DE60306687T2 - Mehrzweckpolymere, verfahren und zusammensetzungen - Google Patents

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E. James Garrettsville MULLEE
T. Charles Willoughby GREENSLADE
F. Julie Strongsville SCHMUCKER-CASTNER
S. Deborah Twinsburg FILLA
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Description

  • Querverweis auf eine verwandte Anmeldung
  • Diese Anmeldung nimmt die Priorität von U.S. Provisional Application Serial No. 60/410,697, eingereicht am 13. September 2002, in Anspruch.
  • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Polymere und insbesondere auf kationische Polymere und assoziative Polymere.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Formulierungen mit einem sauren pH (d.h. < 7), die kationische Komponenten enthalten, wie kationische Tenside und Salze derselben oder aktive saure Komponenten, werden üblicherweise als Formulierungen mit "niedrigem pH" bezeichnet. Es ist schwierig, eine viskose Emulsion und Gel-Formulierungen mit stabilem pH zu erhalten. Üblicherweise verwendete Verdickungsmittel sind synthetische assoziative Verdickungsmittel, die häufig anionisch sind und somit typischerweise mit der kationischen Komponente, insbesondere quartären Ammoniumsalzen, inkompatibel sind, oder unwirksame Verdickungsmittel bei niedrigem pH sind.
  • Demgemäß hat der Fachmann der Zubereitung von Zusammensetzungen mit niedrigem pH, insbesondere Emulsionen, eine begrenzte Auswahl an entweder nichtionischen Verdickungsmitteln wie nichtionischen Tensiden, oder kationischen Verdickungsmitteln. Nichtionische Verdickungsmittel sind ungeladen und demgemäß wird angenommen, dass sie weniger reaktiv sind, nichtionische Verdickungsmittel haben jedoch die Tendenz, Konservierungsmittel zu deaktivieren und in einigen Fällen das mikrobielle Wachstum zu fördern. Obwohl einige kationische polymere Viskositätsveränderer, wie hydrophob modifizierte Aminoacrylat-Polymere, im Handel erhältlich sind, sind ihre rheologischen Eigenschaften nicht vorhersehbar oder ihr Aussehen ist unbefriedigend.
  • Somit besteht ein fortlaufendes Bedürfnis an und der Wunsch nach einem kationischen kompatiblen polymeren Viskositätsveränderer für Formulierungen mit niedrigem pH.
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt Mehrzweck-Polymere bereit, die im Allgemeinen kationische und assoziative Eigenschaften aufweisen.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind multifunktionelle Vinyl-Additionspolymere, die eine Kombination von Amino-Substituenten, welche Hydrophilie und kationische Eigenschaften bei niedrigem pH bereitstellen, hydrophoben Substituenten, die die Hydrophilie abschwächen, hydrophobmodifizierten Polyoxyalkylen-Substituenten, die assoziative Eigenschaften bereitstellen und hydrophilen Polyoxyalkylen-Substituenten, die die assoziativen Eigenschaften abschwächen und vorteilhafte rheologische Eigenschaften bereitstellen, aufweisen. Die Polymere werden durch Polymerisation einer Monomermischung hergestellt, die wenigstens ein Amin-substituiertes Vinylmonomer, wenigstens ein hydrophobes nichtionisches Vinylmonomer, wenigstens ein assoziatives Vinylmonomer, wenigstens ein semi-hydrophobes Vinyl-Tensidmonomer umfasst und die gegebenenfalls ein oder mehrere Hydroxy-substituierte nichtionische Vinylmonomere, ein vernetzendes Monomer, ein Kettenübertragungsmittel, einen polymeren Stabilisator und dergleichen umfasst.
  • Die Polymere können nach dem Ansäuern mit entweder anorganischer Säure oder organischer Säure, einschließlich Aminosäure, oder nach der Alkylierung oder sowohl nach dem Ansäuern als auch der Alkylierung quellen. Die erfindungsgemäßen Mehrzweck-Polymere können als Verdickungsmittel, Emulgatoren, Stabilisatoren, Suspendiermittel, Filmbildner, Konditionierungsmittel, Feuchthaltemittel, Ausbreitungsmittel und Träger zum Verstärken der Wirksamkeit, der Abscheidung oder Abgabe von chemischen und physiologischen Wirkstoffen und kosmetischen Materialien und als Vehikel zur Verbesserung der psychosensorischen und ästhetischen Eigenschaften einer Formulierung, in der sie eingeschlossen sind, verwendet werden. Der kationische Charakter der Polymere bei niedrigem pH macht sie als antistatische Mittel brauchbar und unter bestimmten Bedingungen können sie auch eine biozide, antimikrobielle oder eine andere konservierende Wirksamkeit bereitstellen.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung können vorteilhaft saure, wässrige Formulierungen verdicken, um ästhetische glatt texturierte Produkte zu ergeben, die gleichmäßig fließen und sich leicht ausbreiten. Die Form eines Polymer-enthaltenden Produkts kann von einem nicht gießfähigen, steifen bis weichen Gel, einer halbfesten Paste bis zu einem im Wesentlichen steifen Stab oder Strang und einem aerosolisierten Schaum bis zu einem quetschfähigen Gel, sowie einem nicht laufenden, doch fließfähigen Produkt reichen, das für ein pumpfähiges Spray oder walzfähige Produkte und flüssige Lotionen geeignet ist. Die erfindungsgemäßen Polymere sind überraschenderweise als verdickende wässrige Systeme, die kationische Bestandteile enthalten (z.B. quartäre Ammonium-Verbindungen und Amine), als kationische Konditionierungsmittel, Textil-Weichmacher, Tenside und dergleichen wirkungsvoll.
  • Die Polymere der Erfindung können vorteilhaft in Körperpflegeprodukten, Gesundheitspflegeprodukten, Haushaltspflegeprodukten, institutinelle und industrielle Pflegeprodukten (kollektiv "I&I") und dergleichen verwendet werden, ohne auf dieselben beschränkt zu sein. Die Polymere können als filmbildende Konditionierungsmittel und zur Förderung der Abscheidung von Farbkosmetika und von polaren und nichtpolaren Ölen auf der Haut, den Haaren oder beiden verwendet werden. Weiterhin können die Polymere in Produkten für industrielle chemische Prozesse, Textilveredelungsprozesse, das Drucken, den Klebstoffauftrag und ähnliche Anwendungen verwendet werden, wie Viskositätsveränderer, Emulgatoren, Stabilisatoren, Solubilisierungsmittel, Suspendiermittel, Flockungsmittel und Pigment- und Schleifmitteladditive.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind im Allgemeinen basische, wässrige, säurequellbare oder wässrige, säurelösliche Polymere und Salze derselben, die wenigstens einen basischen Aminosubstituenten, der bei niedrigem pH kationisch ist, wenigstens einen hydrophob modifizierten Polyoxyalkylen-Substituenten, der sich von einem assoziativen Vinylmonomer ableitet, und wenigstens einen Polyoxyalkylen-Substituenten, der sich von einem semi-hydrophoben Vinyl-Tensidmonomer ableitet, enthalten. Das Polymer der vorliegenden Erfindung kann auch gegebenenfalls Substituentengruppen enthalten, die sich von anderen Monomereinheiten ableiten, wie vernetzende Monomereinheiten, Hydroxy-substituierte nichtionische Vinyl-Monomereinheiten, Kettenübertragungsmittel, polymere Stabilisatoren und dergleichen. Die Polymere der vorliegenden Erfindung weisen im Allgemeinen assoziative Eigenschaften in wässriger Lösung auf. Der Einfachheit halber werden die Polymere der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen hierin als "kationische assoziative Polymere" bezeichnet.
  • Der Ausdruck "Formulierung mit niedrigem pH" bezieht sich auf Formulierungen mit einem sauren pH im Bereich von etwa 0,5 bis nicht mehr als etwa 7, vorzugsweise bis nicht mehr als etwa 6,5.
  • Der Ausdruck "wässrig", wie er auf Formulierungen oder Medien angewendet wird, bedeutet, dass Wasser in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, um wenigstens teilweise das kationische assoziative Polymer in der Zusammensetzung, in der es eingeschlossen ist, wenigstens zu quellen oder zu lösen.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass die kationischen assoziativen Polymere wässrigen Produkten mit niedrigem pH für die Körperpflege, Gesundheitspflege, Haushaltspflege Industriepflege und institutinelle Pflege wünschenswerte rheologische Eigenschaften verleihen. Die kationischen assoziativen Polymere sind kationisch kompatibel, wodurch sie als Verdickungsmittel in Produkten, die quartäre Ammoniumsalze oder Amine enthalten, besonders brauchbar sind. Die kationischen assoziativen Polymere sind brauchbare Verdickungsmittel in Produkten, die aktive saure Komponenten enthalten, und sind brauchbare Verdickungsmittel und Emulgatoren für Emulsionen (Cremes, Lotionen). Zusätzlich zum Verdicken sind die kationischen assoziativen Polymere brauchbare Filmbildner, Ausbreitungsmittel und Abscheidungsmittel für Produkte, die Färbemittel und erweichende Öle enthalten. Überraschenderweise sind die kationischen assoziativen Polymere in Zusammensetzungen brauchbar, die eine relativ hohe Konzentration (z.B. 10–40%) an anionischem Tensid enthalten, und ergeben auch eine Haarfestigungswirksamkeit.
  • Der hierin verwendete Ausdruck "Körperpflegeprodukte" schließt, ohne darauf beschränkt zu sein, Folgendes ein: Kosmetika, Toilettenartikel, kosmetisch-pharmazeutische Mittel und Schönheitshilfsmittel, Körperpflegemittel und Reinigungsprodukte, die auf die Haut, die Haare, die Kopfhaut und die Nägel von Menschen und Tieren aufgetragen werden. Der hierin verwendete Ausdruck "Gesundheitspflegeprodukte" schließt, ohne darauf beschränkt zu sein, Folgendes ein: Pharmazeutika, Pharmakosmetika, orale Pflegeprodukte (Mund, Zähne), Produkte der Augenpflege, Produkte der Ohrpflege und Produkte des täglichen Bedarfs und Hilfsmittel, wie Pflaster, Heftplaster, Verbandsmaterialien und dergleichen und medizinische Vorrichtungen, die extern auf den menschlichen oder tierischen Körper aufgetragen oder in denselben gegeben werden, um einen gesundheitsbezogenen oder medizinischen Zustand zu verbessern, um allgemein die Hygiene oder das Wohlbefinden und dergleichen aufrechtzuerhalten. Der Ausdruck "Körper" schließt die keratinen (Haare, Nägel) und nicht-keratinen Hautbereiche des gesamten Körpers (Gesicht, Rumpf, Glieder, Hände und Füße), die Gewebe der Körperöffnungen und Augen ein, und der Ausdruck "Haut" schließt die Kopfhaut und Schleimhäute ein. Der hierin verwendete Ausdruck "Produkte der Haushaltspflege" schließt, ohne darauf beschränkt zu sein, Produkte ein, die in einem Haushalt für die Oberflächenreinigung verwendet werden oder biozide Reinigungsprodukte zur Beibehaltung hygienischer Zustände, wie in der Küche und im Badezimmer, und Waschprodukte zur Textilpflege und -reinigung und dergleichen. Der Ausdruck "institutionelle Pflege und die industrielle Pflege und "I&I", wie er hierin verwendet wird, schließt, ohne darauf beschränkt zu sein, Produkte ein, die zum Reinigen und zur Beibehaltung hygienischer Zustände in industriellen und institutionellen Umgebungen verwendet werden, einschließlich Krankenhaus- und Gesundheitspflege-Einrichtungen und dergleichen.
  • Die kationischen assoziativen Polymere der vorliegenden Erfindung sind Mehrzweck-Polymere, die vorzugsweise durch Polymerisation einer Monomer-Mischung hergestellt werden, die Folgendes enthält: wenigstens ein basisches, Amino-substituiertes Vinyl (ASV)-Monomer oder ein Salz desselben; wenigstens ein hydrophobes nichtionisches Vinyl (HNV)-Monomer; wenigstens ein assoziatives Vinyl (AV)-Monomer gemäß Anspruch 1; wenigstens ein semi-hydrophobes Vinyltensid (SVS)-Monomer gemäß Anspruch 1 und gegebenenfalls ein oder mehrere Hydroxy-substituierte nichtionische Vinyl (HSNV)- oder vernetzende (XL) Monomere. Die kationischen assoziativen Polymere der vorliegenden Erfindung können auch aus Monomer-Mischungen hergestellt werden, die Kettenübertragungsmittel (CTA) oder andere funktionelle Komponenten enthalten, die üblicherweise in Emulsionspolymeren und Emulsionspolymerisationsverfahren verwendet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße kationische assoziative Mehrzweck-Polymer das Polymerisationsprodukt einer Monomer-Mischung, die auf Gewichtsbasis der Gesamtmonomermischung Folgendes umfasst: (a) etwa 10 bis etwa 70 Gew.-% wenigstens eines ASV-Monomers oder eines Salzes desselben, (b) etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% wenigstens eines HNV-Monomers, (c) etwa 0,01 bis etwa 25 Gew.-% wenigstens eines AV-Monomers, (d) etwa 0,01 bis etwa 25 Gew.-% wenigstens eines SVS-Monomers, (e) bis zu etwa 10 Gew.-% eines HSNV-Monomers, (f) bis zu etwa 5 Gew.-% eines XL-Monomers, (g) bis zu etwa 10 Gew.-% eines CTA und (h) bis zu etwa 2 Gew.-% eines polymeren Stabilisators.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das kationische assoziative Polymer das Polymerisationsprodukt einer Monomer-Mischung, die auf Gewichtsbasis der Gesamtmonomermischung Folgendes umfasst: (a) etwa 25 bis etwa 60 Gew.-% wenigstens eines ASV-Monomers oder eines Salzes desselben, (b) etwa 20 bis etwa 70 Gew.-% wenigstens eines HNV-Monomers, (c) etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.-% wenigstens eines AV-Monomers, (d) etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% wenigstens eines SVS-Monomers, (e) etwa 0,1 bis 10 Gew.-% eines HSNV-Monomers, (f) etwa 0,001 bis etwa 5 Gew.-% eines XL-Monomers und (g) etwa 0,001 bis zu etwa 5 Gew.-% eines CTA.
  • Ein besonders bevorzugtes Polymer der vorliegenden Erfindung ist ein Polymer, das das Produkt der Polymerisation einer Monomer-Mischung ist, die auf Gewichtsbasis der Gesamtmonomermischung Folgendes umfasst:
    • (a) etwa 20 bis etwa 50 Gew.-% wenigstens eines Amin-substituierten Vinylmonomers, das aus 3-(N,N-dimethylamino)propyl(meth)acrylat, und N'-(3-N,N-dimethylamino)propyl(meth)acrylamid ausgewählt ist. Am meisten bevorzugt sind 2-(N,N-Dimethylamino)ethylmethacrylat (DMAEMA), 2-(N,N-Diethylamino)ethylmethacrylat (DEAEMA), 2-(tert-Butylamino)ethylmethacrylat (TBAEMA), 2-(N,N-Dimethylamino)propylmethacrylamid (DMAPMAm) und 2-(N,N-Dimethylamino)neopentylacrylate (DMANPA);
    • (b) etwa 50 bis etwa 65 Gew.-% wenigstens eines hydrophoben nichtionischen Vinylmonomers, das aus einem C1-C30-Alkylester der Acrylsäure, einem C1-C30-Alkylester der Methacrylsäure und einer Mischung derselben ausgewählt ist;
    • (c) etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% wenigstens eines assoziativen Vinylmonomers, das aus Cetyl-polyethoxyliertem Methacrylat (CEM), Cetearyl-polyethoxyliertem Methacrylat (CSEM), Stearyl-polyethoxyliertem (Meth)acrylat, Arachidyl-polyethoxyliertem (Meth)acrylat, Behenyl-polyethoxyliertem Methacrylat (BEM), Lauryl-polyethoxyliertem Methacrylat (LEM), Cerotyl-polyethoxyliertem (Meth)acrylat, Monthanyl-polyethoxyliertem (Meth)acrylat, Melissyl-polyethoxyliertem (Meth)acrylat, Lacceryl-polyethoxyliertem (Meth)acrylat, Tristyryl-phenolpolyethoxyliertem Methacrylat (TEM), hydriertem Ricinusöl-polyethoxyliertem Methacrylat (HCOEM), Canola-polyethoxyliertem (Meth)acrylat und Cholesterin-polyethoxyliertem Methacrylat (CHEM) ausgewählt ist;
    • (d) etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% wenigstens eines semi-hydrophoben Vinyltensids, das eine der folgenden chemischen Formeln hat: CH2=CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH oder CH2=CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH; wobei a 2, 3 oder 4 ist, b eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis etwa 10 ist, c eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 ist, d eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis etwa 10 ist und e eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 ist;
    • (e) bis zu etwa 10 Gew.-% eines Hydroxy-substituierten nichtionischen Vinylmonomers;
    • (f) bis zu etwa 5 Gew.-% eines vernetzenden Monomers;
    • (g) bis zu etwa 10 Gew.-% eines Kettenübertragungsmittels und
    • (h) bis zu etwa 2 Gew.-% eines polymeren Stabilisators.
  • Der hierin verwendete Begriff "Alkyl" bedeutet einen substituierten oder nicht substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoff-Rest, der lineare, verzweigte und carbocyclische Alkylreste einschließt. Der Ausdruck " carbocyclisches Alkyl" bedeutet eine Alkylgruppe, die einen oder mehrere carbocyclische Ringe mit 3 bis etwa 12 Kohlenstoffatomen umfasst und gegebenenfalls Alkyl-Substituenten am carbocyclischen Ring einschließt. Der Ausdruck "Aryl" schließt substituierte und nicht substituierte Phenyl- und Naphthylreste ein. Modifizierungen der Form "Cx-Cy" bedeuten, dass die Alkyl- oder carbocyclischen Alkylgruppen molekulare Formeln aufweisen, die insgesamt x bis y Kohlenstoffatome enthalten, wobei x und y vorgegebene Zahlen sind. Der Ausdruck "komplexer Ester", wie er hierin und in den beigefügten Ansprüchen verwendet wird, bedeutet einen Di-, Tri- oder Polyester eines Polyols wie eines Zuckers, der wenigstens eine Hydroxylgruppe aufweist, die mit einem C2-C7-Alkylenoxid alkyliert werden kann. Der Ausdruck "komplexer Ester" schließt insbesondere die komplexen hydrophoben Verbindungen ein, die von Jenkins et al. im US Patent Nr. 5,639,841 beschrieben werden, auf das hierin Bezug genommen wird.
  • Die Ausdrücke "halogensubstituiert", "hydroxysubstituiert", "carboxysubstituiert", "Polyoxyalkylen-substituiert", "alkylsubstituiert" und "arylsubstituiert", die hierin in Bezug auf Alkyl- oder Arylgruppen und dergleichen verwendet werden, bedeuten, dass wenigstens ein Wasserstoffatom an einer Alkyl-, Aryl- oder ähnlichen Gruppe durch jeweils wenigstens ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Polyoxyalkylengruppe, eine Alkylgruppe oder Arylgruppe ersetzt ist. Die hierin verwendeten Ausdrücke "Poly(meth)acrylat" und "Poly(meth)acrylamid" beziehen sich alternativ auf Polyacrylat oder Polymethacrylat bzw. Polyacrylamid oder Polymethacrylamid.
  • Geeignete Monomere, die zur Herstellung der kationischen assoziativen Polymere der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, werden nachstehend beschrieben.
  • ASV Monomer
  • Amino-substituierte Vinylmonomere, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen kationischen assoziativen Polymere geeignet sind, sind basische, polymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Monomere, die vorzugsweise wenigstens eine aminofunktionelle Gruppe enthalten. Diese basischen Aminogruppen können von Mono-, Di- oder Polyaminoalkyl-Gruppen oder stickstoffhaltigen heteroaromatischen Gruppen abgeleitet sein. Die Aminogruppe kann primäre, sekundäre oder tertiäre Amine umfassen. Die Monomere können nach Wunsch in der Aminoform oder der Salzform verwendet werden.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung schließen vorzugsweise ein ASV-Monomer ein, das aus den Folgenden ausgewählt ist: einem Mono(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylat, einem Di(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylat, einem Mono(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylamid, einem Di(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylamid, einem stickstoffhaltigen heterocyclischen (Meth)acrylamid, einem stickstoffhaltigen heterocyclischen (Meth)acrylat und einer Mischung derselben.
  • Beispiele bevorzugter ASV-Monomere schließen – ohne auf dieselben beschränkt zu sein – die Folgenden ein: ein Mono- oder Di-(C1-C4)alkylamino(C1-C4)alkyl (meth)acrylat, wie 2-(N,N-Dimethylamino)ethyl(meth)acrylat, 3-(N,N-Dimethylamino)propyl(meth)acrylat, 4-(N,N-Dimethylamino)butyl(meth)acrylat, (N,N-Dimethylamino)-t-butyl(meth)acrylat, 2-(N,N-Diethylamino)ethyl(meth)acrylat, 3-(N,N-Diethylamino)propyl(meth)acrylat, 4-(N,N-Diethylamino)butyl(meth)acrylat, 2-(N,N-Dipropylamino)ethyl(meth)acrylat, 3-(N,N-Dipropylamino)propyl(meth)acrylat, 4-(N,N-Dipropylamino)butyl(meth)acrylat und dergleichen; ein Mono- oder Di(C1-C4)alkylamino(C1-C4)alkyl(meth)acrylamid; wie N'-(2-N,N-Dimethylamino)ethylmethacrylamid, N'-(3-N,N-Dimethylamino)propylacrylamid und dergleichen; und ein stickstoffhaltiges heterocyclisches (Meth)acrylamid oder (Meth)acrylat, wie N-(2-Pyridyl)acrylamid, N-(2-Imidazoyl)methacrylamid, 2-(4-Morpholinyl)ethylmethacrylat, 2-(4-Morpholinyl)ethylacrylat, N-(4-Morpholinyl)methacrylamid, N-(4-Morpholinyl)acrylamid, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin und dergleichen.
  • Geeignete Salzformen der Monomere schließen – ohne auf dieselben beschränkt zu sein – die Folgenden ein: Mineralsäuresalze, wie Hydrochlorid-, Sulfat- und Phosphatsalze; und Salze organischer Säuren, wie Acetat-, Maleat- und Fumaratsalze und dergleichen.
