段共聚物,其中R4为C2H4,C3H6,C4H8,或者它们的混合物。并且n是约5到约250的整数,优选约5到约100,更优选约10到约80,最优选约15到约60;
Y是-R4O-,-R4H-,-C(=O)-,-C(=O)NH-,-R4NHC(=O)NH-,或者-C(=O)NHC(=O)-;并且
R5是取代或未取代的烷基,其选自由如下所组成的组:C8-C40直链烷基,C8-C40-支化烷基,C8-C40碳环烷基,C2-C40烷基-取代苯基,芳基-取代C2-C40烷基,以及C8-C80复合酯;其中该R5烷基任选地包括一个或多个选自如下基团的取代基:羟基,烷氧基和卤素;并且
D是缔合状乙烯基单体,其选自由如下所组成的组: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,二十二烷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),蜡基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蒙旦基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蜂花基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,紫胶烷基聚乙氧基化(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);
A、B、C和D,当存在时,彼此通过共价键进行连接;
其前提是,当共聚物中同时有C和D时,C和D彼此不同;
本发明另一实施方案是一种对水性个人护理,家庭护理,或织物护理组合物进行流变性改性的方法,其中方法包括将有效量的结构式(II)共聚物加入到所述个人护理,家庭护理,或织物护理组合物中
Figure BDA0000058513170000621
其中,
e,f,g和h表示在共聚物中各重复单元或衍生单体的重量百分比。
e,f,g和h的总和为100.0重量%,基于共聚物的总重量。
e为该共聚物的约5.0重量%到约99.6重量%。
f为该共聚物的约5.0重量%到约99.6重量%;
g为该共聚物的约0.1重量%到约40.0重量%;
d为该共聚物的约0.1重量%到约40.0重量%;
*是末端基团,例如,催化剂残基;
E是氨基取代乙烯基单体或其盐,其选自由如下物质组成的组:单(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,二-(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯酸酯,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,以及它们的混合物;
F是疏水性非离子乙烯基单体,其选自由如下物质组成的组:丙烯酸的C1-C30烷基酯,甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯,以及它们的混合物;
G是结构式(V)的缔合状单体
Figure BDA0000058513170000631
其中,
各R2各自独立地是H、甲基、-C(=O)OH或者-C(=O)OR3
R3是C1-C30烷基;
T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-,或者-CH2CH2NHC(=O)-;
Ar是二价芳基;
E是H或者甲基;
z是0或1;
k是0到约30的整数;并且m是0或者1;
前提是当k是0时,m是0,并且当k为1到约30时,m为1;
(R4-O)n是聚氧化烯,其是C2-C4-氧化烯单元的均聚物、无规共聚物或者嵌段共聚物,其中R4为C2H4,C3H6,C4H8,或者它们的混合物。并且n是约5到约250的整数,优选地,约5到约100,更优选,约10到约80,最优选约15到约60;
Y是-R4O-,-R4NH-,-C(=O)-,-C(=O)NH-,-R4NHC(=O)NH-,或者-C(=O)NHC(=O)-;并且
R5是取代或未取代的烷基,其选自由如下所组成的组:C8-C40直链烷基,C8-C40-支化烷基,C8-C40碳环烷基,C2-C40的烷基-取代苯基,芳基-取代C2-C40烷基,以及C8-C80复合酯;其中该R5烷基任选地包括一个或多个选自如下基团的取代基:羟基,烷氧基和卤素;并且
H是缔合状乙烯基单体,其选自由如下所组成的组: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,二十二烷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),蜡基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蒙旦基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蜂花基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,紫胶烷基聚乙氧基化(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);