  • Die obigen Monomere oder deren Salze können als aminosubstituierte Vinylmonomer-Komponente der erfindungsgemäßen kationischen assoziativen Polymere verwendet werden, und zwar einzeln oder im Gemisch von zweien oder mehreren. Besonders bevorzugte ASV-Monomere sind 2-(N,N-Dimethylamino)ethyl(meth)acrylat, 3-(N,N-Dimethylamino)propyl(meth)acrylat und N'-(3-N,N-Dimethylamino)propyl(meth)acrylamid. Am meisten bevorzugt werden 2-(N,N-Dimethylamino)ethylmethacrylat (DMAEMA), 2-(N,N-Diethylamino)ethylmethacrylat (DEAEMA), 2-(tert-Butylamino)ethylmethacrylat (TBAEMA), 2-(N,N-Dimethylamino)propylmethacrylamid (DMAPMAm) und 2-(N,N-Dimethylamino)neopentylacrylat (DMANPA).
  • Das ASV-Monomer macht vorzugsweise etwa 10 bis etwa 70 Gew.-% der gesamten Monomer-Mischung, mehr bevorzugt etwa 20 bis etwa 50 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 30 bis etwa 40 Gew.-% auf Gewichtsbasis der gesamten Monomer-Mischung aus.
  • HNV-Monomer
  • Hydrophobe nichtionische Vinylmonomere, die geeignet sind, um zur Herstellung der erfindungsgemäßen kationischen assoziativen Polymere verwendet zu werden, sind copolymerisierbare, nichtionische, ethylenisch ungesättigte Monomere, die eine der folgenden Formeln (I) oder (II) aufweisen: CH2=C(X)Z, (I) CH2=CH-OC(O)R; (II)wobei in jeder der Formeln (I) und (II), X H oder Methyl ist und Z -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-Pyrrolidonyl), N-Caprolactamyl, -C(O)NHC(CH3)3,-C(O)NHCH2CH2-N-ethylenharnstoff, -SiR3, -C(O)O(CH2)xSiR3, -C(O)NH(CH2)xSiR3 oder -(CH2)xSiR3 ist, n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis etwa 6 ist, jedes R unabhängig C1-C30-Alkyl ist, jedes R1 unabhängig C1-C30-Alkyl, Hydroxysubstituiertes C2-C30-Alkyl oder Halogen-substituiertes C1-C30-Alkyl ist.
  • Nicht einschränkende Beispiele von bevorzugten hydrophoben nichtionischen Vinylmonomeren schließen die Folgenden ein: C1-C30-Alkyl(meth)acrylate, C1-C30-Alkyl(meth)acrylamide, Styrol, substituierte Styrole, wie Vinyltoluol (z.B. 2-Methylstyrol), Butylstyrol, Isopropylstyrol, p-Chlorstyrol und dergleichen, Vinylester, wie Vinylacetate, Vinylbutyrat, Vinylcaprolat, Vinylpivalat, Vinylneodecanoat und dergleichen, ungesättigte Nitrile, wie Methacrylnitril, Acrylonitril und dergleichen und ungesättigte Silane, wie Trimethylvinylsilan, Dimethylethylvinylsilan, Allyldimethylphenylsilan, Allyltrimethylsilan, 3-Acrylamidopropyltrimethylsilan, 3-Trimethylsilylpropylmethacrylat und dergleichen.
  • Zu den besonders bevorzugten nichtionischen Vinylmonomeren gehören C1-C30-Alkylester der Acrylsäure und Methacrylsäure und deren Mischungen, wie Ethylacrylat (EA), Methylmethacrylat (MMA), 3,3,5-Trimethylcyclohexylmethacrylat (TMCHMA) und Mischungen derselben.
  • Das HNV-Monomer macht vorzugsweise etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% der gesamten Monomer-Mischung, mehr bevorzugt etwa 30 bis etwa 70 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 50 bis etwa 65 Gew.-%, auf Gewichtsbasis der gesamten Monomer-Mischung aus.
  • AV-Monomer
  • Assoziative Vinylmonomere, die geeignet sind, um zur Herstellung der erfindungsgemäßen kationischen assoziativen Polymere verwendet zu werden, sind Verbindungen, die vorzugsweise Folgendes aufweisen: einen ethylenisch ungesättigten Endgruppenanteil (i) für die Additionspolymerisation mit den anderen Monomeren des Systems haben, einen Polyoxyalkylen-Mittelbereichsanteil (ii), um dem Produktpolymer selektive hydrophile Eigenschaften zu verleihen, und einen hydrophoben Endgruppenanteil (iii), um dem Polymer selektive hydrophobe Eigenschaften zu verleihen.
  • Der Anteil (i), der die ethylenisch ungesättigte Endgruppe bereitstellt, leitet sich vorzugsweise ab von einer α,β-ethylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure oder dem Anhydrid derselben, mehr bevorzugt einer C3- oder C4-Mono- oder Dicarbonsäure oder dem Anhydrid derselben. Alternativ dazu kann der Anteil (i) des assoziativen Monomers von einem Allylether oder Vinylether, einem nichtionischen vinylsubstituierten Urethan-Monomer, wie im U.S. Reissue Patent Nr. 33,156 oder dem US Patent Nr. 5,294,692 offenbart wird, oder einem vinylsubstituierten Harnstoff-Reaktionsprodukt stammen, wie im US Patent Nr. 5,011,978 offenbart wird, wobei auf die relevanten Offenbarungen derselben hierin Bezug genommen wird.
  • Der Mittelbereichsanteil (ii) ist vorzugsweise ein Polyoxyalkylen-Segment mit etwa 5 bis etwa 250, mehr bevorzugt etwa 10 bis etwa 120 und am meisten bevorzugt mit etwa 15 bis etwa 60 C2-C7-Alkylenoxid-Repetiereinheiten. Bevorzugte Mittelbereichsanteile (ii) umfassen Polyoxyethylen-, Polyoxypropylen- und Polyoxybutylen-Segmente, die etwa 5 bis etwa 150, mehr bevorzugt etwa 10 bis etwa 100, am meisten bevorzugt etwa 15 bis etwa 60 Ethylen-, Propylen- oder Butylenoxid-Einheiten und statistische oder nicht statistische Sequenzen von Ethylenoxid-, Propylenoxid- oder Butylenoxid-Einheiten umfassen.
  • Der hydrophobe Endgruppenanteil (iii) der assoziativen Monomere ist vorzugsweise ein Kohlenwasserstoff-Rest, der zu einer der folgenden Kohlenwasserstoff-Klassen gehört: einem linearen C8-C40-Alkyl, einem arylsubstituierten C2-C40-Alkyl, einem C2-C40-alkylsubstituierten Phenyl, einem verzweigten C8-C40-Alkyl, einem carbocyclischen C8-C40-Alkyl und einem komplexen C8-C80-Ester.
  • Nicht einschränkende Beispiele für geeignete hydrophobe Endgruppenanteile (iii) der assoziativen Monomere sind lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit etwa 8 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, wie Capryl (C8), Isooctyl (verzweigt C8), Decyl (C10), Lauryl (C12), Myristyl (C14), Cetyl (C16), Cetearyl (C16-C18), Stearyl (C18), Isostearyl (verzweigt C18), Arachidyl (C20), Behenyl (C22), Lignoceryl (C24), Cerotyl (C26), Montanyl (C28), Melissyl (C30), Lacceryl (C32) und dergleichen.
  • Beispiele für lineare und verzweigte Alkylgruppen mit etwa 8 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, die aus einer natürlichen Quelle stammen, schließen – ohne auf dieselben beschränkt zu sein – Alkylgruppen ein, die von Folgendem ableiten: hydriertem Erdnussöl, Sojaöl und Canolaöl (alle überwiegend C18), hydriertem Talgöl (C16-C18) und dergleichen und hydrierten C10-C30-Terpenolen, wie hydriertem Geraniol (verzweigtes C10), hydriertem Farnesol (verzweigtes C15), hydriertem Phytol (verzweigtes C20) und dergleichen.
  • Nicht einschränkende Beispiele von geeigneten C2-C40-alkylsubstituierten Phenylgruppen schließen Octylphenyl, Nonylphenyl, Decylphenyl, Dodecylphenyl, Hexadecylphenyl, Octadecylphenyl, Isooctylphenyl, sec-Butylphenyl ein.
  • Zu den geeigneten carbocyclischen C8-C40-Alkylgruppen gehören – ohne auf dieselben beschränkt zu sein – Gruppen, die sich von Steroiden aus tierischen Quellen ableiten, wie Cholesterol, Lanosterol, 7-Dehydrocholesterol und dergleichen, die aus pflanzlichen Quellen stammen, wie Phytosterol, Stigmasterol, Campesterol und dergleichen, und die aus Hefequellen stammen, wie Ergosterol, Mycosterol und dergleichen. Andere carbocyclische hydrophobe Alkyl-Endgruppen, die in der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, schließen – ohne darauf beschränkt zu sein – Cyclooctyl-, Cyclododecyl-, Adamantyl-, Decahydro naphthylgruppen und Gruppen ein, die sich von natürlichen carbocyclischen Materialien ableiten, wie Pinen, hydriertes Retinol, Campher, Isobornylalkohol.
  • Beispielhafte arylsubstituierte C2-C40-Alkylgruppen schließen – ohne darauf beschränkt zu sein – Styryl (z.B. 2-Phenylethyl), Distyryl (z.B. 2,4-Diphenylbutyl), Tristyryl (z.B. 2,4,6-Triphenylhexyl), 4-Phenylbutyl, 2-Methyl-2-phenylethyl, Tristyrylphenolyl ein.
  • Nicht einschränkende Beispiele für geeignete komplexe C8-C80-Ester schließen die Folgenden ein: hydriertes Ricinusöl (überwiegend das Triglycerid von 12-Hydroxystearinsäure), 1,2-Diacylglycerin, wie 1,2-Distearylglycerin, 1,2-Dipalmitylglycerin, 1,2-Dimyristylglycerin und dergleichen, Di-, Tri- oder Polyester von Zuckern, wie 3,4,6-Tristearylglucose, 2,3-Dilaurylfructose und dergleichen und Sorbitanester, wie solche, die im US Patent Nr. 4,600,761 an Ruffner et al. offenbart werden.
  • Brauchbare assoziative Monomere können durch jedes in der Technik bekannte Verfahren hergestellt werden. Siehe z.B. die US Patente Nr. 4,421,902 an Chang et al., Nr. 4,384,096 an Sonnabend, Nr. 4,514,552 an Shay et al., Nr. 4,600,761 an Ruffner et al., Nr. 4,616,074 an Ruffner, Nr. 5,294,692 an Barren et al., Nr. 5,292,843 an Jenkins et al., Nr. 5,770,760 an Robinson und Nr. 5,412,142 an Wilkerson, III et al.
  • Die assoziativen Vinylmonomere sind solche, die die folgende Formel (III) aufweisen:
    Figure 00140001
    wobei jedes R2 unabhängig H, Methyl, -C(O)OH oder C(O)OR3 ist; R3 ein C1-C30-Alkyl ist; A -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- oder -CH2CH2NHC(O)- ist; Ar ein zweiwertiges Aryl ist; E H oder Methyl ist; z 0 oder 1 ist; k eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis etwa 30 ist und m 0 oder 1 ist, mit der Maßgabe, dass, wenn k 0 ist, m 0 ist und wenn k im Bereich von 1 bis etwa 30 ist, m 1 ist; (R4-O)n ein Polyoxyalkylen ist, das ein Homopolymer, ein statistisches Copolymer oder ein Blockcopolymer von C2-C4-Oxyalkylen-Einheiten ist, wobei R4 C2H4, C3H6 oder eine Mischung davon ist, und n eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 250, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 100, mehr bevorzugt von etwa 10 bis etwa 80, am meisten bevorzugt von etwa 15 bis etwa 60 ist; Y -R4O-, -R4NH-, -C(O)-, -C(O)NH-, -R4NHC(O)NH- oder -C(O)NHC(O)- ist und R5 ein substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl ist, das aus der aus einem linearen C8-C40-Alkyl, einem verzweigten C8-C40-Alkyl, einem carbocylischen C8-C40-Alkyl, einem C2-C40-alkylsubstituierten Phenyl, einem arylsubstituierten C2-C40-Alkyl und einem komplexen C8-C80-Ester bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei die Alkylgruppe R5 gegebenenfalls einen oder mehrere Substituenten umfasst, die aus der aus einer Hydroxylgruppe, einer Alkoxygruppe und einer Halogengruppe bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
  • Besonders bevorzugte assoziative Vinylmonomere der Formel (III) umfassen Cetyl-polyethoxyliertes Methacrylat (CEM), Cetearyl-polyethoxyliertes Methacrylat (CSEM), Stearyl-polyethoxyliertes (Meth)acrylat, Arachidyl-polyethoxyliertes (Meth)acrylat, Behenyl-polyethoxyliertes Methacrylat (BEM), Lauryl-polyethoxyliertes Methacrylat (LEM), Cerotyl-polyethoxyliertes (Meth)acrylat, Montanyl-polyethoxyliertes (Meth)acrylat, Melissyl-polyethoxyliertes (Meth)acrylat, Lacceryl-polyethoxyliertes (Meth)acrylat, Tristyrylphenol-polyethoxyliertes Methacrylat (TEM), hydriertes Ricinusöl-polyethoxyliertes Methacrylat (HCOEM), Canola-polyethoxyliertes (Meth)acrylat und Cholesterin-polyethoxyliertes Methacrylat (CHEM), wobei der polyethoxylierte Anteil des Monomers etwa 5 bis etwa 100, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 80 und mehr bevorzugt etwa 15 bis etwa 60 Ethylenoxid-Repetiereinheiten umfasst.
  • Vorzugsweise macht die AV-Monomer-Komponente in der Monomer-Mischung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomer-Mischung, etwa 0,001 bis etwa 25 Gew.-% der Monomer-Mischung, mehr bevorzugt etwa 0,01 bis etwa 15 Gew.-%, am meisten bevorzugt etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% aus.
  • SVS-Monomer
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass ein semi-hydrophobes Vinyltensid (SVS)-Monomer, das eine Polyoxyalkylen-Kette enthält, die assoziativen Eigenschaften von kationischen assoziativen Polymeren, die dieselben enthalten, mäßigen kann, so dass wässrige Gele mit einer stark erwünschten Struktur und stark erwünschten rheologischen Eigenschaften gebildet werden. Obwohl wir uns auf keine spezielle Theorie festlegen wollen, wird doch angenommen, dass die Polyoxyalkylengruppe des SVS-Monomers nicht spezifische Assoziationen zwischen den hydrophoben Gruppen der assoziativen Monomere in dem Polymer unterbricht oder dieselben abschirmt und so die assoziativen Eigenschaften der Polymere abschwächt. Durch solche SVS-Monomere kann die Verdickungswirkung der sich ergebenden Polymere maßgeschneidert werden, um die rheologischen Eigenschaften des Polymers so herzurichten, wie dies für eine ausgewählte Anwendung erwünscht ist. Sehr überraschend zeigte sich, dass die SVS-Monomere den wässrigen Gelen erwünschte rheologische und ästhetische Eigenschaften verliehen, weichere, gleichmäßigere und besser streichbare Gele ergaben, als kationische assoziative Polymere, die kein SVS-Monomer enthalten.
  • Überraschenderweise kann das Einfügen eines SVS-Monomers in ein kationisches assoziatives Polymer die Viskositätsreduktion unter niedriger Scherspannung minimieren oder verringern und ein Scherverdünnungsprofil bereitstellen, das glatt fließend ist.
  • Die hierin verwendeten Ausdrücke "semi-hydrophobes Vinyltensid-Monomer" und "SVS-Monomer" beziehen sich auf Verbindungen, die zwei Anteile aufweisen: (i) einen ethylenisch ungesättigten Endgruppenanteil für die Additionspolymerisation mit den anderen Monomeren der Reaktionsmischung und (ii) einen Polyoxyalkylenanteil zum Abschwächen der Assoziationen zwischen den hydrophoben Gruppen des Polymers oder den hydrophoben Gruppen von anderen Materialien in einer Zusammensetzung, die das Polymer enthält. Ein SVS-Monomer weist eine Struktur auf, die derjenigen eines assoziativen Monomers ähnlich ist, im Wesentlichen hat es aber einen nicht hydrophoben Endgruppenanteil und verleiht somit dem Polymer keine assoziativen Eigenschaften.
  • Der ungesättigte Endgruppenanteil (i), der der Vinyl- oder einer anderen ethylenisch ungesättigten Endgruppe für die Additionspolymerisation bereitgestellt wird, leitet sich vorzugsweise von einer α,β-ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure oder dem Anhydrid derselben ab, vorzugsweise einer C3- oder C4-Mono- oder Dicarbonsäure. Alternativ dazu kann der Endgruppenanteil (i) aus einem Allylether, Vinylether oder einem nichtionischen ungesättigten Urethan stammen.
  • Der polymerisierbare, ungesättigte Endgruppenanteil (i) kann sich auch von einer ungesättigten C8-C30-Fettsäure ableiten, die wenigstens eine freie Carboxyl-funktionelle Gruppe enthält. Diese C8-C30-Gruppe ist Teil des ungesättigten Endgruppenanteils (i) und unterscheidet sich von den hydrophoben Gruppen, die in Seitenstellung zu den assoziativen Monomeren vorliegen, die von der ungesättigten Endgruppe des assoziativen Monomers durch einen hydrophilen "Spacer"-Anteil spezifisch abgetrennt sind.
  • Der Polyoxyalkylenanteil (ii) umfasst insbesondere ein langkettiges Polyoxyalkylen-Segment, das dem hydrophilen Anteil der assoziativen Monomere im Wesentlichen ähnlich ist. Ein bevorzugter Polyoxyalkylenanteil (ii) schließt Polyoxyethylen-, Polyoxypropylen- und Polyoxybutyleneinheiten ein, die etwa 5 bis etwa 250 und vorzugsweise etwa 10 bis etwa 100 Oxyalkyleneinheiten umfassen. Wenn das SVS-Monomer mehr als einen Typ von Oxyalkyleneinheiten umfasst, können die Einheiten in statistischen, nicht statistischen Sequenzen oder Blocksequenzen angeordnet sein.
  • Die SVS-Monomere sind solche, die entweder die Formel (IV) oder die Formel (V) aufweisen:
    Figure 00180001
    D-A(CH2 ) p (O) r (R8-O) vR9, (V)wobei in jeder der Formeln (IV) und (V) jeder R6 unabhängig H, ein C1-C30-Alkyl, -C(O)OH oder -C(O)OR7 ist; R7 ein C1-C30-Alkyl ist; A -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- oder -CH2CH2NHC(O)- ist, Ar ein zweiwertiges Aryl ist, E H oder Methyl ist, z 0 oder 1 ist, p eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis etwa 30 ist und r 0 oder 1 ist, mit der Maßgabe, dass, wenn p 0 ist, r 0 ist, und wenn p im Bereich von 1 bis etwa 30 ist, r 1 ist, (R8-O)v ein Polyoxyalkylen ist, das ein Homopolymer, ein statistisches Copolymer oder ein Blockcopolymer von C2-C4-Oxyalkyleneinheiten ist, wobei R8 C2H4, C3H6, C4H8 oder eine Mischung davon ist, und v eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 250, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 100, mehr bevorzugt von etwa 10 bis etwa 80 und am meisten bevorzugt von etwa 15 bis etwa 60 ist, R9 H oder ein C1-C4-Alkyl ist und D ein ungesättigtes C8-C30-Alkyl oder ein Carboxy-substituiertes ungesättigtes C8-C30-Alkyl ist.
  • Bevorzugte SVS-Monomere schließen Monomere ein, die die folgenden chemischen Formeln haben: CH2=CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH oder CH2=CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH, wobei a vorzugsweise 2, 3 oder 4 ist; b vorzugsweise eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis etwa 10, mehr bevorzugt von etwa 2 bis etwa 8, am meisten bevorzugt von etwa 3 bis etwa 7 ist; c vorzugsweise eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 50, mehr bevorzugt von etwa 8 bis etwa 40, am meisten bevorzugt von etwa 10 bis etwa 30 ist, d vorzugsweise eine ganze Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 10, mehr bevorzugt von etwa 2 bis etwa 8, am meisten bevorzugt von etwa 3 bis etwa 7 ist und e eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 50, mehr bevorzugt von etwa 8 bis etwa 40 ist.
  • Beispiele von bevorzugten SVS-Monomeren schließen die Folgenden ein: polymerisierbare Emulgatoren, die kommerziell unter den Handelsnamen EMULSOGEN® R109, R208, R307, RAL109, RAL208 und RAL307 von Clariant Corporation erhältlich sind, BX-AA-E5P5, das von Bimax, Inc. erhältlich ist, und MAXEMUL® 5010 und 5011, die von Uniqema erhältlich sind, und Kombinationen derselben. Besonders bevorzugte SVS-Monomere schließen EMULSOGEN® R208, R307 und RAL307 ein.
  • Gemäß den Herstellern ist:
    EMULSOGEN® R109 ein statistisch ethoxylierter/propoxylierter 1,4-Butandiolvinylether der empirischen Formel: CH2=CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)10H;
    EMULSOGEN® R208 ein statistisch ethoxylierter/propoxylierter 1,4-Butandiolvinylether der empirischen Formel: CH2=CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)20H;
    EMULSOGEN® R307 ein statistisch ethoxylierter/propoxylierter 1,4-Butandiolvinylether der empirischen Formel: CH2=CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)30H;
    EMULSOGEN® RAL109 ein statistisch ethoxylierter/propoxylierter Allylether der empirischen Formel: CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)10H;
    EMULSOGEN® RAL208 ein statistisch ethoxylierter/propoxylierter Allylether der empirischen Formel: CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)20H;
    EMULSOGEN® RAL307 ein statistisch ethoxylierter/propoxylierter Allylether der empirischen Formel CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)30H;
    MAXEMUL® 5010 ein Carboxy-funktionelles C12-C15-Alkenyl-Hydrophob, das mit etwa 24 Ethylenoxid-Einheiten ethoxyliert ist;
    MAXEMUL® 5011 ein Carboxy-funktionelles C12-C15-Alkenyl-Hydrophob, das mit etwa 34 Ethylenoxid-Einheiten ethoxyliert ist, und
    BX-AA-E5P5 ein statistisch ethoxylierter/propoxylierter Allylether der empirischen Formel: CH2=CHCH2O(C3H6O)5(C2H4O)5H.
  • Die Menge an SVS-Monomeren, die zur Herstellung der kationischen assoziativen Polymere der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann in breitem Maße variieren und hängt unter anderem von den abschließenden rheologischen Eigenschaften ab, die in dem Polymer erwünscht sind. Wenn sie verwendet werden, enthält die Monomer-Reaktionsmischung vorzugsweise wenigstens etwa 0,01 Gew.-% an einem oder mehreren SVS-Monomeren, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomer-Mischung, mehr bevorzugt wenigstens etwa 0,1 Gew.-%. Die Monomer-Mischung umfasst vorzugsweise nicht mehr als etwa 25 Gew.-% an SVS-Monomer, mehr bevorzugt nicht mehr als etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomer-Mischung.
  • HSNV-Monomer
  • Die erfindungsgemäßen kationischen assoziativen Polymere können gegebenenfalls aus Monomer-Mischungen hergestellt werden, die Hydroxy-substituierte nichtionische Vinylmonomere enthalten. HSNV-Monomere sind ethylenisch ungesättigte Monomere, die einen oder mehrere Hydroxyl-Substituenten umfassen.
  • Beispiele für geeignete HSNV-Monomere schließen – ohne aber auf dieselben beschränkt zu sein – die Folgenden ein: ein Hydroxy-substituiertes (C1-C4)Alkyl(meth)acrylat, wie 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), 2-Hydroxyethylacrylat (2-HEA), 3-Hydroxypropylacrylat und dergleichen, ein Hydroxy-substituiertes (C1-C4)Alkyl(meth)acrylamid, wie N-(2-Hydroxyethyl)methacrylamid, N-(2-Hydroxyethyl)acrylamid, N-(3-Hydroxypropyl)acrylamid, N-(2,3-Dihydroxypropyl)acrylamid und dergleichen. Andere brauchbare HSNV-Monomere schließen Allylalkohol, Glycerinmonoallylether, 3-Methyl-3-buten-1-ol und Vinylalkohol-Vorstufen und Äquivalente wie Vinylacetat ein.
  • Wenn sie verwendet werden, enthält die Monomer-Reaktionsmischung vorzugsweise ein oder mehrere HSNV-Monomere in Mengen von bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomer-Mischung. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Menge an HSNV-Monomer in der Mischung im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomer-Mischung, mehr bevorzugt beträgt sie etwa 1 bis etwa 8 Gew.-%, am meisten bevorzugt etwa 1 bis etwa 5 Gew.-%.
  • XL-Monomer
  • Die erfindungsgemäßen kationischen assoziativen Polymere können aus einer Monomer-Mischung hergestellt werden, die ein oder mehrere vernetzende Monomere zum Einführen einer Verzweigung und zur Steuerung der Molmasse umfasst. Geeignete mehrfach ungesättigte Vernetzungsmittel sind in der Technik wohlbekannt. Einfach ungesättigte Verbindungen, die eine reaktive Gruppe tragen, welche dazu befähigt ist, dass ein geformtes Copolymer vernetzt wird bevor, während oder nachdem die Polymerisation stattgefunden hat, können auch verwendet werden. Andere brauchbare vernetzende Monomere schließen polyfunktionelle Monomere ein, die mehrfach reaktive Gruppen enthalten, wie Epoxidgruppen, Isocyanatgruppen und hydrolysierbare Silangruppen. Verschiedene mehrfach ungesättigte Verbindungen können verwendet werden, um entweder ein teilweise oder im Wesentlichen vernetztes dreidimensionales Netzwerk zu erzeugen.
  • Beispiele von geeigneten mehrfach ungesättigten vernetzenden Monomer-Komponenten schließen die Folgenden – ohne darauf beschränkt zu sein – ein: mehrfach ungesättigte aromatische Monomere, wie Divinylbenzol, Divinylnaphthalin und Divinylbenzol; mehrfach ungesättigte alicyclische Monomere, wie 1,2,4-Trivinylcyclohexan; difunktionelle Ester der Phthalsäure, wie Diallylphthalat; mehrfach ungesättigte aliphatische Monomere, wie Diene, Triene und Tetraene, einschließlich Isopren, Butadien, 1,5-Hexadien, 1,5,9-Decatrien, 1,9-Decadien, 1,5-Heptadien und dergleichen.
  • Andere geeignete mehrfach ungesättigte vernetzende Monomere schließen die Folgenden ein: Polyalkenylether, wie Triallylpentaerythrit, Diallylpentaerythrit, Diallylsaccharose, Octaallylsaccharose und Trimethylolpropandiallylether; mehrfach ungesättigte Ester von Polyalkoholen oder Polysäuren, wie 1,6-Hexandioldi(meth)acrylat, Tetramethylentri(meth)acrylat, Allylacrylat, Diallylitaconat, Diallylfumarat, Diallylmaleat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Trimethylolpropan di(meth)acrylat und Polyethylenglycoldi(meth)acrylat; Alkylenbisacrylamide, wie Methylenbisacrylamid, Propylenbisacrylamid und dergleichen; Hydroxy- und Carboxy-Derivate von Methylenbisacrylamid, wie N,N'-Bismethylolmethylenbisacrylamid; Polyethylenglycoldi(meth)acrylate, wie Ethylenglycoldi(meth)acrylat, Diethylenglycoldi(meth)acrylat und Triethylenglycoldi(meth)acrylat; mehrfach ungesättigte Silane, wie Dimethyldivinylsilan, Methyltrivinylsilan, Allyldimethylvinylsilan, Diallyldimethylsilan und Tetravinylsilan; mehrfach ungesättigte Stannane, wie Tetraallylzinn und Diallyldimethylzinn und dergleichen.
  • Brauchbare einfach ungesättigte Verbindungen, die eine reaktive Gruppe tragen, schließen die Folgenden ein: N-Methylolacrylamid, N-Alkoxy(meth)acrylamid, wobei die Alkoxygruppe ein C1-C18-Alkoxy ist, und ungesättigte hydrolysierbare Silane, wie Triethoxyvinylsilan, Trisisopropoxyvinylsilan und 3-Triethoxysilylpropylmethacrylat und dergleichen.
  • Brauchbare polyfunktionelle vernetzende Monomere, die mehrfache reaktive Gruppen enthalten, schließen die Folgenden ein: hydrolysierbare Silane, wie Ethyltriethoxysilan und Ethyltrimethoxysilan; Epoxy-substituierte hydrolysierbare Silane, wie 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltrimethyoxysilan; Polyisocyanate, wie 1,4-Diisocyanatobutan, 1,6-Diisocyanatohexan, 1,4-Phenylendiisocyanat und 4,4'-Oxybis(phenylisocyanat); ungesättigte Epoxide, wie Gycidylmethacrylat und Allylglycidylether; Polyepoxide, wie Diglycidylether, 1,2,5,6-Diepoxyhexan und Ethylenglycoldiglycidylether und dergleichen ein, sind aber nicht auf dieselben beschränkt.
  • Besonders brauchbar sind mehrfach ungesättigte Vernetzungsmittel, die sich von ethyoxylierten Polyolen ableiten, wie Diole, Triole und Bisphenole, die mit etwa 2 bis etwa 100 mol Ethylenoxid pro mol Hydroxyl-funktioneller Gruppe ethoxyliert sind und mit einer polymerisierbaren ungesättigten Gruppe endverkappt sind, wie einem Vinylether, Allylether, Acrylatester, Methacrylatester und dergleichen. Beispiele für Vernetzungsmittel schließen Bisphenol-A-ethoxyliertes Dimethacrylat; Bisphenol-F-ethoxyliertes Dimethacrylat, ethoxyliertes Trimethylolpropantrimethacryat und dergleichen ein. Andere ethoxylierte Vernetzungsmittel, die in den kationischen assoziativen Polymeren der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, schließen ethoxylierte, von Polyol abgeleitete Vernetzungsmittel ein, wie solche, die im US Patent Nr. 6,140,435 an Zanotti-Russo offenbart werden, auf das hierin Bezug genommen wird.
  • Beispiele für besonders bevorzugte XL-Monomere sind Acrylat- und Methacrylatester von Polyolen mit wenigstens zwei Arylat- oder Methacrylatestergruppen, wie Trimethylolpropantriacrylat (TMPTA), Trimethylolpropandimethacrylat, Triethylenglycoldimethacrylat (TEGDMA), ethoxyliertes (30) Bisphenol-A-dimethacrylat (EOBDMA) und dergleichen.
  • Wenn sie verwendet werden, liegen die vernetzenden Monomere in der Monomer-Reaktionsmischung vorzugsweise in einer Menge von bis zu 5 Gew.-% vor, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomer-Mischung. In einer bevorzugten Ausführungsform liegen die XL-Monomere in einer Menge im Bereich von etwa 0,01 bis 3 Gew.-% vor, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomer-Mischung, mehr bevorzugt von etwa 0,05 bis etwa 2 Gew.-%, am meisten bevorzugt von etwa 0,1 bis etwa 1 Gew.-% der Monomer-Mischung.
  • Kettenübertragungsmittel
  • Die kationischen assoziativen Polymere können gegebenenfalls aus einer Monomer-Mischung hergestellt werden, die eine oder mehrere Kettenübertragungsmittel umfasst, die in der Technik der Polymere wohlbekannt sind.
  • Geeignete Kettenübertragungsmittel zur Verwendung in der Erfindung werden aus einer Vielfalt – ohne darauf beschränkt zu sein – von Thio- und Disulfid-enthaltenden Verbindungen ausgewählt, wie C1-C18-Alkylmercaptanen, Mercaptocarbonsäuren, Mercaptocarbonsäureestern, Thioestern, C1-C18-Alkyldisulfiden, Aryldisulfiden, polyfunktionellen Thiolen und dergleichen; Phosphiten und Hypophosphiten; Haloalkyl-Verbindungen, wie Tetrachlorkohlenstoff, Bromtrichlormethan und dergleichen, und ungesättigten Kettenübertragungsmitteln, wie α-Methylstyrol.
  • Polyfunktionelle Thiole schließen trifunktionelle Thiole ein, wie Trimethylolpropan-tris-(3-mercaptopropionat), tetrafunktionelle Thiole, wie Pentaerythrit-tetra(3-mercaptopropionat), Pentaerythrit-tetra(thioglycolat) und Pentaerythrittetra(thiolactat); hexafunktionelle Thiole, wie Dipentaerythrit-hexa(thioglycolat), und dergleichen.
  • Alternativ dazu kann das Kettenübertragungsmittel irgendein katalytisches Kettenübertragungsmittel sein, das die Molmasse von Additionspolymeren während der radikalischen Polymerisation von Vinylmonomeren reduziert. Beispiele für katalytische Kettenübertragungsmittel schließen z.B. Cobalt-Komplexe (z.B. Cobalt(II)chelate) ein. Katalytische Kettenübertragungsmittel können oft in relativ geringen Konzentrationen, bezogen auf CTAs auf Thiol-Basis, verwendet werden.
  • Beispiele für bevorzugte Kettenübertragungsmittel schließen Octylmercaptan, n-Dodecylmercaptan, t-Dodecylmercaptan, Hexadecylmercaptan, Octadecylmercaptan (ODM), Isooctyl-3-mercaptopropionat (IMP), Butyl-3-mercaptopropionat, 3-Mercaptopropionsäure, Buylthioglycolat, Isooctylthioglycolat, Dodecylthioglycolat und dergleichen ein. Die Kettenübertragungsmittel können zu einer Monomer-Reaktionsmischung vorzugsweise in Mengen von bis zu etwa 10 Gew.-% der polymerisierbaren Monomer-Mischung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomer-Mischung, gegeben werden. Wenn es vorliegt, macht das Kettenübertragungsmittel vorzugsweise wenigstens etwa 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomer-Mischung, aus.
  • Die erfindungsgemäßen kationischen assoziativen Polymere können durch konventionelle Polymerisationstechniken hergestellt werden, wie Emulsionspolymerisation, wie in der Technik bekannt ist. Die Polymerisation kann als einfaches diskontinuierliches Verfahren, als ein Verfahren mit dosierter Zugabe durchgeführt werden, oder die Umsetzung kann in Form eines kleinen Ansatzes initiiert werden und dann kann die Hauptmasse der Monomere kontinuierlich in den Reaktor gegeben werden (Keim-Verfahren). Typischerweise wird das Polymerisationsverfahren bei einer Reaktionstemperatur im Bereich von etwa 20°C bis etwa 80°C durchgeführt, jedoch können höhere oder niedrigere Temperaturen verwendet werden. Um die Emulgierung der Monomer-Mischung zu erleichtern, wird die Emulsionspolymerisation in Gegenwart wenigstens eines Tensids durchgeführt. Vorzugsweise wird die Emulsionspolymerisation in Gegenwart eines Tensids in einer Menge von etwa 1 bis etwa 10 Gew.-%, mehr bevorzugt im Bereich von etwa 3 bis etwa 8 Gew.-%, am meisten bevorzugt im Bereich von etwa 5 bis etwa 7 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion, durchgeführt. Die Reaktionsmischung der Emulsionspolymerisation schließt auch einen oder mehrere Radikal-Initiatoren ein, vorzugsweise in einer Menge im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 3 Gew.-%, bezogen auf das Monomer-Gesamtgewicht. Die Polymerisation kann in einem wässrigen oder wässrig-alkoholischen Medium bei neutralem oder mäßig alkalischem pH durchgeführt werden.
  • In einer typischen Polymerisation wird ein Monomergemisch unter Rührwerksmischen zu einer Lösung eines emulgierenden Tensids, wie einem nichtionischen Tensid, vorzugsweise einem linearen oder verzweigten Alkoholethoxylat oder Mischungen von nichtionischen Tensiden und anionischen Tensiden, wie Fettalkoholsulfaten oder Alkylsulfonaten, in einer geeigneten Menge an Wasser in einen geeigneten Reaktor gegeben, um eine Monomer-Emulsion herzustellen. Die Emulsion wird durch irgendein zweckmäßiges Verfahren, wie Spülen mit Stickstoff, sauerstofffrei gemacht und dann wird eine Polymerisationsreaktion initiiert, indem man einen Polymerisationskatalysator (Initiator), wie Natriumpersulfat oder einen anderen geeigneten Additionspolymerisationskatalysator zugibt, wie in der Technik der Emulsionspolymerisation wohlbekannt ist. Die Umsetzung wird gerührt, bis die Polymerisation vervollständigt ist, typischerweise während einer Zeitspanne im Bereich von etwa 4 Stunden bis etwa 16 Stunden. Die Monomer-Emulsion kann auf eine Temperatur im Bereich von 20°C bis etwa 80°C erwärmt werden, bevor die Zugabe des Initiators erfolgt, falls es erwünscht ist. Nicht umgesetztes Monomer kann durch Zugabe von mehr Katalysator eliminiert werden, wie in der Technik der Emulsionspolymerisation wohlbekannt ist. Das sich ergebende Polymeremulsionsprodukt kann dann aus dem Reaktor abgelassen werden und zur Lagerung oder Verwendung verpackt werden. Gegebenenfalls können der pH oder andere physikalische und chemische Eigenschaften der Emulsion eingestellt werden, bevor sie aus dem Reaktor abgelassen wird. Typischerweise hat die Produktemulsion einen Gesamtfeststoffgehalt im Bereich von etwa 10 bis etwa 40 Gew.-%. Typischerweise liegt der Gesamtgehalt an Polymer der Produktemulsion im Bereich von etwa 15 bis etwa 35 Gew.-%, im Allgemeinen beträgt er nicht mehr als etwa 25 Gew.-%.
  • Geeignete Tenside zum Erleichtern der Emulsionspolymerisationen schließen nichtionische, anionische, amphotere, kationische Tenside und Mischungen derselben ein. Am gebräuchlichsten werden nichtionische und anionische Tenside oder Mischungen derselben verwendet. Die physikalischen Eigenschaften des neutralisierten Polymers (z.B. Viskosität, Ausbreitbarkeit, Klarheit, Textur und dergleichen) können durch eine geeignete Auswahl der hydrophoben und hydrophilen Eigenschaften des emulgierenden Tensids variiert werden, wie in der Technik wohlbekannt ist.
  • Nichtionische Tenside, die zur Erleichterung von Emulsionspolymerisationen geeignet sind, sind in der Polymertechnik wohlbekannt und schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, lineare oder verzweigte Alkoholethoxylate, C8-C12-Alkylphenolalkoxylate, wie Octylphenolethoxylate, Polyoxyethylenpolyoxypropylen-Blockcopolymere und dergleichen ein. Andere brauchbare nichtionische Tenside schließen die Folgenden ein: C8-C22-Fettsäureester von Polyoxyethylenglycol, Mono- und Diglyceride, Sorbitanester und ethoxylierte Sorbitanester, C8-C22-Fettsäureglycolester, Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem HLB-Wert von größer als etwa 15, ethoxylierte Octylphenole und Kombinationen derselben.
  • Bevorzugte Alkylphenolalkoxylat-Tenside schließen ein Octylphenol ein, das unter dem Handelsnamen IGEPAL® CA-897 von Rhodia, Inc. erhältlich ist. Bevorzugte lineare Alkoholalkoxylate schließen Polyethylenglycolether von Cetearylalkohol ein (eine Mischung von Cetyl- und Stearylalkoholen), die unter den Handelsnamen PLURAFAC® C-17, PLURAFAC® A-38 und PLURAFAC® A-39 von BASF Corp. erhältlich sind. Bevorzugte Polyoxyethylenpolyoxypropylen-Blockcopolymere schließen Copolymere ein, die unter den Handelsnamen PLURONIC® F127 und PLURONIC® L35 von BASF Corp. erhältlich sind.
  • Andere bevorzugte nichtionische Tenside umfassen ethoxylierte (50) lineare Fettalkohole, wie DISPONIL® A 5060 (Cognis), verzweigte Alkylethoxylate, wie GENAPOL® X 1005 (Clariant Corp.), sekundäre C12-C14-Alkoholethoxylate, wie TERGITOL® S15-30 und S15-40 (Dow Chemical Co.), ethoxylierte Tenside auf Octylphenol-Basis, wie TRITON® X-305, X-405 und X-705 (Dow Chemical Co.), IGEPAL® CA 407, 887 und 897 (Rhodia, Inc.), ICONOL® OP 3070 und 4070 (BASF Corp.), SYNPERONIC® OP 30 und 40 (Uniqema), Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid, wie PLURONIC® L35 und F127 (BASF Corp.), und sekundäre C11-Alkoholethoxylate, wie EMULSOGEN® EPN 407 (Clariant Corp.). Zahlreiche andere Hersteller werden in der Handelsliteratur gefunden.
  • Anionische Tenside, die zur Erleicherung von Emulsionspolymerisationen geeignet sind, sind in der Polymertechnik wohlbekannt und schließen Natriumlaurylsulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumdioctylsulfosuccinat, Natrium-di-sec-butyl naphthalinsulfonat, Dinatriumdodecyldiphenylethersulfonat und Dinatrium-n-octadecylsulfosuccinat und dergleichen ein.
  • Geeignete polymere Stabilisatoren (auch als Schutzkolloide bekannt) für das Emulsionspolymerisationsverfahren der Erfindung sind wasserlösliche Polymere, die z.B. synthetische Polymere, wie Polyvinylalkohol, teilweise hydrolysiertes Polyvinylacetat, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid, Polymethacrylamid, Carboxylat-funktionelles Additionpolymerer, Polyalkylvinylether und dergleichen; wasserlösliche natürliche Polymere, wie Gelatine, Pectine, Alginate, Casein, Stärke und dergleichen und modifizierte natürliche Polymere, wie Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose, Allyl-modifizierte Hydroxyethylcellulose und dergleichen einschließen. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, Mischungen eines synthetischen und eines natürlichen Schutzkolloids zu verwenden, z.B. eine Mischung von Polyvinylalkohol und Casein. Weitere geeignete natürliche Polymere sind Ethergemische, wie Methylhydroxyethylcellulose und Carboxymethylmethylcellulose. Polymere Stabilisatoren können in Mengen bis zu etwa 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion, verwendet werden. Wenn er verwendet wird, ist ein polymerer Stabilisator in einer Menge im Bereich von etwa 0,0001 bis etwa 1 Gew.-%, mehr bevorzugt von etwa 0,01 bis etwa 0,5 Gew.-% eingeschlossen.
  • Die polymeren Stabilisatoren, die gemäß der Erfindung verwendet werden, werden als wasserlöslich bezeichnet, wenn sie in Wasser in jedem Verhältnis mischbar sind oder eine Löslichkeit in Wasser von 20°C von wenigstens etwa 0,1 Gew.-% haben und aus diesen wässrigen Lösungen beim Verdünnen mit Wasser bei der vorhergehenden Temperatur nicht ausgefällt werden. Die Molmasse der wasserlöslichen synthetischen polymeren Stabilisatoren liegt typischerweise im Bereich von etwa 5000 bis etwa 2 000 000, vorzugsweise etwa 25 000 bis etwa 1 500 000 Dalton. Die Viskosität von wässrigen Lösungen der polymeren Stabilisatoren liegt typischerweise im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 000 mPa·s bei einer Konzentration von etwa 2 bis etwa 10 Gew.-% und einer Temperatur von etwa 20°C.
  • Ein besonders bevorzugter polymerer Stabilisator ist eine Allyl-modifizierte Hydroxyethylcellulose, wie TYLOSE® AM-HEC-Qualitäten, die von Clariant erhältlich sind. Die reaktiven Allylgruppen in der Seitenkette erhöhen die Pfropfkraft des Celluloseethers, was eine stabile Emulsion ergibt. Ein bevorzugter TYLOSE®-Stabilisator ist Allyl-modifiziertes Hydroxyethylcellulose-Pulver (Teilchengröße < 180 μm) TYLOSE® AM H40 YP2 (AMHEC).