E、F、G和H,彼此通过共价键进行连接;
其前提是,G和H彼此不同。
下列实施例描述了本发明的某些实施方案,但本发明不受它们的限制。应明确的是,根据本文所公开的内容,可以对公开的实施方案进行许多改变,而不会背离本发明的实质和范围。这些实施例并不意味着对本发明范围的限制。相反地,本发明的范围仅仅由权利要求和它们的等价形式来加以限定。在这些实施例中,除非另有说明,所有的份数均指的是重量份。
下列实施例用于说明本发明。
实施例1
无规的乳液共聚物
根据下列工序和比率,来合成如下共聚物乳化物:
实验室工艺过程
1.煮沸容器水达5分钟。将容器水冷却到80℃,同时在反应烧瓶顶部空间吹入氮气(完全(on full))。当达到80℃,降低氮气流到放出。
2.在水相中将单体进行预乳化5分钟,使用高速均化器。
3.将X407添加到容器,并用V50溶液进行冲洗,在开始预乳化之前保持2分钟,分别以60和90分钟的添加时间来添加引发剂原料。在各原料加入完成后用水冲洗线路。
4.在加完引发剂原料后,在80℃保持另外1小时。
5.冷却,在40℃时添加防腐剂。
测定该共聚物的分子量为50,000原子质量单位。
聚合物的粒度为129.7nm,在Malvern Zetasizer光子相关光谱仪(Photon correlation spectrometer)上进行测量。提供的粘度为245cPs,在Brookfield RVT转子2上,以速度20rpm来进行测量。该聚合物在溶液中的透明度测量条件为,在去离子水中0.5%聚合物活性物,使用1%乙酸将pH调节到4。制备的溶液在Hanna Instruments LP2000浊度计上进行测量,测量值以NTU(nepholic turbity unit)给出。该共聚物的透明度为18.74NTU。
实施例2
无规乳液共聚物
按照实施例1的合成工序来合成具有下列重量份单体的无规乳液共聚物:TBAEMA=75重量%;EA=22重量%;BEM=2.25重量%;Plex=0.75重量%;BDDA=2500ppm。BEM对Plex的比率是3∶1重量比。
在合成和共聚物水溶液的冷却之后,测量了溶液固体是29.1%。
共聚物的估计分子量为50,000原子质量单位。
聚合物的粒度为114.9nm,在Malvern Zetasizer光子相关光谱仪上进行测量。提供的粘度为370cPs,在Brookfield RVT转子2上,以速度20rpm来进行测量。该共聚物在溶液中的透明度测量条件为,在去离子水中0.5%聚合物活性物,使用1%乙酸将pH调节到4。制备的溶液在HannaInstruments LP2000浊度计上进行测量,测量值以NTU(nepholic turbityunit)给出。该共聚物的透明度为13.06NTU。
实施例3
无规乳液共聚物
按照实施例1的合成工序来合成具有下列重量份单体的无规乳液共聚物:TBAEMA=75重量%;EA=22重量%;BEM=1.5重量%;Plex=1.5重量%;有交联剂BDDA加入到单体固体重量中,其用量为2500ppm。BEM对Plex的比率是3∶1重量比。
在合成和共聚物水溶液的冷却之后,测量了溶液固体是29.2%。
共聚物的测定分子量为50,000原子质量单位。
聚合物的粒度为122.3nm,在Malvern Zetasizer光子相关光谱仪上进行测量。提供的粘度为355cPs,在Brookfield RVT转子2上,以速度20rpm来进行测量。该共聚物在溶液中的透明度测量条件为,在去离子水中0.5%共聚物活性物,使用1%乙酸将pH调节到4。制备的溶液在HannaInstruments LP2000浊度计上进行测量,测量值以NTU(nepholic turbityunit)给出。该共聚物的透明度为13.24NTU。
实施例4
无规乳液共聚物
按照实施例1的合成工序来合成具有下列重量份单体的无规乳液共聚物:TBAEMA=75重量%;EA=22重量%;BEM=0.75重量%;Plex=2.25重量%;有交联剂BDDA加入到单体固体重量中,其用量为2500ppm。BEM对Plex的比率是1∶3重量比。
在合成和共聚物水溶液的冷却之后,测量了溶液固体是29.1%。
共聚物的测定分子量为50,000原子质量单位。
聚合物的粒度为116.8nm,在Malvern Zetasizer光子相关光谱仪上进行测量。提供的粘度为555cPs,在Brookfield RVT转子2上,以速度20rpm来进行测量。该共聚物在溶液中的透明度测量条件为,在去离子水中0.5%聚合物活性物,使用1%乙酸将pH调节到4。制备的溶液在HannaInstruments LP2000浊度计上进行测量,测量值以NTU(nepholic turbityunit)给出。该共聚物的透明度为13.46NTU。
对比实施例1
无规乳液共聚物
按照实施例1的合成工序来合成具有下列重量份单体的无规乳液共聚物:TBAEMA=75重量%;EA=22重量%;BEM=3重量%;Plex=0重量%;有交联剂BDDA加入到单体固体重量中,其用量为2500ppm。
在合成和共聚物水溶液的冷却之后,测量了溶液固体是29.0%。
共聚物的测定分子量为50,000原子质量单位。