  • Erläuternde bevorzugte Radikal-Initiatoren schließen – ohne auf dieselben beschränkt zu sein – die Folgenden ein: die wasserlöslichen anorganischen Persulfat-Verbindungen, wie Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat und Natriumpersulfat; Peroxide, wie Wasserstoffperoxid, Benzoylperoxid, Acetylperoxid und Laurylperoxid; organische Hydroperoxide, wie Cumolhydroperoxid und t-Butylhydroperoxid; organische Persäuren, wie Peressigsäure, und öllösliche, Radikale-bildende Mittel, wie 2,2'-Azobisisobutyronitril und dergleichen und Mischungen derselben. Peroxide und Persäuren können gegebenenfalls mit Reduktionsmitteln aktiviert werden, wie Natriumbisulfit oder Ascorbinsäure, Überhangsmetalle, Hydrazin und dergleichen. Besonders geeignete radikalische Polymerisationsinitiatoren umfassen wasserlösliche Azo-Polymerisationsinitiatoren, wie 2,2'-Azobis(tert-alkyl)-Verbindungen, die einen Wasser-solubilisierenden Substituenten an der Alkylgruppe aufweisen. Bevorzugte Azo-Polymerisationskatalysatoren schließen die radikalischen VAZO®-Polymerisationsinitiatoren ein, die von DuPont erhältlich sind, wie VAZO® 44 (2,2'-Azobis(2-(4,5-dihydroimidazolyl)propan), VAZO® 56 (2,2'-Azobis(2-methylpropionamidin)dihydrochlorid) und VAZO® 68 (4,4'-Azobis(4-cyanovaleriansäure)).
  • Gegebenenfalls können andere Emulsionspolymerisationsadditive, die in der Technik der Emulsionspolymerisation wohlbekannt sind, wie Lösungsmittel, Puffer, Chelatbildner, anorganische Elektrolyte, Kettenterminatoren und pH-Regler in dem Polymerisationssystem eingeschlossen sein.
  • Eine bevorzugte allgemeine Emulsionspolymerisations-Arbeitsweise zur Herstellung der kationischen assoziativen Polymere der vorliegenden Erfindung und der kationischen assoziativen Polymere im Allgemeinen wird nachstehend angegeben.
  • Eine Monomer-Emulsion wird vorzugsweise in einem Reaktor hergestellt, der mit einem Stickstoffeinlass und einem Rührer versehen ist, indem man eine erwünschte Menge jedes Monomers in einer Menge an Wasser, das eine emulgierende Menge eines nichtionischen Tensids oder eine Mischung eines nichtionischen Tensids und eines anionischen Tensids enthält, unter eine Stickstoffatmosphäre und unter Rührwerksmischen kombiniert. Die Stärke des Rührens, die zur Bildung einer Emulsion aus einer Monomer-Mischung des oben beschriebenen Typs erforderlich ist, ist dem Fachmann wohlbekannt. Die so gebildete Emulsion wird durch jedes in der Technik bekannte Verfahren im Wesentlichen sauerstofffrei gemacht, wie Spülen mit Stickstoff, und dann wird ein Radikal-Initiator zu der Emulsion gegeben, wobei ein kontinuierliches Rührwerksmischen erfolgt, um die Polymerisation zu initiieren. Die Temperatur der Emulsion kann vor oder nach der Zugabe des Initiators auf eine Temperatur im Bereich von etwa 20°C bis etwa 60°C eingestellt werden, falls es erwünscht ist. Nach der Zugabe des Initiators wird die Temperatur der Polymerisations- Reaktionsmischung typischerweise auf eine Temperatur im Bereich von etwa 60°C bis etwa 80°C eingestellt und bei einer solchen Temperatur während einer Zeitspanne gehalten, die ausreichend ist, um die Polymerisation zu vervollständigen, typischerweise in einem Bereich von etwa 3 Stunden bis etwa 14 Stunden. Gegebenenfalls können nicht umgesetzte restliche Monomere zerstört oder weiterhin polymerisiert werden, indem man verschiedene Redox-Reagenzien oder Katalysatoren zugibt. Die sich ergebende Polymeremulsion kann dann gekühlt, aus dem Reaktor abgelassen und gesammelt werden.
  • Dem Fachmann ist bekannt, dass die Mengen jeder Monomer-Komponente eingestellt werden können, um Polymere mit jedem erwünschten Verhältnis der Monomer-Komponenten zu erhalten. Variierende Anteile an Wasser können auch verwendet werden, falls es erwünscht ist. Mit Wasser mischbare Lösungsmittel, wie Alkohole und andere Polymerisationsadditive – wie oben beschrieben wurde – können auch in der Reaktionsmischung eingeschlossen sein. Bevorzugte Alkohole schließen Glycole, wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol, Hexylenglycol und dergleichen ein.
  • Die Produkt-Polymeremulsionen können so hergestellt werden, dass sie vorzugsweise 1% bis etwa 60% Gesamtpolymer-Feststoffe enthält, mehr bevorzugt etwa 10 bis etwa 40% Gesamtpolymer-Feststoffe, am meisten bevorzugt etwa 15% bis etwa 25% Gesamtpolymer-Feststoffe, bezogen auf das Gewicht des Polymers.
  • Vor der Neutralisation haben die Polymeremulsionen, so wie sie hergestellt wurden, typischerweise einen pH im Bereich von etwa 7,5 oder höher, eine Brookfield-Viskosität von nicht mehr als etwa 100 mPa·s bei Umgebungsraumtemperatur (Spindel Nr. 2, 20 U/min) und eine Teilchengröße von nicht größer als etwa 300 nm, die durch die nachstehende Methode D bestimmt wurde.
  • Gegebenenfalls können die hergestellten kationischen assoziativen Polymeremulsionen weiter verarbeitet werden, indem man den pH vorzugsweise auf einen Wert im Bereich von etwa 1 bis nicht mehr als 7 – wenn ein saurer pH erwünscht ist – mit sauren Materialien einstellt, vorzugsweise organischen Säuren, Mineralsäuren und dergleichen. Die kationischen assoziativen Polymeremulsionen quellen typischerweise unter Bildung gleichmäßiger, viskoser Lösungen, die fließfähig und sprühbar sind, oder unter Bildung von Gelen bei neutralem bis saurem pH, und die Polymere sind im Allgemeinen bei solchen pH-Werten im Wesentlichen stabil. Die kationischen assoziativen Polymeremulsionen können mit Wasser oder Lösungsmittel verdünnt werden oder durch Verdampfung eines Teils des Wassers eingeengt werden. Alternativ dazu kann die erhaltene kationische assoziative Polymeremulsion im Wesentlichen zu einem Pulver oder einer kristallinen Form getrocknet werden, indem man in der Technik wohlbekannte Gerätschaften verwendet, wie z.B. einen Sprühtrockner, einen Trommeltrockner, einen Gefriertrockner und dergleichen.
  • Die erfindungsgemäßen kationischen assoziativen Polymere können durch Emulsionspolymerisation hergestellt werden und nötigenfalls durch Einfügen verschiedener bekannter Additive und konventioneller Hilfsstoffe und Lösungsmittel, die von Wasser verschieden sind, in das flüssige kationische assoziative Polymeremulsions-Produkt verwendet werden, um die beabsichtigte Form zur Verwendung der fertigen Zusammensetzung zu erreichen, ohne dass die Leistungsfähigkeit oder die Eigenschaften des kationischen assoziativen Polymers verändert oder negativ beeinflusst werden. Alternativ dazu kann das kationische assoziative Polymer als Bestandteil in eine Formulierung eingefügt werden, vorzugsweise in einer flüssigen Form, indem man konventionelle Mischgerätschaften verwendet.
  • Ein bevorzugtes kationisches assoziatives Polymer der Erfindung kann bei einer Gewichtskonzentration von etwa 2% in deionisiertem Wasser in seiner neutralisierten oder sauren Form bei einem pH im Bereich von etwa 1 bis etwa 7 eine Brookfield-Viskosität ergeben, die von etwa 300 mPa·s bis etwa 100 000 mPa·s oder mehr reicht (Brookfield RVT, 20 U/min, bei etwa 25°C Umgebungsraumtemperatur).
  • Die erfindungsgemäßen kationischen assoziativen Mehrzweck-Polymere können als Emulgatoren, Stabilisatoren, Suspendiermittel, Filmbildner, Konditionierungsmittel, Feuchthaltemittel, Ausbreitungsmittel und Träger zum Verstärken der Wirksamkeit, Abscheidung oder Abgabe von chemischen und physiologischen Wirkstoffen und kosmetischen Materialien und als Vehikel zur Verbesserung der psychosensorischen und ästhetischen Eigenschaften einer Formulierung, in der sie eingeschlossen sind, verwendet werden. Der kationische Charakter der kationischen assoziativen Polymere macht sie als antistatische Mittel brauchbar, und unter bestimmten Bedingungen können sie auch eine biozide, bakteriostatische, konservierende und antimikrobielle Wirksamkeit ergeben. Die kationischen assoziativen Polymere können in einer Vielfalt von Produkten für die Körperpflege, Gesundheitspflege, Haushaltspflege, die Anstalts- und die Industriepflege (kollektiv "I&I") und in einer Vielfalt von Produkten für medizinische und industrielle Anwendungen verwendet werden. Die kationischen assoziativen Polymere werden vorzugsweise in Zusammensetzungen eingefügt, die nicht alkalisch sind, d.h. einen sauren bis im Wesentlichen neutralen pH-Wert haben, sie sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Die Menge an kationischem assoziativen Polymer, die verwendet werden kann, hängt von dem Zweck ab, für den sie in der Formulierung eingeschlossen sind, und dieselbe kann leicht durch einen Fachmann der Formulierungstechnik bestimmt werden. Solange somit die physikalisch-chemischen und funktionalen Eigenschaften der Zusammensetzungen, die ein kationisches assoziatives Polymer enthalten, erreicht werden, kann eine brauchbare Menge an kationischem assoziativen Polymer – Gew.-% an aktiver Menge bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung – typischerweise in einem Bereich von etwa 0,01% bis etwa 25% variieren, ohne darauf beschränkt zu sein. In einer gegebenen Zusammensetzung oder Anwendung können daher – müssen aber nicht – die kationischen assoziativen Polymere der Erfindung mehr als einer Funktion dienen, wie als Verdickungsmittel und Konditionierungsmittel, Filmbildner und Träger und dergleichen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
  • Ein Polymer der Erfindung kann als Viskositätsveränderer oder Emulsions-Stabilisierungsmittel in konventionellen Emulsionsformulierungen verwendet werden, indem das Polymer in irgendeinem Schritt während der Bildung eines Öl-in-Wasser- oder eines Wasser-in-Öl- oder eines Mehrphasen-Emulsionsverfahrens eingefügt wird.
  • Z.B. kann ein Polymer, das in Form eines wässrigen Emulsionsprodukts bereitgestellt wird, in den Wasserphasen-Komponenten eingeschlossen sein. In einer bevorzugten Ausführungsform einer Emulsion wird das Polymer zu der Formulierung gegeben, nachdem sich die endgültige Emulsion gebildet hat, und gekühlt, der pH wird mit einer organischen Säure oder einer Mineralsäure auf einen niedriger liegenden Wert eingestellt, um das Säurequellen auf die erwünschte Viskosität zu optimieren, und dann wird der erwünschte pH der fertigen Zusammensetzung eingestellt. Wenn der pH einer fertigen Zusammensetzung oder Formulierung, die ein säure-gequollenes kationisches assoziatives Polymer enthält, saurer ist, als für die beabsichtigte Verwendung der Formulierung erforderlich ist, kann der pH dann weiterhin mit einer vorzugsweise physiologisch tolerierbaren anorganischen oder organischen Base eingestellt werden.
  • Zusammensetzungen, die ein kationisches assoziatives Polymer enthalten, können ohne Einschränkung verpackt und aus Behältern abgegeben werden, wie Gefäße, Flaschen, Rohre, Sprühflaschen, Wischvorrichtungen, Dosen, Walzenauftragsbehälter, Klebebehälter und dergleichen. Es gibt keine Einschränkung hinsichtlich der Form des Produkts, in die das kationische assoziative Polymer eingefügt werden kann, solange der Zweck erreicht wird, für den das Produkt verwendet wird. Z.B. können Körperpflege- und Gesundheitspflege-Produkte, die ein kationisches assoziatives Polymer enthalten, auf die Haut, das Haar, die Kopfhaut und die Nägel in Form von – ohne darauf beschränkt zu sein – Gelen, Sprays (Flüssigkeit oder Schaum), Emulsionen (Cremes, Lotionen, Pasten), Flüssigkeiten (Spülungen, Shampoos), Stäben, Salben, Suppositorien, imprägnierten Wischvorrichtungen, Pflastern und dergleichen aufgetragen werden.
  • Die kationischen assoziativen Polymere der Erfindung sind für die Herstellung von Körperpflege-Produkten (Kosmetika, Toilettenartikel, kosmetische Arzneimittel [Cosmeceuticals]) und topischen Gesundheitspflege-Produkten geeignet, einschließlich – ohne Einschränkung – Haarpflegeprodukten, wie Shampoos (einschließlich von Kombinationsshampoos, wie "Zwei-in-Eins"-Konditionierungsshampoos); Nach-Shampoo-Spülungen; Fixier- und Style-Beibehaltungsmitteln, einschließlich Fixierhilfsmitteln, wie Gelen und Sprays, Pflegehilfsmitteln, wie Pomaden, Konditionierungsmitteln, Dauerwellenhaltemitteln, Entspannungsmitteln, Haarglättungsmitteln und dergleichen; Hautpflegeprodukten (Gesicht, Körper, Hände, Kopfhaut und Füße), wie Cremes, Lotionen, Konditionierungsmitteln und Reinigungsprodukten; Antiakne-Produkten; Antialterungsprodukten (Hautabschälmittel, keratolytisches Mittel, Anticellulitismittel, Antifaltenmittel und dergleichen); Hautschutzmitteln, wie Sonnenschutzmitteln, Barriere-Cremes, Ölen, Siliconen und dergleichen; Hautfärbeprodukten (Weißungsmittel, Aufheller, sonnenlose Bräunungsbeschleuniger und dergleichen); Haarfärbemitteln (Haarfarbstoffe, Haarfärbespülungen, Highlighter, Bleichungsmittel und dergleichen); pigmentierten Hautfärbemitteln (Gesicht- und Körper-Makeups, Foundation-Cremes, wasserfeste Wimperntusche, Rouge, Lippenprodukte und dergleichen); Bad- und Duschprodukten (Körperreiniger, Körperwaschmittel, Duschgel, flüssige Seife, Seifenstücke, Syndet-Stücke, konditionierendes flüssiges Badöl, Bläschenbad, Badpulver und dergleichen); Nagelpflegeprodukten (Nagellack, Nagellackentferner, Verstärker, Verlängerer, Härter, Oberflächenhäutchenentferner, Weichmacher und dergleichen); und einschließlich jeder wässrigen, sauren bis im Wesentlichen neutralen Zusammensetzung, in die eine wirksame Menge an kationischem assoziativen Polymer eingefügt werden kann, um einen vorteilhaften oder erwünschten, physikalischen oder chemischen Effekt darin während der Lagerung und/oder Verwendung zu erreichen.
  • Toiletten- und Gesundheits- und Schönheitshilfsmittel, die üblicherweise als HBAs bezeichnet werden, die ein kationisches assoziatives Polymer enthalten, können ohne Einschränkung die Folgenden einschließen: Haarentfernungsprodukte (Rasiercremes und -lotionen, Enthaarungsmittel, After-Shave-Hautkonditionierungsmittel und dergleichen); Deodorantien und Antischwitzmittel; orale Pflegeprodukte (Mund, Zähne und Zahnfleisch), wie Mundspülungen, Zahnpflegemittel, wie Zahnpasta, Zahnpulver, Zahnpoliermittel, Zahnweißungsmittel, Atemverbesserer, Gebisskleber und dergleichen; Gesichts- und Körperhaarbleichmittel; und dergleichen. Andere Gesundheits- und Schönheitshilfsmittel, die kationische assoziative Polymere enthalten können, schließen ohne Einschränkung die Folgenden ein: sonnenlose Bräunungsanwendungen, die künstliche Bräunungsbeschleuniger enthalten, wie Dihydroxyaceton (DHA), Tyrosin, Tyrosinester und dergleichen; Haut-Depigmentierungs-, Weißungs- und Aufhellungsformulierungen, die Wirkstoffe enthalten, wie Kojisäure, Hydrochinon, Arbutin, Frucht-, vegetarische oder Pflanzenextrakte, (Citronen-Schälextract, Kamille, grüner Tee, Papier-Maulbeerextrakt und dergleichen), Ascorbinsäure-Derivate (Ascorbylpalmitat, Ascorbylstearat, Magnesiumascorbylphosphat und dergleichen); Fußpflegeprodukte, wie keratolytische Hornhaut- und Schwielenentferner, Fußeinweichmittel, Fußpulver (medizinisch behandelte Mittel, wie Pulver gegen Fußpilz, Salben, Sprays und dergleichen), und Pulver gegen Schwitzen oder nicht medizinisch behandelte feuchtigkeitsabsorbierende Pulver), flüssige Fußsprays (nicht medizinisch verabreicht, wie Kühl- und Deodorantsprays, und medizinische verabreichte Antipilzsprays, Sprays gegen Schwitzen und dergleichen) und Fuß- und Fußnagel-Konditionierungsmittel (Lotionen und Cremes, Nagelerweicher und dergleichen).
  • Topische Gesundsheits- und Schönheitshilfsmittel, die kationische assoziative Polymere einschließen können (z.B. Ausbreitungshilfsmittel und Filmbildner) schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, die Folgenden ein: Hautschutzspray, -creme, -lotion, -gel, -stab und -pulverprodukte, wie Insektenabwehrmittel, Juckreizlinderungsmittel, Antiseptika, Desinfektionsmittel, Sonnenblocker, Sonnenschutzmittel, Hautfestiger und Tönungsmilch und -lotionen, Warzenentfernungszusammensetzungen und dergleichen.
  • Kationische assoziative Polymere sind besonders als Suspendiermittel für Feststoffteilchen, wie Glimmer, Perlmittel, Perlen und dergleichen, brauchbar und machen dieselben für Hautprodukte brauchbar, die Feststoffteilchen, Mikroschleifmittel und Schleifmittel, enthalten wie Duschgele, Masken und Hautreiniger, die hautabschälende Reibemittel enthalten. Zahlreiche kosmetisch nützliche hautabschälende Mittel sind in der Technik bekannt, und die Auswahl und die Menge wird durch hautabschälenden Effekt bestimmt, der durch die Verwendung der Zusammensetzung erwünscht ist, wie dem Kosmetik-Fachmann bekannt ist. Brauchbare Abschälmittel schließen – ohne auf dieselben beschränkt zu sein – biologische Schleifmittel, anorganische Schleifmittel, synthetische Polymere und dergleichen und Mischungen derselben ein. Biologische Schleifmittel schließen ohne Einschränkung Schale-, Samen- und Kern- oder Steinkörnchen oder -pulver ein, die wie folgt erhalten werden: von Nüssen, wie Walnuss (Juglans regia)-Schalen, Mandeln, Pekannüssen und dergleichen; Fruchtquellen, wie Aprikosen, Avokados, Kokosnüssen, Oliven, Pfirsichen und dergleichen; pflanzlichen Quellen, wie Maiskolben, Haferkleie, Reis, Hagebuttensamen, Jojoba (Wachs, Samenpulver), mikrokristalliner Cellulose, gemahlenem Luftschwamm, gemahlenem Seetang und dergleichen; tierischen Quellen, wie Austernschale, Seide, mikrokristallinem Kollagen und dergleichen. Anorganische Schleifmittel schließen ohne Einschränkung die Folgenden ein: Zinn(II)oxid, Talkum, Siliciumdioxid (hydratisiert, kolloidal und dergleichen), Kaolin, ausgefällten Kalk, Salze (Natriumchlorid, Salz des Toten Meeres und dergleichen), gemahlenen Bimsstein und dergleichen. Synthetische Polymere schließen ohne Einschränkung mikrokristalline Polyamide (Nylons), mikrokristalline Polyester (Polycarbonate) und dergleichen ein. Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind auch zum Suspendieren gasförmiger Bläschen in einem flüssigen Medium brauchbar.
  • Die kationischen assoziativen Polymere sind als Verdickungsmittel und Filmbildner in einer Vielzahl von dermatologischen, kosmetisch-pharmazeutischen Zusammensetzungen brauchbar, die verwendet werden, um Hautzustände topisch zu verbessern, die durch Austrocknung, Lichtschädigung, Alterung, Akne und dergleichen verursacht werden, die Konditionierungsmittel, Feuchthaltemittel, Antioxidationsmittel, Abschälungsmittel, keratolytische Mittel, Vitamine und dergleichen enthalten, und die typischerweise einen sauren Wirkstoff enthalten und einen pH im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 5 haben. Wenn ein kationisches assoziatives Polymer in diese obigen sauren Produkt-Ausführungsformen eingefügt wird, kann der saure Wirkstoff sowohl als aktives Hautbehandlungsmittel als auch als saures Quellungsmittel für das kationische assoziative Polymer dienen, um die erwünschte Viskosität zu erreichen.