聚合物的粒度为129.7nm,在Malvern Zetasizer光子相关光谱仪上进行测量。提供的粘度为245cPs,在Brookfield RVT转子2上,以速度20rpm来进行测量。该共聚物在溶液中的透明度测量条件为,在去离子水中0.5%聚合物活性物物,使用1%乙酸将pH调节到4。制备的溶液在HannaInstruments LP2000浊度计上进行测量,测量值以NTU(nepholic turbityunit)给出。该聚合物的透明度为18.74NTU。
实施例5
在简单酸性溶液中的增稠效率
在1%水性乙酸中,在pH=4下,测试了所有制备的聚合物的2%活性稀释物,来评价其增稠效果。使用Brookfield RVT,转子2(速度20rpm)来进行粘度测量。
在1%乙酸中的2%聚合物活性物
Figure BDA0000058513170000691
实施例6
表面活性剂和酸溶液的协同作用
在简单表面活性剂溶液加上酸中,来评估共聚物样品(各种浓度下),来测量当与各种表面活性剂联合使用时在增稠效果方面的任何增加。在家庭护理配制物中,使用了选择的表面活性剂。浓度是1.5%聚合物活性物,基于重量,和2%活性BEROL 175,基于重量。所研究的表面活性剂是BEROL175=碳链长度12-16的醇乙氧基化物7.5EO。用50%HCl将pH调节到pH=3。使用Brookfield RVT,转子2(速度20rpm)来进行粘度测量。
在2%重量/重量C12-C167.5EO中的1.5%聚合物活性物-pH 3,用50%HCl
Figure BDA0000058513170000692
当与现有技术的聚合物相比时,共聚物显示了改进和持续的酸性溶液粘度的增加。
实施例7
表面活性剂和酸性溶液的协同作用
在简单表面活性剂溶液加上酸中,来评估共聚物样品(各种浓度下),来测量当与各种表面活性剂联合使用时在增稠效果方面的任何增加。在家庭护理配制物中,使用了选择的表面活性剂。浓度是1.5%聚合物活性物,基于重量,和2%活性BEROL 260,基于重量。所研究的表面活性剂是BEROL 260=碳链长度9-11的醇乙氧基化物4EO。用50%HCl将pH调节到pH=3。使用Brookfield RVT,转子4(速度20rpm)来进行粘度测量。
在2%重量/重量的C9-C11 4EO中的1.5%聚合物活性物-pH 3,用50%HCl
Figure BDA0000058513170000701
当与现有技术的聚合物相比时,共聚物显示了改进和持续的酸性溶液粘度的增加。
实施例8
表面活性剂和酸性溶液的协同作用
在简单表面活性剂溶液加上酸中,来评估共聚物样品(各种浓度下),来测量当与各种表面活性剂联合使用时在增稠效果方面的任何增加。在家庭护理配制物中,使用了选择的表面活性剂。浓度是1.5%聚合物活性物,基于重量,和2%活性CRODASINIC HT,基于重量。所研究的表面活性剂是CRODASINIC HT=肉豆蔻基二-甲胺氧化物钠月桂基肌氨酸盐。用50%HCl将pH调节到pH=3。使用Brookfield RVT,转子6(速度20rpm)来进行粘度测量。
在2%重量/重量的CRODASINIC HT中的1.5%聚合物活性物-pH 3,用50%HCl
Figure BDA0000058513170000711
当与现有技术的聚合物相比时,共聚物显示了改进和持续的酸性溶液粘度的增加。
实施例9
表面活性剂和酸性溶液的协同作用
在简单表面活性剂溶液加上酸中,来评估共聚物样品(各种浓度下),来测量当与各种表面活性剂联合使用时在增稠效果方面的任何增加。在家庭护理配制物中,使用了选择的表面活性剂。浓度是1.5%聚合物活性物,基于重量,和5%活性ARQUAD T-50,基于重量。所研究的表面活性剂是ARQUAD T-50=牛油三-甲基氯化铵2-丙醇。用50%HCl将pH调节到pH=3。使用Brookfield RVT,转子2(速度20rpm)来进行粘度测量。
在5%重量/重量的ARQUAD T-50中的1.5%聚合物活性物-pH 3,用50%HCl
Figure BDA0000058513170000721
当与现有技术的聚合物相比时,共聚物显示了改进和持续的酸性溶液粘度的增加。
实施例10
表面活性剂和酸性溶液的协同作用
在简单表面活性剂溶液加上酸中,来评估共聚物样品(各种浓度下),来测量当与各种表面活性剂联合使用时在增稠效果方面的任何增加。在家庭护理配制物中,使用了选择的表面活性剂。浓度是1.5%聚合物活性物,基于重量,和5%活性ARQUAD 16-29,基于重量。所研究的表面活性剂是ARQUAD 16-29=六癸基三甲基氯化铵。用50%HCl将pH调节到pH=3。使用Brookfield RVT,转子2(速度20rpm)来进行粘度测量。
在5%重量/重量的ARQUAD 16-29中的1.5%聚合物活性物-pH 3,用50%HCl
Figure BDA0000058513170000731
当与现有技术的聚合物相比时,共聚物显示了改进和持续的酸性溶液粘度的增加。
实施例11
表面活性剂和酸性溶液的协同作用
在简单表面活性剂溶液加上酸中,来评估共聚物样品(各种浓度下),来测量当与各种表面活性剂联合使用时在增稠效果方面的任何增加。在家庭护理配制物中,使用了选择的表面活性剂。浓度是1.5%聚合物活性物,基于重量,和4%活性CRODAQUAT TES,基于重量。所研究的表面活性剂是CRODAQUAT TES=聚氧化乙烯(16)牛油乙基二甲基铵乙基硫酸盐(Polyoxyethylene(16)tallow ethylmonium ethosulfate)。用50%HCl将pH调节到pH=3。使用Brookfield RVT,转子2(速度20rpm)来进行粘度测量。
在4%重量/重量的CRODAQUAT TES中的1.5%聚合物活性物-pH 3,用50%HCl
Figure BDA0000058513170000741
当与现有技术的聚合物相比时,共聚物显示了改进和持续的酸性溶液粘度的增加。
实施例12
在商用织物调理剂配制物中的增稠效果
对在商用织物调理剂配制物中的共聚物进行评估,来研究最终商用织物调理剂配制物的增稠效果。被测试的织物调理剂是Lenor(常规夏季微风款-Procter & Gamble PLC),Comfort pure(Unilever PLC)和消费合作社自有标签野风信子喷雾(bluebell mist,由UK消费合作社生产)(pH=3)。浓度是0.4%聚合物活性物,基于配制物总重量。
在商用织物调理剂配制物中的增稠效果
Figure BDA0000058513170000742
结果表明,共聚物对最终商用织物调理剂配制物的现有技术中的聚合物而言,给予了提高的增稠效率。
实施例13
酸性皮肤护理乳化物
该实施例举例说明了,约0.5到约0.6活性物重量%的共聚物在酸性皮肤护理乳化物中的使用,其在配制物中含有约5%α-羟基酸(乳酸),如下所示。
q.s.=足够符合要求的量
注1.优选INCI化合物,甘油基硬脂酸酯(和)PEG-100硬脂酸酯,诸如由Uniqema商业化的ARLACEL 165。
注2Dow Corning Corp.的商品名,INCI名混合物Cyclomethicone(和)Dimethiconol。
在约55到约65℃下,通过分别在升高的温度下制备含有成分No.2、3、4和5的油相,和含有成分No.1、6、7、8和9的水相,然后将油相添加到水相,混合直到形成均一乳化物,来制备该配制物。然后将乳化物冷却到约30℃,用成分No.10来加香味,用成分氢氧化铵,#11,来将最终的pH进行调节。
洗液的粘度能够通过提高所需共聚物用量来增加到成为粘性的乳油。组合物被认定为适合作为酸性皮肤护理产品,其使用了α-羟基酸(AHA),β-羟基酸(BHA),等等。
实施例14
织物柔软剂
该实施例说明了共聚物的阳离子盐相容性,其在具有如下所示配方的含有酯季化合物(esterquat)的织物柔软剂组合物中用作增稠剂:
Figure BDA0000058513170000761
注3.酯季化合物的商品名,甲基三乙醇胺甲基硫酸盐二烷基酯,由CognisCorp出售
通过用乙醇酸来中和水中的共聚物,来提供pH约4的凝胶,将酯季化合物组分加入到凝胶中,并混合直到均一,来制备该组合物。然后将均匀混合物的pH通过乙醇酸来调节到约pH 3。
实施例15
头发调理头发定型组合物
该实施例说明了共聚物作为增稠剂在两个酸性含水凝胶中的使用,所述凝胶包含头发定型剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP),其适用于人类和/或动物毛发的调理、定型和设计。组合物配方显示如下。
Figure BDA0000058513170000771
注4.季铵化乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的INCI名称,共聚物,已中和,由International Specialty Products出品,商品名GAFQUAT755N。
通过加入所有组分,除了乙醇酸,到水中,然后用乙醇酸向下调节pH,来制备各组合物。两种产品均是可平滑铺展的,并不含有任何不美观的″纤维状″特征,并提供良好的头发调理功效。
实施例16
杀生物剂相容性
这一实施例说明在四个配制物(实验18A,18B,18C和18D)中,共聚物与阳离子杀生物盐的相容性,所述配方显示如下。
Figure BDA0000058513170000781
注5.Lonza,Inc.生产的二癸基二甲基铵盐酸盐的INCI名,BARDAC 2250。
注6.Lonza,Inc生产的烷基二甲苄基氯化铵混合物(C14,50%;C12,40%;C1610%)的INCI名,BARQUAT MB 50。
所有的组合物均是均一的,并且具有平滑流动特性。
实施例17
头发调理剂配制物
这一实施例说明了共聚物在头发调理剂配制物中的使用,以活性物量显示如下。
Figure BDA0000058513170000791
注7.环状二甲基聚硅氧烷化合物的INCI名,其具有平均3-6硅氧烷单元,诸如SILICONE SF1173(General Electric)。
在约62到63℃下,将成分No.2,3,4和5一起掺混直到均一,冷却混合物到约46到约47℃,然后或者掺混到以下成分中:No.1a或者1b,正如所指出的,成分No.7,当存在时,No.8,No.6和No.10,直到均一。然后用成分No.9调整产物的pH到约pH 4.5。
所有的组合物在外表上是光滑的,并且可流动。