  • In einem kosmetisch-pharmazeutischen Aspekt kann ein kationisches assoziatives Polymer als Verdickungsmittel für aktive Hautbehandlungslotionen und -cremes verwendet werden, die als Wirkstoff saure Antialterungs-, Anticellulitis- und Antiaknemittel, Hydroxycarbonsäuren, wie α-Hydroxysäure (AHA), β-Hydroxysäure (BHA), α-Aminosäure, α-Ketosäuren (AKAs) und Mischungen derselben enthalten. In solchen kosmetisch-pharmazeutischen Mitteln können AHAs Folgendes einschließen, ohne darauf beschränkt zu sein: Milchsäure, Glycolsäure, Fruchtsäuren, wie Äpfelsäure, Citronensäure, Weinsäure, Extrakte von natürlichen Verbindungen, die AHA enthalten, wie Apfelextrakt, Aprikosenextrakt und dergleichen, Honigextrakt, 2-Hydroxyoctansäure, Glycerinsäure (Dihydroxypropionsäure), Tartronsäure (Hydroxypropandisäure), Gluconsäure, Mandelsäure, Benzilinsäure, Azelainsäure, α-Liponsäure, Salicylsäure, AHA-Salze und Derivate, wie Argininglycolat, Ammoniumglycolat, Natriumglycolat, Argininlactat, Ammoniumlactat, Natriumlactat, α-Hydroxybuttersäure, α-Hydroxyisobuttersäure, α-Hydroxyisocapronsäure, α-Hydroxyisovaleriansäure, Atrolactinsäure und dergleichen. BHAs können, ohne darauf beschränkt zu sein, 3-Hydroxypropansäure, β-Hydroxybuttersäure, β-Phenylmilchsäure, β-Phenylbrenztraubensäure und dergleichen einschließen. α-Aminosäuren schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, α-Aminodicarbonsäure, wie Asparaginsäure, Glutaminsäure und Mischungen derselben ein, die manchmal in Kombination mit Fruchtsäure verwendet werden. AKAs schließen Brenztraubensäure ein. In einigen Antialterungszusammensetzungen kann der saure Wirkstoff Folgendes sein: Rtinsäure, eine Halogencarbonsäure, wie Trichloressigsäure, ein saures Antioxidationsmittel wie Ascorbinsäure (Vitamin C), eine Mineralsäure, Phytinsäure, Lysophosphatidinsäure und dergleichen. Einige aktive saure Antiaknemittel können z.B. Salicylsäure, Derivate der Salicylsäure, wie 5-Octanoylsalicylsäure, Rtinsäure und deren Derivate einschließen.
  • Eine Diskussion der Verwendung und Formulierung aktiver Hautbehandlungszusammensetzungen liegt vor in COSMETICS & TOILETRIES®, C&T Ingredient Resource Series, "AHAs & CelMite Products How They Work", veröffentlicht 1995, und "Cosmeceuticals", veröffentlicht 1998, die beide von Allured Publishing Corporation erhältlich sind, wobei auf dieselben hierin Bezug genommen wird. Zusammensetzungen, die α-Aminosäuren enthalten, die mit Ascorbinsäure angesäuert sind, werden im US Patent Nr. 6,197,317 B1 beschrieben, und ein kommerzielles kosmetisch-pharmazeutisches Präparat unter Verwendung dieser Säuren in einem Antialterungsmittel, Hautpflegemittel ist unter dem Handelsnamen AFAs von exCel Cosmeceuticals (Bloomfield Hills, MI) erhältlich. Der Ausdruck "AFA", der in der Handelsliteratur der Hersteller beschrieben wird, wurde durch die Entwickler geprägt, um die Aminosäure/Vitamin-C-Kombination als Amino Fruit Acids und als Akronym für "Amino acid Filaggrin based Antioxidants" zu beschreiben.
  • Andere Gesundheitspflegeprodukte, in denen kationische assoziative Polymere eingeschlossen sein können, sind medizinische Produkte, wie topische und nicht topische Arzneimittel und Vorrichtungen. In der Formulierung von Arzneimitteln kann ein kationisches assoziatives Polymer als Verdickungsmittel und/oder Gleitmittel in solchen Produkten verwendet werden, wie Cremes, Pomaden, Gelen, Pasten, Salben, Tabletten, Gelkapseln, Abführflüssigkeiten (Klistiere, Brechmittel, Colonmittel und dergleichen), Suppositorien, Antipilzschäume, Augenprodukte (ophthalmische Produkte, wie Augentropfen, künstliche Tränen, Arzneimittel-abgebende Tropfen gegen Glaucoma, Kontaktlinsenreiniger und dergleichen), Ohrprodukte (Wachserweicher, Wachsentferner, Arzneimittel-abgebende Tropfen gegen Ohrentzündung und dergleichen), Nasenprodukte (Tropfen, Salben, Sprays und dergleichen) und Wundpflege (flüssige Bandagen, Wundverbände, antibiotische Cremes, Salben und dergleichen), ohne dass sie darauf beschränkt sind.
  • Die filmbildende und säurequellbare Eigenschaft der kationischen assoziativen Polymere macht das kationische assoziative Polymer als Vehikel für topische medizinische Zusammensetzungen zur Förderung und Verstärkung der transdermalen Abgabe von Wirkstoffen in die Haut und durch die Haut besonders geeignet, um die Wirksamkeit von Antiaknemittel-Formulierungen und topischen Analgetika zu verstärken und die Freisetzung von Arzneimitteln, wie Antisäuren, aus Tabletten oder Sirups, bei niedrigem pH, wie im Magen zu steuern; die Arzneimittel-Freisetzung aus Tabletten, Lutschbonbons, kaubaren Produkten und dergleichen in der mild-sauren Umgebung des Mundes zu steuern; oder von Suppositorien, Salben, Cremes und dergleichen in der mild-sauren Umgebung der Vagina zu steuern; um das Abscheiden von Kopfschuppen-Kontrollmitteln aus Shampoos, Balsamen und dergleichen zu fördern; um das Abscheiden von Färbemitteln auf der Haut aus pigmentierten Kosmetika (Makeups, Lippenstiften, Rouge und dergleichen) und auf dem Haar aus Haarfarbstoffen und dergleichen zu verstärken.
  • Zusätzlich zu dem Vorhergehenden machen der kationische Charakter der Polymere der vorliegenden Erfindung bei saurem pH und deren überraschende kationische Verträglichkeit das kationische assoziative Polymer als Verdickungsmittel für antistatische, biozide, antimikrobielle und andere konservierende Zusammensetzungen brauchbar, und zwar in einer Vielfalt von Körperpflege-, Gesundheitspflege-, I&I- und medizinischen Anwendungen. Z.B. kann das Polymer als Verdickungsmittel in Gesundheitspflege-Produkten des täglichen Bedarfs (OTC) und pharmazeutischen Produkten verwendet werden, in denen typischerweise kationische Biozide verwendet werden, wie orale Pflegezusammensetzungen für Plaque- und Zahnsteinkontrolle, und flüssige Vehikel, die therapeutische Mittel enthalten, wie Sirups, Gele und dergleichen. Unter bestimmten geregelten pH-Bedingungen kann der kationische Charakter des kationischen assoziativen Polymers selbst eine antistatische Aktivität oder eine biozide, antimikrobielle oder ähnliche konservierende Aktivität bereitstellen.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung können – ohne darauf beschränkt zu sein – als Gleitmittelüberzug für medizinische Vorrichtungen, wie Weichgewebe-Implantate, Operationshandschuhe, Katheter, Kanülen und dergleichen, als entfernbare Schutzfilmüberzüge für medizinische Instrumente, Wundverbände und dergleichen, als Schleimhauthaftmittel, insbesondere in der sauren Umgebung des Magens, als Träger und Verdickungsmittel in formulierten Produkten für medizinische Anwendungen, wie desinfizierende Handcremes, Antivirus-Produkte (für nichtionische Viren), antibiotische Salben, Sprays und Cremes, nicht tropfendes sprühbares Desinfektionsmittel in Krankenhäusern, antimikrobieller Überzug für harte Oberflächen, der während einer Routinewartung aufgetragen wird, und dergleichen verwendet werden.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung können für Hauhaltspflege- und I&I-Anwendungen verwendet werden, z.B. als Viskositätsveränderer, Textil-Konditionierungsmittel, antistatisches Mittel, insbesondere zur Verbesserung der Formulierungseffizienz durch "Haften-an-der-Oberfläche" oder zur Verbesserung der Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln und bioziden Formulierungen, oder zur synergistischen Verbesserung der Textilweichmachungswirksamkeit in Kombination mit herkömmlichen Textilweichmachern. Typische Haushalts- und I&I-Produkte, die Polymere der Erfindung enthalten können, schließen – ohne darauf beschränkt zu sein – die Folgenden ein: Wasch- und Textilpflegeprodukte, wie Detergentien, Textilweichmacher (Flüssigkeiten oder Folien), Bügelsprays, Trockenreinigungshilfsmittel, Antiknitter-Sprays, Fleckentferner und dergleichen, Reiniger harter Oberflächen für Küche und Bad und Einrichtungen und Mittel, die in denselben verwendet oder auf denselben angeordnet sind, wie Toilettenschüsselgele, Badewannen- und Duschenreiniger, Entfernungsmittel von Abscheidungen harten Wassers, Boden- und Fliesenreiniger, Wandreiniger, Boden- und Chromzubehör-Schleifmittel, Alkali-ablösbare Vinylbodenreiniger, Marmor- und Keramikreiniger, Luftauffrischungsgele, flüssige Reiniger für Geschirr und dergleichen; desinfizierende Reiniger, wie Toilettenschüssel- und Bidetreiniger, desinfizierende Handseifen, Raumdeodorierungsmittel und dergleichen.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung können als Viskositätsveränderer, Dispergiermittel, Stabilisatoren, Promotoren oder antimikrobielle Mittel und dergleichen verwendet werden, und zwar in industriellen Produktanwendungen, wie – ohne darauf beschränkt zu sein – Textilerzeugnissen (Verarbeitung, Oberflächenveredelung, Bedrucken und Farbhilfsstoffe, schützende waschbare Oberflächenüberzüge, Herstellung von synthetischem Leder durch Sättigung von Faservliesen und dergleichen, Herstellung von gewebten Textilerzeugnissen, Faservliesen, natürlichen und synthetischen Fasern und dergleichen); Wasserbehandlungen (Abwasser-, Kühlwasser-, Trinkwasserreinigung und dergleichen); Eingrenzungen des Verschüttens von Chemikalien (Absorptionsmittel für das Auslaufen von Säure und dergleichen); Leder- und Häute-Verarbeitung (Verarbeitungshilfsmittel, Veredelung, Beschichtung, Prägen und dergleichen); Papier- und Papierherstellung (Oberflächenüberzüge, wie pigmentierte Beschichtungen, antistatische Beschichtungen und dergleichen, Zellstoff-Bindemittel, Oberflächenleimen, Trocken- und Nassfestigkeitsverstärker, Herstellung von nass hergestellten Filzen und dergleichen); Drucken (Tinten, nicht aufsaugende Tintenstrahldruckertinten, Verdickungsmittel für Tinten-Formulierungen, die kationische Farbstoffe enthalten, zum Bedrucken acrylischer Textilerzeugnisse und dergleichen); Anstrichfarben (Pigment- und Schleifadditiv, Vernetzungsmittel für Epoxylatex-Emulsionen, Teilchen-suspendierendes Hilfsmittel für Tone, Pigmente und dergleichen); Behandlung des Abflusses von industriellen Anlagen (Flockungsmittel für Phenole im Papiermühlenausfluss und dergleichen); Metallbearbeitung (Säureätzreiniger, Metallüberzüge mit niedrigem pH-Wert, Abbeizmittel bei der Verarbeitung von kaltgewalztem Stahl und dergleichen); Klebstoffe (klare Klebstoffe, Haftvermittler für Metall, Kunststoffe, Holz und dergleichen; Faservlies-Flockenklebe-Verbindungsbeschichtungen, Bonding und dergleichen); Holzkonservierung und industrielle Konstruktionsprodukte für Gebäude und Straßen (Zement-Weichmacher, Asphalt-Emulsionsstabilisatoren bei niedrigem pH, Säureätzen für Zement, Konsistenz-Modifizierungsmittel von Beton, Mörtel, Gips und dergleichen). Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind besonders brauchbar als Verdickungsmittel für Rostentferner, saure Lastwagenreiniger, Kesselsteinentferner und dergleichen und als Dispersionsstabilisatoren von Produkten, die Feststoffteilchen enthalten, wie Ton, Pigmente (Titandioxid, Calciumcarbonat und andere Mineralien), Schleifmittel und dergleichen, die bei einer Vielfalt der obigen industriellen Anwendungen und in Bohrschlämmen verwendet werden.
  • Produkte, die Polymere der vorliegenden Erfindung enthalten, können verschiedene konventionelle in der Technik bekannte Additive und Hilfsstoffe enthalten, von denen einige mehr als eine Funktion ausüben können. Die verwendeten Mengen variieren gemäß dem Zweck und Charakter des Produkts und können durch den Formulierungsfachmann und aus der Literatur leicht bestimmt werden. Der Ausdruck "kosmetisches Hilfsmittel" umfasst kosmetisch und pharmazeutisch annehmbare Produkt-stabilisierende und Produkt-veredelende Mittel, die die physikalische Beständigkeit der Zusammensetzung und ihr sichtbares angenehmes Aussehen und ihre marktkanziehende Wirkung während der brauchbaren Verarbeitungszeit der Zusammensetzung beibehalten.
  • Der Ausdruck "Fixiermittel", der auf Polymere angewendet wird, umfasst die Eigenschaften der Filmbildung, Haftung oder Beschichtung, die auf einer Oberfläche abgeschieden ist, auf der das Polymer aufgetragen wurde. Die Ausdrücke "Haarstyling und Haarfixierungsmittel", wie sie üblicherweise in der Technik der Haarpflege verstanden werden und wie sie hierin verwendet werden, beziehen sich kollektiv auf Haarfestiger, die Haarfixiermittel und Filmbildner sind und die topisch auf das Haar aufgetragen werden, um zum leichten Styling und/oder Halten einer Haarpartie aktiv beizutragen und die Fähigkeit zum erneuten Styling der Haarpartie beizubehalten. Somit schließen Haarfestiger-Zusammensetzungen Haarstyling-, Haarfixier- und Haarpflegeprodukte ein, die herkömmlicherweise auf das Haar (nass oder trocken) in Form von Gelen, Spülungen, Emulsionen (Öl-in-Wasser, Wasser-in-Öl oder Mehrfachphase) aufgetragen werden, wie Lotionen und Cremes, Pomaden, Sprays (unter Druck stehende oder drucklose), Spritzes, Schäume, wie Mousse, Shampoos, Feststoffe, wie Stifte, halbfeste Stoffe und dergleichen, oder die aus einem Haarfestiger-Hilfsmittel aufgetragen werden, in welchem die Haarfestiger-Zusammensetzung imprägniert ist oder darauf beschichtet ist, um den Haarfestiger auf dem Haar während einer gewissen Zeitspanne einwirken zu lassen, bis es z.B. durch Waschen entfernt wird.
  • Der Ausdruck "Konditionierungsmittel" und grammatikalische Abänderungen desselben, wie er sich auf Zusammensetzungen für die Hautpflege und Haarpflege bezieht, umfasst kosmetisch pharmazeutisch brauchbare Materialien, die Befeuchtungsmittel, Feuchthaltemittel und weichmachende Mittel sind. Es ist klar, dass einige Konditionierungsmittel mehr als eine Funktion in einer Zusammensetzung ausüben können, wie Emulgatoren, Gleitmittel und Lösungsmittel.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform einer Haarpflege-Zusammensetzung umfasst ein Polymer der vorliegenden Erfindung in einer Menge, die wirksam ist, um der Haarpflege-Zusammensetzung eine Eigenschaft zu verleihen, wie eine Haarfixierungseigenschaft, Haarkonditionierungseigenschaft, eine viskose Eigenschaft (verdickend, viskositätsmodifizierend) oder eine Kombination derselben. Gegebenenfalls kann die Haarpflege-Zusammensetzung ein oder mehrere filmbildende Hilfsmittel, Haarfixierungs-Hilfsmittel, Haarkonditionierungs-Hilfsmittel, viskositätsverändernde Hilfsmittel oder eine Mischung derselben einschließen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform einer Hautpflege-Zusammensetzung umfasst ein Polymer der vorliegenden Erfindung in einer Menge, die wirksam ist, um der Hautpflege-Zusammensetzung eine Eigenschaft zu verleihen, wie eine Hautkonditionierungseigenschaft, eine viskose Eigenschaft (verdickend, viskositätsmodifizierend) oder eine Kombination derselben. Gegebenenfalls kann die Hautpflege-Zusammensetzung ein oder mehrere Hautkonditionierungs-Hilfsmittel, viskositätsverändernde Hilfsmittel oder eine Mischung derselben einschließen.
  • Produktformulierungen, die ein Polymer der vorliegenden Erfindung umfassen, können verschiedene Additive und kosmetische Hilfsstoffe enthalten, die herkömmlicherweise oder üblicherweise in Körperpflege-, Haushaltspflege-, institutionelle und industrielle Pflege-Produkten eingeschlossen sind, die ohne darauf beschränkt zu sein, Folgendes einschließen: ansäuernde oder alkalischmachende pH-Regler und Puffer; Hilfsfixierungsmittel und Hilfsfilmbildner, wie nichtionische, anionische, kationische oder amphotere Polymere eines synthetischen oder natürlichen Ursprungs und dergleichen; Hilfsviskositätsregler, wie vskositätserhöhende, polymere Gummi- oder Harzverdickungsmittel oder Geliermittel; Additive, wie Emulgatoren, Emulsionsstabilisatoren, Wachse, Dispergiermittel und dergleichen und Viskositätsregler, wie Lösungsmittel, Elektrolyte und dergleichen; Hilfskonditionierungsmittel, wie antistatische Mittel, synthetische Öle, pflanzliche oder tierische Öle, Siliconöle, monomere oder polymere quarternierte Ammonium-Verbindungen und Derivate derselben, Glanzverstärker, Feuchthaltemittel, Weichmacher, Befeuchtungsmittel, Gleitmittel, Sonnenschutzmittel und dergleichen; Oxidationsmittel, Reduktionsmittel, Tenside, wie anionische, kationische, nichtionische, amphotere, zwitterionische Tenside und Silicon-Derivate derselben; Polymerfilm-Modifizierungsmittel, wie Weichmacher, Klebrigmacher, Klebrigkeitsentferner, Netzmittel und dergleichen; Produktstabilisierungs- und -veredelungsmittel, wie Chelatbildner, Trübungsmittel, Perlmittel, proteinhaltige Materialien und Derivate derselben, Vitamine und Derivate derselben, Konservierungsstoffe, Aromastoffe, Solubilisierungsmittel, Färbemittel (temporär oder permanent), wie Pigmente und Farbstoffe, UV-Absorber und dergleichen; Treibmittel (wassermischbar und mit Wasser nicht mischbar), wie fluorierte Kohlenwasserstoffe, flüssige, flüchtige Kohlenwasserstoffe, komprimierte Gase und dergleichen und Mischungen derselben.
  • Additive und Hilfsinhaltsstoffe, Produkte oder Materialien, die mit den efindungsgemäßen, hierin diskutierten kationischen assoziativen Polymeren verwendet werden können, werden durch die internationale Nomenklatur bezeichnet, die üblicherweise als INCI-Name bezeichnet wird, der denselben im International Cosmetic Ingredient Dictionary, veröffentlicht von the Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association, Washington D. C. (nachstehend INCI Dictionary) gegeben wird, wie sie in jeder Ausgabe desselben gefunden werden können, z.B. Band 1 und 2, sechste Auflage (1995) oder Bände 1–3, siebente und achte Auflage, (1997, 2000), oder sie werden durch ihre üblicherweise verwendeten chemischen Namen bezeichnet. Zahlreiche kommerzielle Lieferanten von Materialien, die unter dem INCI-Namen, Handelsnamen oder beiden aufgeführt sind, können in dem INCI Dictionary und in zahlreichen kommerziellen Handelspublikationen gefunden werden, einschließlich – aber nicht darauf beschränkt – 2001 McCutcheon's Directories, Band 1: Emulsifiers & Detergents und Band 2, Functional Materials, veröffentlicht von McCutcheson's Division, The Manufacturing Confectioner Publishing Co., Glen Rock, NJ (2001); und 2001 Cosmetic Bench Reference, edition of COSMETICS & TOILETRIES®, 115 (13), veröffentlicht von Allured Publishing Corporation, Carol Stream, IL (2001); wobei auf die relevanten Offenbarungen jedes derselben hierin Bezug genommen wird. Solche Komponenten und die Formulierungen von Zusammensetzungen werden auch ausführlich in wohlbekannten Referenzen beschrieben, wie Cosmetics Science and Technology, First Edition (Sagarin (ed)), veröffentlicht 1957, und Second Edition (Balsam, et al. (Herausg.)), veröffentlicht 1972–74; und The Chemistry and Manufacture of Cosmetics, Second Edition (deNavarre (Herausg.)), veröffentlicht 1975, und Third Edition (Schlossman (Herausg.)), veröffentlicht 2000, die beide von Allured Publishing Corporation erhältlich sind; Rieger (Herausg.), Harry's Cosmeticology, 8th Edition, Chemical Publishing, Co., Inc., New York, NY (2000); und verschiedene Rezeptbücher, die dem Fachmann der pharmazeutischen Technik verfügbar sind, wie Remington's Pharmaceutical Sciences, Fourteenth Edition, Mack Publishing Company, Easton, PA (1970); wobei auf die relevanten Offenbarungen jeder derselben hierin Bezug genommen wird.
  • Es ist bekannt, dass formulierte Zusammensetzungen für die Körperpflege und die topische, dermatologische Gesundheitspflege, die auf die Haut und Schleimhäute zum Reinigen und Lindern aufgetragen werden, mit vielen der gleichen oder ähnlichen physiologisch tolerierbaren Inhaltsstoffe kompoundiert werden und in den gleichen oder ähnlichen Produktformen formuliert werden, die sich primär im Reinheitsgrad des ausgewählten Inhaltsstoffes, durch das Vorliegen von Medikamenten oder pharmazeutisch annehmbaren Verbindungen und durch die kontrollierten Bedingungen, unter denen Produkte hergestellt werden können, unterscheiden. Ebenso sind viele der Inhaltsstoffe, die in Produkten für den Haushalt und I&I verwendet werden, mit den Vorhergehenden identisch oder denselben ähnlich und unterscheiden sich primär in den verwendeten Mengen und der verwendeten Materialqualität. Es ist auch bekannt, dass die Auswahl und die erlaubte Menge an Inhaltsstoffen Regierungsvorschriften auf einer nationalen, regionalen, lokalen und internationalen Ebene unterliegen können. Somit kann die Diskussion hierin über verschiedene brauchbare Inhaltsstoffe für Körperpflege- und Gesundheitspflege-Produkte auf Haushalts- und I&I-Produkte und industrielle Anwendungen angewendet werden.