实施例18
头发调理剂
这实施例说明了该共聚物以两个浓度(实验20A,20B)在如下所示的配制物中的应用,其适合作为头发调理剂。
Figure BDA0000058513170000801
注8.由乙烯基吡咯烷酮和二甲基氨基丙基甲酰胺单体组成的季铵盐的INCI名。
注9.INCI混合物Cyclomethicone(和)Dimethiconol的Dow Corning商品名。
将相A的各组分进行预混合,并将组合物加热到约55到约60℃来制备组合物。按照列出的顺序添加相B的各组分,搅拌物料直到均质。然后将物料冷却到约30℃,用相C来将pH调节到约4.5。最终产品是乳白外观,具有非常好的流动特性并丝般触感。
实施例19
凝胶
这一实施例说明了该共聚物在三个低pH含水凝胶(实验21A,21B,和21C)中的使用,其聚合物活性物的重量%显示如下。
Figure BDA0000058513170000811
该凝胶被认为适合作为一般用途的锈迹和除污迹酸清洗剂,诸如酸性马桶清洗剂,卡车清洗剂,洒水车清洗剂,地板清洁剂等等。
该含水凝胶还可由无机矿物酸,诸如盐酸,硫酸或磷酸,而不是柠檬酸,来进行制备,以生产经济的低pH凝胶,其适用于除锈或工业应用。
实施例20
透明沐浴凝胶
这一实施例说明了该共聚物以约1%的聚合物活性物重量在透明凝胶组合物中的使用。在不同pH水平下,制备了凝胶组合物(凝胶22A,22B,和22C),配方显示如下。
Figure BDA0000058513170000812
如以下针对凝胶22B和22C所示
凝胶20A制备如下。将成分No.1和2进行预混合,缓慢混合着将成分No.3加入到预混料中,然后用成分No.4将混合物中和到约pH 4。然后边搅拌边将成分No.6和7加到中和过的聚合物凝胶中,凝胶是透明并均一的。
用成分No.7将之前制备的透明凝胶20A的pH调节到约pH 5.2,来制备凝胶20B。
用成分No.7将剩余的之前制备的透明凝胶20B的pH进一步调节到约pH 5.6,来制备凝胶20C。
各凝胶20A,20B和20C的浊度是很低的;因此,所有的凝胶均被认为适用于透明沐浴凝胶。
实施例21
洗发剂
这一实施例说明了该共聚物以约1%的聚合物活性物重量在洗发剂组合物中的使用,其具有如下配方。
Figure BDA0000058513170000821
按照上述列出顺序将各组分进行掺混,然后用成分No.6来调节pH,混合直到均一,来制备洗发剂。完成后的洗发剂的pH为约4.6。洗发剂配制物的浊度很低;因此,该洗发剂被认为适用做通用型洗发剂。
实施例22
抗头皮屑洗发剂
这一实施例说明了共聚物以约1%聚合物活性物重量在抗头皮屑洗发剂组合物中的使用,所述洗发剂组合物含有吡啶硫酮锌盐(zinc pyrithione)作为头皮屑控制活性成分,并且具有如下配方。
Figure BDA0000058513170000831
注10.烷基多苷和月桂醇聚氧乙烯醚硫酸铵的非离子阴离子表面活性剂混合物的商品名,其具有C8-C16的烷基分布,Cognis,Corp出售。
注11.Arch Chemicals,Inc出售的商品名ZINC OMADINE的化合物的INCI名称,其为48%分散体。
按照上述列出顺序将各组分进行掺混,然后用成分No.3来调节pH,混合直到均一,来制备洗发剂。
实施例23
调理洗发剂
这一实施例说明了该共聚物以约1.5%的聚合物活性物重量在调理洗发剂组合物中的使用,其具有如下配方。
Figure BDA0000058513170000841
注12.硫代琥珀酸的乙氧基化月桂醇半酯的二钠盐的INCI名称,其具有平均1到4的环氧乙烷单位。
注13.Rona/Merck KGaA生产的商品名TIMIRON MP-115 Starluster的混合物,其据称具有69-75%云母和25-31%二氧化钛。
洗发剂制备如下。掺混成分No.1和2,缓慢混合下添加成分No.3,然后用成分No.4酸化混合物到约pH 4.5,来制备相A。边混合边按列出的顺序将相B添加到相A中。预混合成分No.7和8来单独制备相C,并随后添加相C到相A和B的混合物中。将相D的剩余成分No.9,10和11按照顺序加入到混合物中,用成分12来将pH调节到约4.5。
该洗发剂被认为适合作为调理洗发剂,该类型通常被称为″二合一″调理洗发剂。
实施例24
阳离子乳油调理剂
这一实施例说明了共聚物以约1.6%的聚合物活性物重量在阳离子乳油调理剂配制物中的使用,其显示如下。
Figure BDA0000058513170000851
在不通风情况下,混合成分No.1,2和3,来制备该乳油配制物。将成分No.4加入到混合物中,在加入成分No.5和6之前,彻底混合。然后将成分No.7加到上述混合物中,在调节pH范围之前彻底混合。得到的配制物具有白色乳脂状形态和平滑稠度。
实施例25
阳离子调理剂
这一实施例说明了共聚物以约2%的聚合物活性物重量在阳离子调理剂配制物中的使用,其显示如下。
Figure BDA0000058513170000861
在不通风情况下,混合成分No.1,2和3,来制备该透明调理剂配制物。将成分No.4加入到混合物中,并在加入成分No.5之前彻底混合。然后将成分No.6加入到上述混合物中,并在用成分No.7调节pH之前,彻底混合。得到的配制物是基本上透明的,并且具有平滑稠度。
实施例26
头发护理定型和调理组合物
这一实施例说明了该共聚物以约3%聚合物活性物重量在水性头发护理调理组合物中的使用,其适用于头发定型、设计、和/或调理。在一研究中,单独使用实施例3,(实验26A),来作为唯一的头发调理、流变改性、头发成膜定型聚合物。在另外的研究中,实施例3与约3%聚合物活性物重量的商用头发定型聚合物非离子助剂(实验26B-26D);约3%聚合物活性物重量的商用头发定型聚合物阳离子助剂(实验26E-26L);约1%或3%聚合物活性物重量的商用头发定型聚合物两性助剂(分别实验26M和26N);或者约1%或3%聚合物活性物重量的商用调理聚合物阳离子聚合物(实验26O-26T)一起,在含水配制物中的使用,其用量显示如下。
通过将商用助剂聚合物成分No.3,如下表所示,分散在水中并混合,来提供水性聚合物溶液,然后将该共聚物掺混到含水聚合物溶液中,用成分No.5来将pH调节到约5,然后加入成分No.4,用成分No.5将pH调节到约4到约6,如果需要的话,来制备各组合物。记录组合物形态,在24小时后,测量Brookfield粘度,以及浊度、透明度和头发定型效果。
Figure BDA0000058513170000881
注14.PVP K90,BASF(据称重均分子量约1,300,000原子质量单位)。
注15.PVP K30,BASF(据称重均分子量约60,000原子质量单位)
注16.PVP 73W,BASF。
注17.GAFQUAT 734N,ISP,作为在乙醇中50%浓度提供。
注18.GAFQUAT HS-100,ISP。
注19.CELQUAT H-100,National Starch。
注20.LUVIQUAT FC-370,BASF。
注21.LUVIQUAT HOLD,BASF。
注22.STYLEZE W20,ISP。
注23.阳离子定型聚合物的商品名,其INCI名为乙烯基己内酰胺/PVP/二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯共聚物,由ISP生产。
注24.两性聚合物的商品名,其INCI名为辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/丁基氨基乙基甲基丙烯酸酯共聚物,National Starch生产。
注25.两性聚合物的商品名,以在乙醇中40%浓度提供,INCI名为丙烯酸酯/丙烯酸月桂基酯/硬脂基丙烯酸酯/乙胺氧化物甲基丙烯酸酯共聚物,Clariant生产。
注26.UCARE聚合物JR-400,Amerchol。
注27.MERQUAT 3330,Ondeo Nalco。
注28.MACKERNIUM 007,McIntyre Group,Ltd。
注29.季铵化瓜尔胶衍生物的商品名,INCI名为瓜尔羟基丙基三甲基氯化铵(Guar hydroxypropyltrimonium chloride),Rhodia生产。
注30.KYTAMER PC,Amerchol。
注31.CELQUAT SC-230M,National Starch & Chemical。
实验26A
含有该共聚物作为唯一的调理定型聚合物的含水组合物,具有约4.1的pH值,是透明凝胶,并且,令人吃惊地,提供了优异的头发调理效果。
实验26B-26D
含有该共聚物和商用非离子聚合物,PVP(实验26B,26C)或PVP/VA(实验26D)的含水组合物,具有约4.3到约5.5的pH范围,并基本上是透明凝胶。
实验26E-26L
含有该共聚物和商用阳离子定型聚合物的组合物具有约4.1至约4.4的pH。实验28E-28L的组合物基本上是透明的。
实验26M-26N
含有该共聚物和两性聚合物的凝胶组合物具有约4.2和约4.4的pH。
实验26O-26T
含有该共聚物和阳离子调理聚合物的实验26O-26T组合物具有约4.2到约4.3的pH。
水醇性组合物
在第二研究中,通过重复上述工艺过程来制备水醇组合物形式的实验26A-26T的配制物,除了在步骤1中,将商用聚合物分散在乙醇SD-40和水的混合物中,使得最终的水醇头发护理组合物含有约10重量%乙醇。
实施例27
头发调理剂组合物
这一实施例说明了该共聚物在头发调理剂组合物中的使用,以约2%聚合物活性物重量作为唯一的调理剂(实验27A),和与加入的聚二甲硅氧烷共聚多元醇一起(实验27B,27C),和与加入的聚二甲硅氧烷共聚多元醇和季铵化合物一起(实验27D,27E),其用量如下所示。
Figure BDA0000058513170000911
注32.该混合物的商品名,其INCI名为,棕榈酰胺基丙基三甲基氯化铵(Palmitamidopropyl trimonium chloride);和PPG-3肉豆蔻醚和三甲基戊醇羟基乙基醚,由Degussa Care Specialties生产。
注33.CETIOL HE,Cognis。
注34.DOW CORNING 193,Dow Corning。
将共聚物与水缓慢混合,用成分No.12部分地中和聚合物溶液到pH约5,然后按列出的顺序掺混剩余成分,并根据需要用成分No.12调节pH到约4。在制备之后,组合物基本上透明。
实施例28
阳离子调理剂组合物