  • Die Auswahl und die Menge an Inhaltsstoffen in formulierten Zusammensetzungen, die ein kationisches assoziatives Polymer enthalten, variieren in Abhängigkeit von dem Produkt und seiner Funktion, wie dem Fachmann von Zubereitungen wohlbekannt ist. Formulierungsbestandteile für Körperpflege- und topische Gesundheitspflege-Produkte können typischerweise die Folgenden – ohne darauf beschränkt zu sein – einschließen: Lösungsmittel, Tenside (als Reinigungsmittel, Emulgiermittel, Schaumverstärker, Hydrotrope, Solubilisierungsmittel und Suspendiermittel), Nichttensid-Suspendiermittel, Emulgatoren, Hautkonditionierungsmittel (Linderungsmittel, Befeuchtungsmittel, Feuchthaltemittel und dergleichen), Haarkonditionierungsmittel, Haarfixiermittel, Filmbildner, Hautschutzmittel, Bindemittel, Chelatbildner, antimikrobielle Mittel, Antipilzmittel, Antischuppenmittel, Schleifmittel, Klebstoffe, Absorptionsmittel, Farbstoffe, Deodorierungsmittel, Mittel gegen Schweißbildung, Deckmittel und Perlmittel, Antioxidationsmittel, Konservierungsstoffe, Treibmittel, Ausbreitungshilfsmittel, Sonnenschutzmittel, Beschleuniger des sonnenlosen Bräunens, Ultraviolettlichtabsorber, pH-Regler, pflanzliche Mittel, Haarfärbemittel, Oxidationsmittel, Reduktionsmittel, Hautbleichmittel, Pigmente, physiologisch aktive Mittel, entzündungshemmende Mittel, topische Anästhetika, Duftstoffe und Duftstoff-Solubilisierungsmittel und dergleichen, zusätzlich zu den Inhaltsstoffen, die oben diskutiert wurden, die eventuell hierin nicht auftreten. Produkte der oralen Vorsorge können z.B. Antikariesmittel, Antizahnsteinmittel und/oder Antiplaque-Mittel enthalten, zusätzlich zu den Tensiden, Schleifmitteln, Befeuchtungsmitteln und Aromastoffen. Eine ausführliche Liste von Substanzen und deren konventionelle Funktionen und Produktkategorien ist allgemein im INCI Dictionary aufgeführt und insbesondere im Band 2, Abschnitte 4 und 5 der siebten Auflage, auf die hierin Bezug genommen wird.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung, die als wässrige Emulsionen hergestellt werden, sind für Formulierungen auf wässriger Basis und für Formulierungen, die mit Wasser mischbare Hilfslösungsmittel enthalten, besonders brauchbar, sie sind aber nicht darauf beschränkt. Brauchbare Lösungsmittel, die üblicherweise verwendet werden, sind typischerweise Flüssigkeiten, wie Wasser (deionisiertes, destilliertes oder gereinigtes Wasser), Alkohole, Polyole und dergleichen und deren Mischungen. Nichtwässrige oder hydrophobe Hilfslösungsmittel werden üblicherweise in im Wesentlichen wasserfreien Produkten verwendet, wie Nagellacken, Aerosol-Treibmittelsprays, oder für spezielle Funktionen, wie das Entfernen öliger Verschmutzungen, Hauttalg, Makeup, oder zum Lösen von Farbstoffen, Duftstoffen und dergleichen, oder sie werden in die ölige Phase einer Emulsion eingefügt. Nicht einschränkende Beispiele für Hilfslösungsmittel, die von Wasser verschieden sind, umfassen lineare und verzweigte Alkohole, wie Ethanol, Propanol, Isopropanol, Hexanol und dergleichen; aromatische Alkohole, wie Benzylalkohol, Cyclohexanol und dergleichen; gesättigten C12-C30-Fettalkohol, wie Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Behenylalkohol und dergleichen. Nicht einschränkende Beispiele für Polyole umfassen Polyhydroxyalkohole, wie Glycerin, Propylenglycol, Butylenglycol, Hexylenglycol, alkoxylierte C2-C4-Alkohole und alkoxylierte C2-C4-Polyole, wie ethoxylierte, propoxylierte und butoxylierte Ether von Alkoholen, Diolen und Polyolen mit etwa 2 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen und 1 bis etwa 40 Alkoxyeinheiten, Polypropylenglycol, Polybutylenglycol und dergleichen. Nicht einschränkende Beispiele für nichtwässrige Hilfslösungsmittel umfassen Silicone und Silicon-Derivate, wie Cyclomethicon und dergleichen, Ketone, wie Aceton und Methylethylketon; natürliche und synthetische Öle und Wachse, wie pflanzliche Öle, Pflanzenöle, tierische Öle, essentielle Öle, Mineralöle, C7-C40-Isoparaffine, Alkylcarbonsäureester, wie Ethylacetat, Amylacetat, Ethyllactat und dergleichen, Jojoba-Öl, Haileberöl und dergleichen. Einige der obigen nichtwässrigen Hilfslösungsmittel können auch Konditionierungsmittel und Emulgatoren sein.
  • Tenside werden im Allgemeinen als Reinigungsmittel, Emulgatoren, Schaumverstärker, Hydrotrope und Suspendiermittel verwendet. Die Polymere der vorliegenden Erfindung können in Formulierungen verwendet werden, die alle Klassen von Tensiden enthalten, d.h. anionische Tenside, kationische Tenside, nichtionische Tenside, amphotere Tenside. Der hierin verwendete Ausdruck "amphoteres Tensid" schließt zwitterionische Tenside ein. Zusätzlich zu den obigen Literaturstellen gibt es Diskussionen der Klassen von Tensiden in Cosmetics & Toiletries® C&T Ingredient Resource Series, "Surfactant Encyclopedia", 2. Aufl., Rieger (Herausg.), Allured Publishing Corporation (1996); Schwartz, et al., Surface Active Agents, Their Chemistry and Technology, veröffentlicht 1949; und Surface Active Agents and Detergents, Band II, veröffentlicht 1958, Interscience Publishers; auf die hierin jeweils Bezug genommen wird.
  • Überraschenderweise sind die Polymere der vorliegenden Erfindung als Verdickungsmittel und Abscheidungshilfsmittel in Zusammensetzungen brauchbar, die eine relativ hohe Konzentration (etwa 10–40 Gew.-%) an anionischem Tensid enthalten, wie Shampoos und flüssigen Konditionierungsmitteln/Reinigungsmitteln vom Zwei-in-Eins-Typ für Haar- und Körper(bade)-Produkte. Die vorliegenden kationischen assoziativen Polymere sind mit kationischen Tensiden kompatibel, die eine antistatische Wirkung haben, wie solche, die in Haarpflegeprodukten und Textilpflegeprodukten verwendet werden.
  • Anionische Tenside schließen Substanzen ein, die ein negativ geladenes Hydrotrop aufweisen oder die eine negative Ladung tragen, wenn der pH auf Neutralität oder darüber angehoben ist, wie Acylaminosäuren und Salze derselben, z.B. Acylglutamate, Acylpeptide, Sarcosinate und Taurate; Carbonsäuren und deren Salze, wie z.B. Alkansäuren und Alkanoate, Estercarbonsäuren Ethercarbonsäuren; Phosphorsäureester und deren Salze; Sulfonsäuren und deren Salze, z.B. Acylisethionate, Alkylarylsulfonate, Alkylsulfonate und Sulfosuccinate, und Schwefelsäureester, wie Alkylethersulfate und Alkylsulfate.
  • Nicht einschränkende Beispiele für anionische Tenside umfassen einbasische Salze von Acylglutamaten, die in wässriger Lösung leicht sauer sind, wie Natriumacylglutamat und hydriertes Natrium-Talgglutamat; Salze von Acyl-hydrolysiertem Protein, wie Kaliumpalmitoyl-hydrolysiertes Milchprotein, Natriumcocoyl-hydrolysiertes Sojaprotein und TEA-abietoyl-hydrolysiertes Kollagen; Salze von Acylsarcosinaten, wie Ammoniummyristoylsarcosin, Natriumcocoylsarcosinat und TEA-lauroylsarcosinat; Salze von Natriummethylacyltauraten, wie Natriumlauroyltaurat und Natriummethylcocoyltaurat; Alkansäuren und Alkanoate, wie Fettsäuren, die sich von tierischen und pflanzlichen Glyceriden ableiten, die wasserlösliche Seifen und wasserunlösliche emulgierende Seifen bilden, einschließlich Natriumstearat, Aluminumstearat und Zinkundecylenat; Estercarbonsäuren, wie Dinonoxynol-9-citrat; Salze von Acyllactylaten, wie Calciumstearoyllactylat und Laureth-6-citrat; Ethercarbonsäuren, die von ethyoxylierten Alkoholen oder Phenolen abstammen und variierende Längen an Polyoxyethylen-Ketten haben, wie Nonoxynol-8-carbonsäure und Natrium-trideceth-13-carboxylat; Mono- und Diester der Phosphorsäure und deren Salze, wie Phospholipide, Dilaureth-4-phosphat, DEA-oleth-10-phosphat und Triethanolaminlaurylphosphate; Salze von Acylisethionat, wie Natriumcocoylisethionat; Alkylarylbenzolsulfonate wie α-Olefinsulfonat (AOS) und Alkalimetall-, Erdalkalimetall- und Alkanolaminsalze derselben, und Natriumdodecylbenzolsulfonat; Alkylsulfonate, wie Natrium-C12-C14-Olefinsulfonat, Natriumcocomonoglyceridsulfonat, Natrium-C12-C15-pareth-15-sulfonat und Natriumlaurylsulfoacetat; Sulfosuccinate, wie Mono- und Diester der Sulfobernsteinsäure, Salze derselben und alkoxylierte Alkyl- und Alkylamido-Derivate derselben, wie Di-C4-C10-Alkylnatriumsulfosuccinat, Dinatriumlaurethsulfosuccinat, Dinatriumoleamido-MEA-sulfosuccinat und Dinatrium-C12-C15-parethsulfosuccinat; Alkylethersulfate, wie Natrium- und Ammoniumlaurylethersulfat (mit 1 bis etwa 12 mol Ethylenoxid); Alkylsulfate, wie Natrium-, Ammonium- und Triethanolamin-Salze von C12-C18-Akylsulfaten, Natrium-C12-C14-Olefinsulfate, Natriumlaureth-6 Carboxylat, Natrium-12-C18-parethsulfat und dergleichen.
  • Kationische Tenside können ein Hydrophob aufweisen, das eine positive Ladung trägt oder das bei pH-Werten nahe der Neutralität oder darunter ungeladen ist, wie Alkylamine, Alkylimidazoline, ethoxylierte Amine und quartäre Ammonium-Verbindungen. Kationische Tenside, die in Kosmetika verwendet werden, sind vorzugsweise N-Derivate, und das neutralisierende Anion kann anorganisch oder organisch sein. Unter den hierin brauchbaren kationischen Tensid-Materialien befinden sich quartäre Ammonium-Verbindungen der allgemeinen Formel: (R10R11R12R13N+) E–, wobei R10, R11, R12 und R13 jeweils unabhängig voneinander aus einer aliphatischen Gruppe mit 1 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen oder einer aromatischen Alkoxy-, Polyoxyalkylen-, Alkylamido-, Hydroxyalkyl-, Aryl- oder Alkylarylgruppe mit 1 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette ausgewählt sind, und E– ein salzbildendes Anion ist, wie solche, die aus Halogen (z.B. Chlorid, Bromid), Acetat, Citrat, Lactat, Glycolat, Phosphat, Nitrat, Sulfat und Alkylsulfat ausgewählt sind. Die aliphatischen Gruppen können zusätzlich zu Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen Ether-Bindungen, Ester-Bindungen und andere Gruppen wie Aminogruppen enthalten. Die längerkettigen aliphatischen Gruppen, z.B. solche mit etwa 12 Kohlenstoffatomen oder mehr, können gesättigt oder ungesättigt sein.
  • Alkylamine können Salze von primären, sekundären und tertiären Fettsäure-C12-C22-alkylaminen – substituiert oder nicht substituiert – und von Substanzen sein, die zuweilen als "Amidoamine" bezeichnet werden. Nicht einschränkende Beispiele für Alkyamine und Salze derselben umfassen Dimethylcocamin, Dimethylpalmitamin, Dioctylamin, Dimethylstearamin, Dimethylsojamin, Sojamin, Myristylamin, Tridecylamin, Ethylstearylamin, N-Talgpropandiamin, ethoxyliertes Stearylamin, Dihydroxyethylstearylamin, Arachidylbehenylamin, Dimethyllauramin, Stearylamin-Hydrochlorid, Sojaminchlorid, Stearylaminformiat, N-Talgpropandiamindichlorid und Amodimethicon (INCI-Name für ein Silicon-Polymer, das mit aminofunktionellen Gruppen blockiert ist, wie Aminoethylaminopropylsiloxan). Nicht einschränkende Beispiele für Amidoamine und Salze derselben umfassen Stearamidopropyldimethylamin, Stearamidopropyldimethylamincitrat, Palmitamidopropyldiethylamin und Cocamidopropyldimethylaminlactat. Andere kationische Tenside schließen Distearyldimoniumchlorid, Dicetyldimoniumchlorid, Guar-hydroxypropyltrimoniumchlorid und dergleichen ein. Bei niedrigem pH können Aminoxide protoniert werden und verhalten sich ähnlich wie N-Alkylamine.
  • Nicht einschränkende Beispiele für Alkylimidazoline umfassen Alkylhydroxyethylimidazolin, wie Stearylhydroxyethylimidazolin, Cocohydroxyethylimidazolin, Ethylhydroxymethyloleyloxazolin und dergleichen. Nicht einschränkende Beispiele für ethyoxylierte Amine schließen PEG-Cocopolyamin, PEG-15-talgamin, Quaternium-52 und dergleichen ein.
  • Quartäre Ammonium-Verbindungen sind monomere oder polymere Materialien, die wenigstens ein Stickstoffatom enthalten, das an vier Alkyl- und/oder Aryl-Substituenten kovalent gebunden ist und in denen das Stickstoffatom positiv geladen bleibt, unabhängig von dem umgebenden pH. Quartäre Ammonium-Verbindungen umfassen eine große Anzahl von Substanzen, die in ausgedehntem Maße als Tenside, Konditionierungsmittel, antistatische Mittel und antimikrobielle Mittel verwendet werden und schließen Alkylbenzyldimethylammoniumsalze, Alkylbetaine, heterocyclische Ammoniumsalze und Tetraalkylammoniumsalze ein. Langkettige (Fett)alkylbenzyldimethylammoniumsalze werden als Konditionierungsmittel, antistatische Mittel und Textil-Weichmacher bevorzugt, wie nachstehend ausführlicher diskutiert wird. Andere quartäre Ammonium-Verbindungen schließen quartäre Ammoniumsilicone ein.
  • Nicht einschränkende Beispiele für Alkylbenzyldimethylammoniumsalze schließen Stearalkoniumchlorid, Benzalkoniumchlorid, Quaternium-63, Olealkoniumchlorid, Didecyldimoniumchlorid und dergleichen ein. Alkylbetain-Verbindungen schließen Alkylamidopropylbetain, Alkylamidopropylhydroxysultain und Natriumalkylamidopropylhydroxyphostain ein. Nicht einschränkende Beispiele für Alkylbetain-Verbindungen umfassen Oleylbetain, Cocobetain, Cocoamidoprapylbetain, Cocohydroxysultain, Coco/oleamidopropylbetain, Cocosultain, Cocoamidopropylhydroxysultain und Natriumlauramidopropylhydroxyphostain. Heterocyclische Ammoniumsalze schließen Alkylethylmorpholiniumethosulfat, Isostearylethylimidoniumethosulfat und Alkylpyridiniumchloride ein und werden im Allgemeinen als Emulgatoren verwendet. Nicht einschränkende Beispiele für heterocyclische Ammoniumsalze schließen Cetylpyridiniumchlorid, Isostearylethylimidoniumethosulfat und dergleichen ein. Nicht einschränkende Beispiele für Tetraalkylammoniumsalze umfassen Cocamidopropylethyldimoniumethosulfat, Hydroxyethylcetyldimoniumchlorid, Quaternium-18 und Cocodimoniumhyroxypropyl-hydrolysiertes Protein wie Haarkeratin und dergleichen.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind überraschenderweise mit kationischen Tensiden und anderen kationischen Verbindungen kompatibel, die als antistatische Mittel geeignet sind. Der Ausdruck "antistatische Mittel" bezieht sich auf Bestandteile, die die elektrischen Eigenschaften von kosmetischen Rohmaterialien oder menschlichen Körperoberflächen (Haut, Haar usw.) und Textilerzeugnissen verändern, indem z.B. ihre Neigung zum Aufnehmen einer elektrischen Ladung reduziert wird, und somit die Haut, Haar und Textilerzeugnisse konditionieren können. Die kationische Kompatibilität der kationischen assoziativen Polymere macht sie zum Einfügen in Formulierungen geeignet, die antistatische Mittel enthalten, die typischerweise in Haarpflege-Zusammensetzungen verwendet werden, wie Shampoos, Nach-Shampoo-Konditionierungsspülungen, Haarsprays, Haardressings und dergleichen. Das antistatische Mittel kann in Mengen von bis zu etwa 30 Gew.-% der fertigen Zusammensetzung verwendet werden, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Antistatische Mittel schließen, ohne aber darauf beschränkt zu sein, quartäre Ammonium-Verbindungen, Proteinderivate, synthetische quartäre Ammonium-Polymere, Amine, protonierte Aminoxide, Betaine und dergleichen ein, die als antistatische Mittel in speziellen Formulierungen und unter kontrollierten pH-Bedingungen wirken können, zusätzlich zu irgendwelchen Tensid-Eigenschaften, die durch solche Materialien verliehen werden können. Zusätzlich zu den antistatischen Mitteln, die oben diskutiert wurden, sind nicht einschränkende Beispiele für quartäre Ammonium-Verbindungen, die als antistatische Mittel brauchbar sind, Acetamidopropyltrimoniumchlorid, Behenamidopropyldimethylamin, Behenamidopropylethyldimoniumethosulfat, Behentrimoniumchlorid, Cetethylmorpholiniumethosulfat, Cetrimoniumchlorid, Cocoamidopropylethyldimoniumethosulfat, Dicetyldimoniumchlorid, Dimethiconhydroxypropyltrimoniumchlorid, Hydroxyethylbehenamidopropyldimoniumchlorid, Quaternium-26, Quaternium-27, Quaternium-53, Quaternium-63, Quaternium-70, Quaternium-72, Quaternium-76-hydrolsiertes Kollagen, PPG-9-Diethylmoniumchlorid, PPG-25-Diethylmoniumchlorid, PPG-40-Diethylmoniumchlorid, Stearalkoniumchlorid, Stearamidopropylethyldimoniumethosulfat, Steardimoniumhydroxypropyl-hydrolysiertes Weizenprotein, Steardimoniumhydroxypropyl-hydrolysiertes Kollagen, Weizenkeimamidopropalkoniumchlorid, Weizenkeimamidopropylethyldimoniumethosulfat und dergleichen.
  • Synthetische quartäre Ammonium-Polymere schließen filmbildende Polymere und konditionierende Polymere ein. Nicht einschränkende Beispiele für synthetische quartäre Ammonium-Polymere umfassen Polymere und Copolymere von Dimethyldiallylammoniumchlorid, wie 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-Cocomoniumchlorid, Quaternium-52 und dergleichen.
  • Der Ausdruck "Haarfestigungszusammensetzung" umfasst Produkte, die wenigstens ein Polymer der vorliegenden Erfindung als Haarfestiger umfassen, die auf das Haar (nass oder trocken) vor, während oder nach dem Legen des Haars zu einer erwünschten Form (gelocktes oder glatt) aufgetragen werden, ohne Einschränkung der Produktform.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind überraschenderweise in Haarfestigungs- und Haarstyling-Zusammensetzungen als das einzige filmbildende, Rheologie-modifizierende, konditionierende Fixiermittel brauchbar. Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind auch in Kombination mit kommerziell erhältlichen Hilfs-Haarfixierpolymeren brauchbar, wie nichtionischen, kationischen und amphoteren Haarfestigerpolymeren und Kombinationen derselben. Überraschenderweise wurde gefunden, dass unerwartet hohe wirksame Viskositäts- und Haarfestigungseigenschaften durch geeignete Kombinationen eines Polymers der vorliegenden Erfindung mit einem konventionellen Hilfs-Haarfixierungs- und/oder einem Haarkonditionierungspolymer erzeugt wurden. Konventionelle polymere Haarfixier- und Haarstyling-Polymere, die in der Technik wohlbekannt sind, schließen Naturgummis und -harze und neutrale oder anionische Polymere synthetischen Ursprungs ein. Eine Liste von im Handel erhältlichen Haarfixier- und Haarkonditionierungspolymeren kann leicht im INCI-Dictionary, in Webseiten der Hersteller und der Handelsliteratur gefunden werden. Siehe z.B. Polymer Encyclopedia, veröffentlicht in Cosmetics & Toiletries®, 117(12), Dezember 2002 (Allured Publishing Corporation, Carol Stream, IL), wobei auf die relevanten Offenbarungen derselben hierin Bezug genommen wird.
  • Geeignete im Handel erhältliche nichtionische Polymere (d.h. neutral), die in Haarstyling- oder -fixierpolymeren verwendet werden, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyvinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymer (PVP/VA) und dergleichen. Im Handel erhältliche kationische Fixierpolymere schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, Polymere ein, die den INCI-Name Polyquaternium haben, wie Polyquaternium-4, ein Diallyldimoniumchlorid/Hydroxyethylcellulose-Copolymer (wie CELQUAT® H-100, National Starch); Polyquaternium-11, ein quaternisiertes Vinylpyrrolidon/Dimethylamino ethylmethacrylat-Copolymer (wie GAFQUAT® 734, 755, 755N, ISP); Polyquaternium-16, ein quaternisiertes Vinylpyrrolidon/Vinylimidazoliumchlorid-Copolymer (wie LUVIQUAT® FC-370, BASF); Polyquaternium-28, ein Vinylpyrrolidon/Methacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid-Copolymer (wie GAFQUAT® HS-100, ISP); Polyquaternium-46, ein quaternisiertes Vinylcaprolactam/Vinylpyrrolidon/Methylvinylimidazoliummethosulfat-Copolymer; Polyquaternium-55, ein quaternisiertes Vinylpyrrolidon/Dimethylaminopropylmethylacrylamid/Lauryldimethylpropylmethacrylamidoammoniumchlorid-Copolymer (wie STYLEZETM W, ISP) und dergleichen; und Amino-substituierte Polymere, die unter sauren pH-Bedingungen kationisch sind, wie Vinylcaprolactam/PVP/Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer (wie GAFFIX® VC-713, ISP); PVP/Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer (wie Copolymer 845, ISP), PVP/DMAPA-Acrylate-Copolymer (wie STYLEZETM CC-10, ISP), das Pyrrolidoncarbonsäuresalz von Chitosan, das den INCI-Namen Chitosan PCA hat (wie KYTAMER® PC, Amerchol) und dergleichen.