这一实施例说明了各种浓度共聚物与各种阳离子季铵化合物在配制物中的相容性,其用量显示如下。
Figure BDA0000058513170000921
注35.CTAC指的是Cetrimonium chloride。
注36.二硬脂基二甲基氯化铵的INCI名。
注37.BTAC,指的是季铵化合物,其具有INCI名。
注38.二鲸蜡基二甲基氯化铵.二十二烷基三甲基氯化铵的INCI名,其指的是N,N,N-三甲基-1-二十二烷基氯化铵(N,N,N-trimethyl-1-docosaminiumchloride)。
注39.Stepan Company生产的商品名NEOBEE M-5的INCI名。
组合物制造如下。小心地混合搅拌,将该共聚物(成分No.2)逐渐地分散到水中,直到得到透明溶液,来制备A部分。然后将A部分的剩余成分加入,并加热混合物到约65到约70℃。在一单独容器中,将B部分的成分混合,加热混合物到约65到约70℃,混合直到得到无固体的均匀混合物,来制备B部分。在小心混合搅拌下,然后将B部分加入到A部分中,混合直到均一(约15分钟)。然后将得到的混合物冷却到约35到约40℃。然后加入C部分,根据需要,通过加入D部分来将pH调节到约4到约4.4。
实施例29
消毒剂组合物
这一实施例说明了实施例1和实施例2的共聚物在无酒精,抗菌的,消毒剂配制物中的使用,其活性物用量显示如下。
Figure BDA0000058513170000941
注40.二异丁基苯氧基乙氧基-乙基二甲基苯甲基氯化铵单水合物的INCI名,Lonza,Inc.生产,商品名LONZAGARD。
注41.Noveon,Inc产品的INCI名。
将成分No.3与成分No.1在室温下混合直到均一(约15分钟),然后添加成分No.2,并且混合直到均一,用成分No.4调节pH到约4.4到约4.7,然后测量pH,粘度和浊度。然后将成分No.5加到实验31B和31D的配制物中,如上所示。
组合物被认为适合用作消毒组合物,并特别地合适作为手部消毒剂。
实施例30
酸性表面活性剂皮肤清洁剂
这一实施例说明了该共聚物与阴离子表面活性剂在酸性表面活性剂皮肤清洁剂配制物中的相容性,其含有α-羟基酸(乳酸)和L-精氨酸的两性羟基络合物。
注42.INCI名,Cognis公司生产,商品名为LAMESOFT PO-65(65%)。
注43.INCI名,Cognis公司生产,商品名STANDAMOX CAW。
注44.INCI名,Cognis公司生产,商品名AHCARE L-65。
将成分No.2到No.6按列出的顺序分散在水中,在各次添加之间进行良好混合,来制备组合物。用成分No.7来调节混合物的pH到约3.8到约3.9。然后加入成分No.8,接着加入共聚物(No.9),并且然后用成分No.7将pH调节到约4.1到约4.2,根据需要。
组合物被认为特别合适作为身体清洁剂,称为身体洗液。
实施例31
摩丝配制物
将该共聚物分散到去离子水中。然后按照列出的顺序,将成分No.3,4,和5加入,在各次加入后均进行混合,直到物料均一。加入成分No.8,混合直到物料均一。预混合成分No.6和9,并加入上述物料中。用柠檬酸将pH调节到约5。该配制物被认为适合用于摩丝产品。
实施例32
用于着色处理和颜色维护的洗发剂
这实施例说明了两种洗发剂(实验32A和32B),其适用于着色处理和颜色维护。
注45.INCI名,Cognis公司生产,商品名STANDAPOL ES-2。
注46.INCI名,Cognis公司生产,商品名STANDAPOL EA-2。
注47.INCI名,Cognis公司生产,商品名GLUADIN WK。
注48.INCI名,均由Warner Jenkinson Europe,Ltd.公司生产,商品名(a)ARIANOR Sienna Brown(b);ARIANOR Steel Blue(c);ARIANORMadder Red。
注49.INCI名,Cognis公司生产,商品名EUPERLAN PK-3000。
在缓慢混合下,将该共聚物分散到去离子水中,在混合下加入成分No.3和6,用柠檬酸部分中和混合物到pH约5,并按列出的顺序添加剩余成分No.4,5,7,8,9和10,来制备洗发剂32A。将成分No.11,12,13和香料的混合物添加到进入混合物中,并且用成分No.15将pH调节到约4.7到约5.0。
洗发剂32A被认为适用于在使用中给头发着色,并在连续使用中作为处理洗发剂用于维持头发颜色。
根据洗发剂32A的工艺过程来制备洗发剂32B,除了不加入着色染料。洗发剂32B被认为适用于清洗已经着色或者化学处理过的头发,而不会导致头发脱色。
实施例33
后-碱性方法的洗发剂配制物
这一实施例说明了该共聚物在洗发剂组合物中的使用。其显示了使用后-碱性方法的配制物可以改进粘度,浊度和屈服值。
Figure BDA0000058513170000981
使用″后-碱性″配制技术来制备所选择的实施例配制物。以上述的约1.5%活性物重量使用共聚物。洗发剂制备如下。掺混成分No.1和2,缓慢混合下添加成分No.3,然后用成分No.4酸化混合物到约pH 4.5,来制备相A。边混合边按列出的顺序将相B添加到相A中。按照列出的顺序将相C加入到物料中,用成分8将pH调节到约4。用柠檬酸制备出约4.0pH的洗发剂,然后用50%NaOH溶液来提升pH。
实施例34和35
洗发剂配制物(后-碱性方法)
根据上述实施例33来制备实施例34和35的洗发剂组合物,除了在各配制物中分别使用实施例2和3。然后将洗发剂配制物进行如实施例33所述的后-碱性增稠工艺。
实施例36-38
调理洗发剂配制物(后-碱性方法)
该实施例说明了该共聚物在调理洗发剂组合物中的使用,其具有如下配方。该洗发剂(实施例36)制备如下。将成分No.1和2进行混合,然后在缓慢混合下加入成分No.3,来制备相A。然后用成分No.4来将相A酸化到pH约4.5。然后按照列出的顺序,将相B各组分加到相A(在混合下)。预混合成分No.7和8来单独制备相C,并添加相C到相A和B的混合物中。将相D的剩余成分No.9,10和11按照顺序加入到混合物中,用成分12来将pH调节到约4.8。将实施例36一部分用柠檬酸进一步调节到pH4.1,取样,并标记为实施例37。将实施例36一部分用50%NaOH处理,调节到pH 6.1,取样,并标记为实施例38。
Figure BDA0000058513170001001
实施例39
沐浴凝胶配制物(后-碱性方法)
使用下述组分来制备沐浴凝胶配制物。将成分No.1和2进行混合,然后在缓慢混合下加入成分No.3,来制备相A。按照列出的顺序,在混合下,将相B的各组分加入到相A。用逐渐增加的量的成分9来调节pH到约pH4。酸化了的组合物的pH然后通过成分10的添加来增量上升。
Figure BDA0000058513170001011
实施例40和41
沐浴凝胶配制物(后-碱性方法)
重复上述实施例39沐浴凝胶组合物制备中的配制步骤,来制备这些实施例中的配制物,除了分别使用聚合物2和3。

Claims (8)

1.一种水性个人护理,家庭护理或织物护理组合物,其包含有效量的至少一种结构式(II)中所示的共聚物,其中
其中,
e,f,g和h表示在共聚物中各重复单元或衍生单体的重量百分比;
e,f,g和h的总和为100.0重量%,基于共聚物的总重量;
e为该共聚物的20重量%到80重量%;
f为该共聚物的20重量%到80重量%;
g为该共聚物的1重量%到15重量%;
h为该共聚物的1重量%到15重量%;
*是末端基团;
E是甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯或其盐;
F是疏水性非离子乙烯基单体,其选自由如下物质组成的组:(甲基)丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸甲酯,以及它们的混合物;并且
H和G是缔合状乙烯基单体,其选自由如下所组成的组: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,二十二烷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),蜡基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蒙旦基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,蜂花基聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯,紫胶烷基聚乙氧基化(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);
E、F、G和H,彼此通过共价键进行连接;
其前提是,G和H彼此不同,且结构式(II)可任选含有交联剂和/或链转移剂。
2.权利要求1的组合物,其进一步包含至少一种染料、至少一种颜料或它们的混合物。
3.权利要求1的组合物,其中个人护理组合物选自由如下所组成的组:头发护理产品,皮肤护理产品,抗衰老产品,沐浴和淋浴产品,指甲护理产品,头发去除产品,除臭剂和止汗剂,面部和身体毛发漂白剂,足和趾甲调理组合物。
4.权利要求1的组合物,其中个人护理组合物选自由如下所组成的组:皮肤保护剂,皮肤颜色产品,头发着色剂,着色皮肤着色剂,口部护理产品,人造晒黑组合物,皮肤脱色化和增白组合物;足部护理产品。
5.权利要求3的组合物,其中头发护理产品选自由如下所组成的组:洗发剂,洗发后漂洗液,定型和样式养护剂,润发脂,调理剂。
6.权利要求3的组合物,其中头发护理产品选自由如下所组成的组:“二合一”调理洗发剂,头发定型凝胶,头发定型喷雾剂,烫发液,蓬松剂,和头发光滑产品。
7.权利要求1的组合物,其中G和H选自由如下所组成的组: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)丙烯酸酯和二十二烷基聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(BEM),且E为丙烯酸乙酯。
8.一种含水个人护理、家庭护理或者织物护理组合物的流变改性方法,其中所述方法包括将权利要求1中的结构式(II)的共聚物以有效量来加入到所述个人护理、家庭护理或者织物护理组合物中。
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