  • Geeignete amphotere fixierende Polymere umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Octylacryamid/Acrylate/Butylaminoethylmethacrylat-Copolymer (wie die AMPHOMER®-Polymere, National Starch), Acrylate/Laurylacrylat/Stearylacrylat/Ethylaminoxidmethacrylat-Copolymere (wie die DIAFORMER®-Polymere, Clariant Corp.) und dergleichen.
  • Geeignete im Handel erhältliche konditionierende Polymere schließen polymere quartäre Ammoniumsalze ein, wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Polyquaternium-7, ein polymeres quartäres Ammoniumsalz von Acrylamid- und Dimethyldiallylammoniumchlorid-Monomeren (wie MACKERNIUMTM-007, McIntyre Group, Ltd.); Polyquaternium-10, ein polymeres quartäres Ammoniumsalz von Hydroxyethylcellulose, das mit einem Trimethylammonium-substituierten Epoxid umgesetzt wurde (wie die UCARE®-Polymere der Reihe JR, LK, LR, SR, Amerchol und die CELQUAT® SC-Reihe, National Starch); Polyquaternium-39, ein polymeres quartäres Ammoniumsalz von Acrylsäure, Diallyldimethylammoniumchlorid und Acrylamid (wie die MERQUAT®- und MERQUAT® Plus-Polymere, Ondeo Nalco); quaternisierte Derivate von Naturgummis, z.B. Guar hydroxypropyltrimoniumchlorid (wie die JAGUAR®- und JAGUAR® Excel-Polymere, Rhodia, Inc.) und dergleichen.
  • Eine Anzahl von quartären Ammonium-Verbindungen wird zur Textil-Konditionierung und Textilpflege verwendet, die im Allgemeinen als Textil-Weichmacher bezeichnet werden und typischerweise in Mengen von bis zu etwa 20 Gew.-% des Gesamtgewichts der Formulierung verwendet werden, sie sind aber nicht darauf beschränkt. Textil-Weichmacher, die in Kombination mit den kationischen assoziativen Polymeren der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, schließen langkettige alkylierte, quartäre Ammonium-Verbindungen ein, wie Dialkyldimethyl-quartäre Ammonium-Verbindungen, Imidazolin-quartäre Verbindungen, Amidoamin-quartäre Verbindungen, Dialkylester-quat-Derivate von Dihydroxypropylammonium-Verbindungen, Dialkylester-quat-Derivate von Methyltriethanolammonium-Verbindungen, Esteramidamin-Verbindungen und Diester-quat-Derivate von Dimethyldiethanolammoniumchlorid, wie in dem Übersichtsartikel von Whalley, "Fabric Conditioning Agents", HAPPI, S. 55–58 (Februar 1995) beschrieben ist, auf den hierin Bezug genommen wird.
  • Zusätzlich zu den oben diskutierten antistatischen Mitteln umfassen nicht einschränkende Beispiele der quartären Dialkyldimethyl-Ammoniumverbindungen N,N-Dioleyl-N,N-dimethylammoniumchlorid, N,N-Ditalgoyl-N,N-dimethylammoniumethosulfat, N,N-Di(hydriertes talgoyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid und dergleichen. Nicht einschränkende Beispiele für quartäre Imidazolin-Verbindungen umfassen 1-N-Methyl-3-N-talgmidoethylimidazoliumchlorid, 3-Methyl-1-talgoylamidoethyl-2-talgylimidazoliniummethylsulfat, das von Witco Chemical Company unter dem Handelsnamen VARISOFT® 475 erhältlich ist, und dergleichen. Nicht einschränkende Beispiele für quartäre Amidoamin-Verbindungen schließen N-Alkyl-N-methyl-N,N-bis(2-talgamidoethyl)ammoniumsalze ein, in denen die Alkylgruppe Methyl, Ethyl, Hydroxyethyl und dergleichen sein kann. Nicht einschränkende Beispiele für Dialkylester-quat-Derivate von Dihydroxypropylammonium-Verbindungen schließen 1,2-Ditalgoyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniopropanchlorid, 1,2-Dicanoloyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniopropanchlorid und dergleichen ein.
  • Zusätzlich dazu sind andere Typen von langkettigen (z.B. von natürlichem Öl und von Fettsäure abgeleitet) alkylierten quartären Ammonium-Verbindungen geeignete Textil-Weichmacher, die ohne darauf beschränkt zu sein, die Folgenden einschließen: N,N-Di(alkyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumsalze, wie N,N-Di(talgyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid, N,N-Di(canolyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid und dergleichen; N,N-Di(alkyloxyethyl)-N-methyl-N-(2-hydroxyethyl)ammoniumsalze, wie N,N-Di(talgyloxyethyl)-N-methyl-N-(2-hydroxyethyl)ammoniumchlorid, N,N-Di(canolyloxyethyl)-N-methyl-N-(2-hydroxyethyl)ammoniumchlorid und dergleichen; N,N-Di(2-alkyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumsalze, wie N,N-Di(2-talgyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid, N,N-Di(2-canolyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammomumchlorid und dergleichen; N,N-Di(2-alkyloxyethylcarbonyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumsalze, wie N,N-Di(2-talgyloxyethylcarbonyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid, N,N-Di(2-canolyloxyethylcarbonyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid und dergleichen; N-(2-Alkanoyloxy-2-ethyl)-N-(2-alkyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumsalze, wie N-(2-Talgoyloxy-2-ethyl)-N-(2-talgyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid, N-(2-Canoloyloxy-2-ethyl)-N-(2-canolyloxy-2-oxoethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid und dergleichen; N,N,N-Tri(alkyloxyethyl)-N-methylammoniumsalze, wie N,N,N-Tri(talgyloxyethyl)-N-methylammoniumchlorid, N,N,N-Tri(canolyloxyethyl)-N-methylammoniumchlorid und dergleichen; N-(2-Alkyloxy-2-oxoethyl)-N-alkyl-N,N-dimethylammoniumsalze, wie N-(2-Talgyloxy-2-oxoethyl)-N-talgyl-N,N-dimethylammoniumchlorid, N-(2-Canolyloxy-2-oxoethyl)-N-canolyl-N,N-dimethylammoniumchlorid und dergleichen.
  • Vorzugsweise leiten sich die langkettigen Alkylgruppen von Talg, Canolaöl oder Palmöl ab, jedoch sind auch andere Alkylgruppen geeignet, die sich z.B. von Sojaöl und Kokosnussöl ableiten, wie z.B. Lauryl, Oleyl, Ricinoleyl, Stearyl, Palmityl und dergleichen und ähnliche Fettalkylgruppen. Die quartären Ammoniumsalz-Verbindungen können eine beliebige anionische Gruppe als Gegenion aufweisen, z.B. Chlorid, Bromid, Methosulfat (d.h. Methylsulfat), Acetat, Formiat, Sulfat, Nitrat und dergleichen.
  • Beispiele für bevorzugte quartäre Ammonium-Textilweichmacher umfassen N-Methyl-N,N-bis(talgamidoethyl)-N-(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat und N-Methyl-N,N-bis(hydriertes-talgamidoethyl)-N-(2-hydroxyethyl)ammoniummethylsulfat, wobei jedes dieser Materialien von Witco Chemical Company unter den Handelsnamen VARISOFT® 222 bzw. VARISOFT® 110 erhältlich ist; Dialkylesterquat-Derivate von Methyltriethanolammoniumsalzen, wie die DEHYQUART® AU-Reihe von Bis(acyloxyethyl)hydroxyethylmethylammoniummethosulfatesterquats, die von Cognis erhältlich sind, wie DEHYQUART® AU35, AU46, AU56 und dergleichen, und N,N-Di(talgoyloxyethyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid, wobei die Talgketten wenigstens teilweise ungesättigt sind. Andere bevorzugte Textilweichmacher umfassen die wohlbekannten Dialkyldimethylammoniumsalze, wie N,N-Ditalgyl-N,N-dimethylammoniummethylsulfat, N,N-Di(hydriertes-talgyl)-N,N-dimethylammoniumchlorid, N,N-Distearyl-N,N-dimethylammoniumchlorid, N,N-Dibehenyl-N,N-dimethylammoniumchlorid, N,N-Di(hydriertes-talg)-N,N-dimethylammoniumchlorid (Handelsname ADOGEN® 442), N,N-Ditalgyl-N,N-dimethylammoniumchlorid (Handelsname ADOGEN® 470, PRAEPAGEN® 3445), N,N-Distearyl-N,N-dimethylammoniumchlorid (Handelsname AROSURF® TA-100), die alle von Witco Chemical Company erhältlich sind; N,N-Dibehenyl-N,N-dimethylammoniumchlorid, das unter dem Handelsnamen KEMAMINE® Q-2802C von Humko Chemical Division of Witco Chemical Corporation erhältlich ist; und N,N-Dimethyl-N-stearyl-N-benzylammoniumchlorid, das unter den Handelsnamen VARISOFT® SDC von Witco Chemical Company und AMMONYX® 490 von Onyx Chemical Company erhältlich ist.
  • Jeder der obigen Textil-Weichmacher und Mischungen derselben können in Kombination mit den kationischen assoziativen Polymeren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, insbesondere in Waschpflegeprodukten und Textilpflegeprodukten. Bei esterhaltigen Textil-Weichmachern kann der pH der Zusammensetzungen die Stabilität der Textil-Weichmacher beeinflussen, insbesondere bei ausgedehnten Lagerungsbedingungen. Der pH, wie er im vorliegenden Zusammenhang definiert ist, wird in den lösungsmittelfreien Zusammensetzungen bei etwa 20°C gemessen. Vorzugsweise ist der pH der Zusammensetzungen niedriger als etwa 6. Für eine optimale hydrolytische Stabilität dieser Zusammensetzungen liegt der pH vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 5, mehr bevorzugt von etwa 2,5 bis etwa 3,5.
  • Zusätzlich zu Protein-Derivaten, die oben beschrieben wurden, umfassen nicht einschränkende Beispiele für Protein-Derivate Cocodimoniumhydroxypropyl-hydrolysiertes Casein, Cocodimoniumhydroxypropyl-hydrolysiertes Kollagen, Cocodimoniumhydroxypropyl-hydrolysiertes Haarkeratin, Cocodimoniumhydroxypropyl-hydrolysiertes Reisprotein, Cocodimoniumhydroxypropyl-hydrolysierte Seide, Cocodimoniumhydroxypropyl-hydrolysiertes Sojaprotein, Cocodimoniumhydroxypropyl-hydrolysiertes Weizenprotein, Cocodimoniumhydroxypropyl-hydrolysierte Seide-Aminosäuren, Hydroxypropyltrimonium-hydrolysiertes Kollagen, Hydroxypropyltrimonium-hydrolysiertes Keratin, Hydroxypropyltrimonium-hydrolysierte Seide, Hydroxypropyltrimonium-hydrolysierte Reiskleie, Hydroxypropyltrimonium-hydrolysiertes Sojaprotein, Hydroxypropyltrimonium-hydrolysiertes pflanzliches Protein, Hydroxypropyltrimonium-hydrolysiertes Weizenprotein, Sojaethyldimoniumethosulfat, Sojaethylmorpholiniumethosulfat und dergleichen.
  • Nichtionische Tenside sind im Allgemeinen nicht geladene amphiphile Substanzen und üblicherweise in variierenden Graden alkoxyliert. Klassen von nichtionischen Tensiden schließen Alkohole, Alkanolamide, Aminoxide, Ester und Ether ein. Nichtionische Alkohole sind üblicherweise Hydroxy-Derivate von langkettigen C8-C18-Alkan-Kohlenwasserstoffen, wie Cetearylalkohol, hydrierter Talgalkohol, Lanolinalkohole; Alkanolamide und dergleichen. Alkanolamide enthalten wenigstens eine Alkoxyl- oder eine Polyoxyethylengruppe und schließen von Alkanol abgeleitete Amide ein, wie Acylamid-DEA, N-Alkylpyrrolidon, Palmamid-MEA, Erdnussamid-MIPA und dergleichen und ethoxylierte Amide, wie PEG-50-talgamid. Aminoxide schließen Alkylaminoxide ein, wie Lauraminoxid, und Acylamidopropylmorpholinoxide, wie Cocamidopropylaminoxid und dergleichen. Ester umfassen ethoxylierte Carbonsäuren, wie PEG-8-dilaurat, PEG-8-laurat und dergleichen; ethoxylierte Glyceride, wie PEG-4-Ricinusöl, PEG-120-Glycerylstearat, Triolein-PEG-6-ester und dergleichen; Glycolester und Derivate derselben, wie Glycolstearat SE, Propylenglycolricinoleat und dergleichen; Monoglyceride, wie Glycerylmyristat, Glycerylpalmitatlactat und dergleichen; Polyglycerylester, wie Polyglyceryl-6-distearat, Polyglyceryl-4-oleylether und dergleichen, Ester und Ether mehrwertiger Alkohole, wie Methylgluceth-20-sesquistearat, Saccharosedistearat und dergleichen; Sorbitan/Sorbitester, wie Polysorbat-60, Sorbitansesquiisostearat und dergleichen; und Triester der Phosphorsäure, wie Trideceth-3-phosphat, Trioleth-8-phosphat und dergleichen. Ether umfassen ethoxylierte Alkohole, wie Ceteareth-10, Nonoxynol-9 und dergleichen; ethoxyliertes Lanolin, wie PEG-20-lanolin, PPG-12-PEG-65-lanolinöl und dergleichen; ethoxylierte Polysiloxane, wie Dimethiconcopolyol und dergleichen; propoxylierte POE-Ether, wie Meroxapol 314, Poloxamer 122, PPG-5-ceteth-20 und dergleichen; und Alkylpolyglycoside, wie Laurylglucose und dergleichen.
  • Nichtionische Tenside können als Emulgatoren, Suspendiermittel, Solubilisierungsmittel, Schaumverstärker und in einigen Fällen als Hydrotrope verwendet werden. Nicht einschränkende Beispiele für im Allgemeinen bevorzugte nichtionische Tenside umfassen lineare oder verzweigte Alkoholethoxylate, C8-C12-Alkylphenolalkoxylate, wie Octylphenolethoxylate, Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymere und dergleichen; C8-C22-Fettsäureester von Polyoxyethylenglycolmono- und -diglyceriden; Sorbitanester und ethoxylierte Sorbitanester; C8-C22-Fettsäureglycol; Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid und dergleichen. Nicht einschränkende Beispiele für Tensidschaumverstärker oder Hydrotrope umfassen Alkanolamide, wie Acetamid-MEA, Monoethanolamid, Diethanolamid, Cocamid-DEA, Isopropanolamid und dergleichen; Aminoxide, wie hydriertes Talgaminoxid; kurzkettige Alkylarylsulfonate, wie Natriumtoluolsulfonat; Sulfosuccinate, wie Dinatriumstearylsulfosuccinat und dergleichen.
  • Amphotere und zwitterionische Tenside sind solche Verbindungen, die die Fähigkeit haben, sich entweder als Säure oder Base zu verhalten, indem sie eine positive Ladung in stark sauren Medien tragen, eine negative Ladung in stark basischen Medien tragen und bei einem dazwischen liegenden pH eine zwitterionische Spezies bilden. Die Hauptklassen von amphoteren Tensiden sind Acyl/Dialkylethylendiamine und Derivate derselben, wie Dinatriumcocoamphocarboxymethylhydroxypropylsulfat, Dinatriumcocamphodipropionat, Natriumcocoamphoacetat, Natriumlauroampho-PG-acetatphosphat, Natriumtalg amphopropionat, Natriumundecylenoamphopropionat und dergleichen; und N-Alkylaminosäuren, wie Aminopropyllaurylglutamid, Dihydroxyethylsojaglycinat, Lauraminopropionsäure und dergleichen.
  • Einige geeignete zwitterionische Tenside zur Verwendung in den vorliegenden Zusammensetzungen schließen solche ein, die allgemein als Derivate von aliphatischen, quartären Ammonium- Phosphonium- und Sulfonium-Verbindungen beschrieben werden, wobei die aliphatischen Reste geradkettig oder verzweigt sein können und wobei einer der aliphatischen Substituenten etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatome aufweist und ein anderer Substituent eine anionische Wasser-solubilisierende Gruppe enthält, wie Carboxy, Sulfonate, Sulfat, Phosphat, Phosphonat und dergleichen. Klassen von Zwitterionen umfassen Alkylaminosulfonate, Alkylbetaine und Alkylamidobetaine, wie Stearamidopropyldimethylamin, Diethylaminoethylstearamid, Dimethylstearamin, Dimethylsojamin, Sojamin, Myristylamin, Tridecylamin, Ethylstearylamin, N-Talgpropandiamin, ethoxyliertes (5 mol Ethylenoxid) Stearylamin, Dihydroxyethylstearylamin, Arachidylbehenylamin und dergleichen. Einige geeignete Betain-Tenside umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Alkylbetaine, Alkylamidopropylbetaine, Alkylsulphobetaine, Alkylglycinate, Alkylcarboxyglycinate, Alkylamphopropionate, Alkylamidopropylhydroxysultaine, Acyltaurate und Acylglutamate, wobei die Alkyl- und Acylgruppen 8 bis 18 Kohlenstoffatome haben. Nicht einschränkende Beispiele für bevorzugte amphotere Tenside umfassen Cocamidopropylbetain, Natriumcocoamphoacetat, Cocamidopropylhydroxysultain und Natriumcocoamphopropionat, die als Reiniger milden Typs für Haut und Haar besonders geeignet sind.
  • Ein pH-Regler kann entweder zu einem vorher säuregeqollenem oder wassergequollenem kationischen assoziativen Polymer oder zu einer Formulierung gegeben werden, die ein kationisches assoziatives Polymer enthält. Somit kann der pH-Regler in einer beliebigen Menge verwendet werden, die notwendig ist, um einen erwünschten pH-Wert in der fertigen Zusammensetzung zu erhalten. Nicht einschränkende Beispiele für Regler zum Einstellen eines alkalischen pH-Werts umfassen Alkalimetallhydroxide, wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid; Ammoniumhydroxid; organische Basen, wie Triethanolamin, Diisopropylamin, Dodecylamin, Diisopropanolamin, Aminomethylpropanol, Cocamin, Oleamin, Morpholin, Triamylamin, Triethylamin, Tris(hydroxymethyl)aminomethan (2-Amino-2-hydroxymethyl)-1,3-propanediol) und Tetrakis(hydroxypropyl)ethylendiamin; und Alkalimetallsalze von anorganischen Säuren, wie Natriumborat (Borax), Natriumphosphat, Natriumpyrophosphat und dergleichen und Mischungen derselben. Regler zum Einstellen eines sauren pH-Werts können organische Säuren, die Aminosäuren einschließen, und anorganische Mineralsäuren sein. Nicht einschränkende Beispiele für Regler zum Einstellen eines sauren pH-Werts umfassen Essigsäure, Citronensäure, Fumarsäure, Glutaminsäure, Glycolsäure, Salzsäure, Milchsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Natriumbisulfat, Schwefelsäure, Weinsäure und dergleichen und Mischungen derselben.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung können als Verdickungsmittel, Filmbildner oder als Farbstoff- oder Pigment-Suspendiermittel verwendet werden, um das Abscheiden von Färbemitteln auf Haut und Haar zu fördern. Haarfärbemittel können temporäre, semipermanente oder permanente Haarfarbstoffe oder Farbwiederhersteller sein, die das Haar schrittweise pigmentieren. Temporäre, semipermanente Haarfarbstoffe sind typischerweise Spülungen, Gele, Sprays, Shampoos, Stäbe und dergleichen, und Wiederhersteller der Haarfarbe liegen typischerweise in Form von Pomaden oder Emulsionen vor. Permanente Haarfarbstoffe und länger anhaltende semipermanente Haarfarbstoffe sind im Allgemeinen aus zwei Teilen bestehende Produkte, wobei ein Teil die oxidativen Farbstoff-Zwischenprodukte und Farbkuppler enthält, und der andere Teil ein stabilisiertes Oxidationsmittel, üblicherweise Wasserstoffperoxid, bei einem pH von 3 bis 4 enthält, und dieselben werden unmittelbar vor der Verwendung miteinander vermischt. Es ist bekannt, dass solche zweiteiligen Haarfärbeprodukte mit Kombinationen von Tensid-Inhaltsstoffen, üblicherweise nichtionischen Tensiden oder anionischen Tensiden, formuliert sind, um zu verdicken, wenn die Farbstoffmischung hergestellt wird. Zusätzlich zu der obigen Literatur erfolgt eine allgemeine Diskussion über die Haarfärbe-Chemie und -Zusammensetzungen in Brown et al., SCC Monograph, "Permanent Hair Dyes", Society of Cosmetic Chemists (1996), auf die hierin Bezug genommen wird. Die Polymere der vorliegenden Erfindung können in einen Teil oder beide Teile solcher zweiteiligen Haarfärbesysteme eingefügt werden, und zwar entweder als Verdickungsmittel für den sauren stabilisierten oxidierenden Anteil oder in dem nicht oxidierenden Anteil, der nach dem Vermischen mit dem sauren Anteil verdickt werden soll.
  • Zusätzlich zu den oben diskutierten Inhaltsstoffen umfassen andere Inhaltsstoffe, die üblicherweise für Antiakne-Produkte, Gesichts- und Körperhaarbleichen und antiseptische Produkte verwendet werden, Oxidationsmittel, wie Wasserstoffperoxid, Benzoylperoxid und wasserlösliche anorganische Persulfat-Verbindungen, wie Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat und Natriumpersulfat.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind besonders brauchbar als Emulgierhilfsstoffe für wasserunlösliche (hydrophobe) ölige Materialien, wie natürliche und synthetische Öle, Fette und Wachse, die z.B. pflanzliche Öle, tierische Öle und Fette, Paraffinöle und -wachse, Siliconöle und -wachse und dergleichen einschließen. Viele ölige Materialien werden als Lösungsmittel, Träger, Linderungs- oder Konditionierungsmittel verwendet, z.B. in Haar- und Hautpflegeprodukten.
  • Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind überraschenderweise brauchbare Stabilisatoren von Siliconfluiden, die üblicherweise in Shampoo-Produkten verwendet werden, wie die so genannte "Zwei-in-Eins"-Kombination von Reinigungs/Konditionierungsshampoos. Siliconfluide werden im Allgemeinen als Alkylsiloxan-Polymere beschrieben. Die gebräuchlichste Klasse von Silicon-Polymeren sind lineare Polydimethylsiloxane der allgemeinen Formel: CH3-(Si(CH3)2-O)w-Si(CH3)3, wobei w eine ganze Zahl von größer als 2 darstellt. Silicone können auch verzweigte Materialien sein, wobei eine oder mehrere Alkylgruppen in einem Polymer durch ein Sauerstoffatom ersetzt sind, um einen Verzweigungspunkt zu erzeugen. Siliconfluide sind typischerweise wasserunlösliche Öle mit einer Viskosität im Bereich von einigen mPa·s bis zu mehreren hunderttausend mP·s.
  • Eine besonders brauchbare Klasse von Silikonen zur Verwendung in Haarpflegeprodukten sind die so genannten steifen Silikone (auch als Silikongummis bekannt), die z.B. im US Patent Nr. 4,902,499 beschrieben werden, auf das hierin Bezug genommen wird, die im Allgemeinen eine Viskosität (bei etwa 20°C) von mehr als etwa 600 000 mPa·s und ein Massenmittel der Molmasse von wenigstens etwa 500 000 Dalton haben, wie durch Messung der Grenzviskosität bestimmt wurde. Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind überraschenderweise zur Stabilisierung von Shampoo-Formulierungen vom Zwei-in-Eins-Typ wirksam, die steife Silicon-Konditionierungsmittel enthalten.
  • Eine andere Klasse von Silicon-Materialien, die in Kombination mit den Polymeren der vorliegenden Erfindung besonders brauchbar sind, sind die flüchtigen Silicone, die oft als Gleitmittel in Haarpflegeprodukten wie Shampoos verwendet werden. Flüchtige Silicone schließen cyclische und lineare Polydimethylsiloxane und dergleichen ein. Cyclische flüchtige Silicone enthalten typischerweise etwa 3 bis etwa 7 Siliciumatome, die mit Sauerstoffatomen abwechseln, in einer cyclischen Ringstruktur. Jedes Siliciumatom ist auch mit zwei Alkylgruppen, typischerweise Methylgruppen, substituiert. Lineare flüchtige Silicone sind Siliconfluide, wie oben beschrieben wurde, mit Viskositäten von nicht mehr als etwa 25 mPa·s. Eine Beschreibung flüchtiger Silicone findet sich in Todd and Byers, "Volatile Silicone Fluids for Cosmetics", Cosmetics and Toiletries, Bd. 91(1), S. 27–32 (1976), und in Kasprzak, "Volatile Silicones", Soap/Cosmetics/Chemical Specialities, S. 40–43 (Dezember 1986), auf die hierin jeweils Bezug genommen wird.
  • Andere Siliconöle schließen die Dimethiconcopolyole ein, die lineare oder verzweigte Copolymere von Dimethylsiloxan (Dimethicon) und Alkylenoxiden sind. Die Dimethiconpolyole können statistische Polymere oder Blockcopolymere sein. Eine allgemein brauchbare Klasse von Dimethiconpolyolen sind Blockcopolymere mit Polydimethylsiloxan-Blöcken und Polyalkylenoxid-Blöcken, wie Blöcke von Polyethylenoxid, Polypropylenoxid oder beiden. Siliconfluide, die flüchtige Silicone, Silicongummis und Siliconcopolymere einschließen, sind aus einer Vielfalt von kommerziellen Quellen erhältlich, wie Dow Corning, General Electric Company und Noveon, Inc.
  • Andere ölige Materialien, die in Kombination mit den Polymeren der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, umfassen z.B. acetylierte Lanolinalkohole; Lanolinalkohol-Konzentrate; Ester von Lanolin-Fettsäuren, wie die Isopropylester von Lanolin-Fettsäure; Polyol Fettsäuren; ethoxylierte Alkohole, wie Ethoxylat und Ricinusöle; Sterole; Sterolester; Sterolethoxylate und ähnliche Materialien. Viele solcher Ester und Ethoxylate sind auch als nichtionische Tenside brauchbar.
  • Zahlreiche Bestandteile sind in der Technik als Konditionierungsmittel für Haar und Haut und als Befeuchtungsmittel bekannt, und zusätzlich zu solchen, die vorhergehend diskutiert wurden, umfassen sie PCA (DL-Pyrrolidoncarbonsäure) und ihre Salze, wie Lysin-PCA, Aluminium-PCA, Kupfer-PCA, Chitosan-PCA und dergleichen, Allantoin; Harnstoff; Hyaluronsäure und ihre Salze; Ceramide; Sorbinsäure und ihre Salze; Zucker und Stärken und Derivate derselben; Lactamid MEA und dergleichen.
  • Die folgenden Beispiele erläutern weiterhin die Herstellung und Verwendung von bevorzugten Ausführungsformen, sie sind aber nicht auf dieselben beschränkt.
  • Materialien und Arbeitsweisen
  • Die Materialien sind im Allgemeinen von dem Fachmann bekannten Chemikalien-Lieferanten oder von den angegebenen Herstellern kommerziell erhältlich.
  • 1. Abkürzungen von Materialien und Handelsnamen
    • EA
      Ethylacrylat
      DMAEMA
      2-(N,N-Dimethylamino)ethylmethacrylat
      DEAEMA
      2-(N,N-Diethylamino)ethylmethacrylat
      TBAEMA
      2-(tert-Butylamino)ethylmethacrylat
      DMAPMAm
      2-(N,N-Dimethylamino)propylmethacrylamid
      DMANPA
      2-(N,N-Dimethylamino)neopentylacrylat
      TMCHMA
      3,3,5-Trimethylcyclohexylmethacrylat
      MMA
      Methylmethacrylat
      BEM25
      Beheneth-25-methacrylat
      CCEM25
      ungefähre 1:1-Mischung von Choleth-25 methacrylat und Ceteth-25-methacrylat
      LEM23
      Laureth-23-methacrylat
      TEM25
      Tristyrylphenol-ethoxyliertes (25) methacrylat
      CSEM25
      Ceteareth-25-methacrylat
      HEMA
      2-Hydroxyethylmethacrylat
      EOBDMA
      Ethoxyliertes (30) Bisphenol-A-dimethacrylat
      TEGDMA
      Triethylenglycoldimethacrylat
      R307
      ein statistisch ethoxylierter/propoxylierter 1,4-Butandiolvinylether der empirischen Formel CH2=CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)30H (EMULSOGEN® R307, Clariant Corporation)
      RAL307
      ein statistisch ethoxylierter/propoxylierter Allylether der empirischen Formel CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)30H; (EMULSOGEN® RAL307, Clariant Corporation)
      R208 A
      ein statistisch ethoxylierter/propoxylierter 1,4-Butandiolvinylether der empirischen Formel CH2=CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)20H (EMULSOGEN® R208, Clariant Corporation)
      C897
      Ethoxyliertes Octylphenol, INCI-Name Octoxynol-40, der wie angegeben ist, ein HLB von 18 haben soll (IGEPAL® CA-897, Rhodia, Inc.)
      P-38
      Ethoxylierter (27) Cetearylalkohol, INCI-Name Ceteareth-27, der wie angegeben ist, ein HLB von 19 haben soll (PLURAFAC® A-38, BASF Corp.)
      P-39
      Ethoxylierter (55) Cetearylalkohol, INCI-Name Ceteareth-55, der wie angegeben ist, ein HLB von 24 haben soll (PLURAFAC® A-39, BASF Corp.)
      E407
      Sekundäres C11-Ethoxylat mit 40 Ethylenoxid-Einheiten pro Alkoholeinheit (EMULSOGEN® EPN 407, Clariant Corp.)
      F127
      Blockcopolymer von Ethylenoxid und Propylenoxid, der wie angegeben ist, ein HLB von 22 haben soll, der Formel: HO(C2H4O)98(C3H6)67(C2H4O)98H, (PLURONIC® F127, BASF Corp.)
      L-35
      Blockcopolymer von Ethylenoxid und Propylenoxid, der wie angegeben ist, ein HLB von 19 haben soll, der Formel: HO(C2H4O)11(C3H6)16(C2H4O)11H, (PLURONIC® L35, BASF Corp.)
      X1005
      Ethoxylierter (100) Isotridecylalkohol (GENAPOL® X1005, Clariant Corp.)
      A5060
      Ethoxylierte (50) lineare Fettalkohole (DISPONIL® A 5060; Cognis)
      AMHEC
      Allyl-modifiziertes Hydroxyethylcellulose-Pulver (< 180 (μm) (TYLOSE® AM H40 YP2; Clariant Corp.)
  • 2. Methoden
  • A. Viskosität
  • Die für jede Polymer-enthaltende Zusammensetzung angegebene Viskosität wurde in Millipascal-Sekunden (mPa·s) unter Verwendung eines Brookfield-Rotationsspindel-Viskosimeters, (Brookfield, Model RVT) bei 20 U/min bei Raumtemperatur von etwa 20 bis etwa 25°C gemessen (als Brookfield-Viskosität bezeichnet).
  • Eine "dünne oder niedrige Viskosität" bezieht sich typischerweise auf ein gießbares, fließendes Produkt mit einer Viskosität von bis zu etwa 1000 mPa·s, eine "mittlere Flüssigkeit" bezieht sich auf ein Produkt mit einer Viskosität im Bereich von mehr als 1000 bis etwa 3000 mPa·s, eine "hohe Viskosität" bezieht sich auf ein Produkt mit einer Viskosität im Bereich von mehr als 3000 bis etwa 10 000 mPa·s, und ein "Gel" bezieht sich auf ein Produkt mit einer Viskosität von größer als 10 000 mPa·s, falls nichts Anderweitiges angegeben ist.
  • B. Klarheit
  • Wenn sie angegeben wird, wurde die Klarheit der Polymer-enthaltenden Zusammensetzung in % T (Durchlässigkeit) durch ein Brinkmann PC 920 Kolorimeter wenigstens etwa 24 Stunden nach der Herstellung der Zusammensetzung gemessen. Die Klarheitsmessungen erfolgten gegen deionisiertes Wasser (Klarheitsbewertung: 100%). Zusammensetzungen mit einer Klarheit von etwa 60% oder mehr waren im Wesentlichen klar. Zusammensetzungen mit einer Klarheit im Bereich von etwa 45–59% wurden als im Wesentlichen lichtdurchlässig bezeichnet.
  • C. Trübung
  • Wenn sie angegeben wird, wurde die Trübung einer Polymer-enthaltenden Zusammensetzung in nephelometrischen Trübungseinheiten (NTU) unter Verwendung eines nephelometrischen Trübungsmessgeräts mit destilliertem Wasser (NTU = 0) als Standard bestimmt. Zusammensetzungen mit einem NTU-Wert von etwa 90 oder mehr wurden als trübe beurteilt.
  • D. Teilchengröße
  • Die Teilchengröße der Polymer-Emulsion wurde in Nanometer (nm) unter Verwendung eines NICOMP® 370 Autodilution Submicron-Teilchengrößenanalysators (Particle Sizing Systems, Santa Barbara, CA) gemäß den von dem Hersteller empfohlenen Arbeitsweisen gemessen, und die Daten wurden für 50 Vol.-% aufgezeichnet.
  • E. Stabilität
  • Die Stabilität der Polymerprodukt-Emulsion oder der formulierten Zusammensetzung wurde durch eine oder mehrere der folgenden Arbeitsweisen bewertet.
  • 1. Gefrier/Tau-Zyklus
  • Eine Probe von etwa 60 g des Testprodukts wurde wenigstens einem Gefrier/Tau (F/T)-Zyklus unterzogen, indem man die Probe bei einer Temperatur von etwa –12°C während einer Zeitspanne von etwa 16 Stunden gefror und dann dieselbe bei einer Temperatur von etwa 26°C während einer Zeitspanne von etwa 8 Stunden auftaute. Die Probe wurde dann visuell auf eine Phasentrennung untersucht. Wenn eine Emulsion eine Cremebildung oder eine Zunahme der Viskosität aufzeigte, die das Fließen negativ beeinflusste, versagte sie bei dem F/T-Test. Produkte, die während fünf F/T-Zyklen im Wesentlichen unverändert blieben, wurden als sehr stabil beurteilt.
  • 2. Lagerbeständigkeit
  • Eine Probe eines Testprodukts wurde bei einer oder mehreren der folgenden Temperaturen gelagert: a) Umgebungsraumtemperatur im Bereich von etwa 20 bis etwa 25°C während einer Zeitspanne von wenigstens einer Woche bis zu sechs Monaten, b) bei erhöhter Temperatur in einem Ofen bei einer ausgewählten Temperatur im Bereich von etwa 5 bis etwa 45°C (falls nichts Anderweitiges angegeben ist) während einer Zeitspanne von bis zu 5 Wochen (beschleunigte Alterungslagerung).
  • Die Stabilität wurde bestimmt, indem man die gelagerte Probe periodisch visuell in Bezug auf eine sichtbare Sedimentation oder eine merkliche Zunahme der messbaren Brookfield-Viskosität beobachtete, die in einem ausgewählten Intervall bestimmt wurde, wie in den folgenden Beispielen angegeben ist. Bei einer Lagerung bei Umgebungstemperatur wurde die Probe täglich während einer Woche visuell geprüft, dann zweimal wöchentlich während einer Gesamtlagerungszeit von bis zu etwa 2 Monaten und danach monatlich während einer Gesamtlagerungszeit von bis zu etwa 6 Monaten. Unter jeder Lagerungstemperatur wurden die Zusammensetzungen als stabil beurteilt, wenn a) keine Sedimentation beobachtet wurde, oder wenn eine gewisse Sedimentation auftrat, dieselbe nicht mehr als etwa 2% des gesamten Volumens der Probe ausmachte, und b) die Viskosität nicht zunahm, oder falls sie zunahm, die Zunahme nicht größer als etwa 1000 mPa·s war.
  • E. Kräuselretention bei hoher Feuchtigkeit (HHCR)
  • Die Haarfestigungswirksamkeit eines Polymers wurde durch seine Fähigkeit gemessen, eine auf das Haar aufgebrachte Kräuselung nach der Wasserabsorption aus der aufgetragenen Zusammensetzung und aus der umgebenden Atmosphäre bei hoher Feuchtigkeit (etwa 90% relative Feuchtigkeit (RH)) beizubehalten, wobei die wohlbekannte Technik verwendet wurde, die üblicherweise als Kräuselretention bei hoher Feuchtigkeit (HHCR) bezeichnet wird. Beschreibungen der HHCR-Methode werden leicht in der kosmetischen Literatur gefunden. Siehe z.B. Kap. 30, Harry's Cosmeticology, 8th Ed., M. J. Rieger, Ph. D. (Herausg.), 666–667, Chemical Publishing Co., Inc., New York, NY (2000), und Diaz et al., J. Soc. Cosmet. Chem., 34, 205–212 (Juli 1983), wobei auf die relevanten Offenbarungen derselben hierin Bezug genommen wird.
  • Locken von kommerziell vermischtem kaukasischem unbehandelten (jungfräulichen) menschlichen Haar wurden hergestellt, indem man natürliches europäisches Haar brauner oder schwarzer Farbe verwendete, das von International Hair Importers and Products Inc., New York bereitgestellt wurde. Jede Haarlocke (Gewicht von etwa 3 g) hatte eine Länge von etwa 7 inch (etwa 18 cm) und wurde mit Leim auf dem Kopfhaut (Wurzel)-Endanteil verankert. Vor der Verwendung wurde jede Haarlocke vorgereinigt, indem man sie mit einer verdünnten wässrigen Lösung von Natriumlaurylsulfat (10% SLS) wusch, anschließend gründlich mit deionisiertem Wasser bei Umgebungsraumtemperatur spülte und durch Abtupfen mit einem Handtuch trocknete. Die anfängliche Ausdehnungslänge des Haares (Le) wurde gemessen. Etwa 0,8 g der Polymer-enthaltenden Zusammensetzung, die bewertet werden soll, wurden auf die Haarlocke aufgetragen und gleichmäßig von der Kopfhaut- bis zum Endteil verteilt. Die behandelte Haarlocke wurde dann um einen Haarwickler gewickelt, der einen Außendurchmesser von etwa 3 cm hat, und auf dem Wickler über Nacht bei Umgebungsraumtemperatur von etwa 21 bis etwa 23°C getrocknet. Nach dem Trocknen wurde der Wickler vorsichtig entfernt, wobei das Haar zurückblieb, das zu einem einzigen Kräusel gestaltet war, die anfängliche Länge des Haarkräusels Li) wurde gemessen, und die gekräuselte Haarlocke wurde vertikal in einer Feuchtigkeitskammer aufgehängt, die auf Umgebungstemperatur von etwa 26 bis etwa 27 und eine hohe Umgebungsfeuchtigkeit von etwa 90% RH eingestellt war.
  • Die prozentuale Kräuselretention (HHCR) wurde bestimmt, indem man die Länge des Haarkräusels als Kräusel maß, der nach ausgewählten Intervallen (Lt) der Feuchtigkeitseinwirkung entspannt wurde. Die folgende Gleichung wurde verwendet, um die prozentuale Kräuselretention bezogen auf die anfängliche Kräusellänge (Li) und Länge des voll ausgestreckten Haars vor dem Kräuseln (Le) zu berechnen.
  • Figure 00690001
  • Die Änderung der Kräusellänge (Erschlaffen, Spiralbildung) wurde während einer Zeitspanne im Bereich von etwa 4 bis etwa 24 Stunden periodisch gemessen und überwacht, wobei eine Endablesung, die etwa nach 24 Stunden erfolgte, durchgeführt wurde. Eine Retention von etwa 70% oder mehr Kräuselung (HHCR) während einer minimalen Zeitspanne von etwa 0,75 Stunden bei etwa 90% RH ist eine konventionelle Bezugsgröße für eine gute Feuchtigkeitsbeständigkeit. Eine Haarfestigungswirksamkeit (d.h. HHCR) von etwa 70% während etwa 1,25 Stunden bis etwa 3 Stunden wurde als sehr gut beurteilt, und ein HHCR von mehr als etwa 70% nach einer Zeitspanne von wenigstens etwa 3 Stunden oder länger wurde als ausgezeichnet beurteilt. Ein HHCR von nicht mehr als 50% wurde als schwach beurteilt.
  • Beispiel 1: Polymere
  • Das kationische, säurequellbare assoziative Polymer, das als Polymer A in Tabelle 2 bezeichnet ist, wurde gemäß der allgemeinen oben beschriebenen Arbeitsweise und wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist, hergestellt.
  • Eine Monomer-Emulsion wurde durch Eingabe unter Rührwerksmischen von etwa 56 Gewichtsteilen Ethylacrylat, etwa 37 Gewichtsteilen DMAEMA, etwa 2 Gewichtsteilen HEMA, etwa 3 Gewichtsteilen BEM 25, etwa 2 Gewichtsteilen R208 und etwa 0,15 Gewichtsteilen TEGDMA in einen Reaktor hergestellt, der etwa 350 Gewichtsteile Wasser enthält, das etwa 7 Gewichtsteile des nichtionischen Tensids C897 und etwa 0,3 Gewichtsteile des anionischen Tensids Natriumlaurylsulfat (30%) enthält. Die sich ergebende Mischung wurde bei Raumtemperatur im Bereich von etwa 30 bis etwa 40°C unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt (etwa 200 U/min), bis eine Emulsion erhalten wurde. Eine Lösung von etwa 0,15 Gewichtsteilen Natriumpersulfat in etwa 3 Gewichtsteilen Wasser wurde dann unter Rührwerksmischen zu der Monomer-Emulsion gegeben, um die Polymerisationsreaktion zu initiieren. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60 bis etwa 62°C während einer Zeitspanne von etwa 2,5 Stunden nach der Zugabe des Initiators gehalten. Zusätzliche Mengen an Initiator wurden etwa 0,5 Stunden und etwa 1,5 Stunden nach der Initiierung der Umsetzung zugegeben (etwa 0,02 Gewichtsteile Natriumpersulfat in etwa 3,5 Gewichtsteilen Wasser für jede zusätzliche Menge an zugefügtem Initiator).
  • Die sich ergebende Polymeremulsion wurde auf eine Temperatur im Bereich von etwa 44 bis etwa 46°C während einer Zeitspanne von etwa 45 Minuten gekühlt, und eine oxidierende Lösung wurde danach in zwei Portionen in einstündigen Intervallen zu der Reaktionsmischung gegeben. Jede oxidierende (Redox) Lösung enthielt etwa 0,15 Gewichtsteile t-Butylhydroperoxid (70%), etwa 0,015 Gewichtsteile Natriumlaurylsulfat (30%) und etwa 0,15 Gewichtsteile Natriummetabisulfit in etwa 9 Gewichtsteilen Wasser.
  • Die Polymeremulsion wurde dann auf Umgebungsraumtemperatur gekühlt und aus dem Reaktor abgelassen, in Flaschen abgefüllt und unter einer inerten Atmosphäre bei Umgebungsraumtemperatur gelagert. Die sich ergebende Polymeremulsion, Polymer A, hatte einen Gesamtpolymer-Feststoffgehalt von etwa 21 Gew.-%, einen pH von etwa 8,3 und eine Viskosität von etwa 32 mPa·s. Die Konzentration an restlichem Ethylacrylat-Monomer war geringer als 1,2 ppm und die von restlichem DMAEMA war geringer als etwa 9 ppm.
  • Vergleichspolymere CP-1, CP-2, CP-3, CP-4 und CP-5, die jeweils die Monomer-Komponenten und Tenside aufweisen, die in der Tabelle 1 aufgeführt sind, und die erfindungsgemäßen kationischen assoziativen Polymere, Polymere B–Y und AA–AT, die jeweils die Monomer-Komponenten und Tenside aufweisen, die in den Tabellen 2 und 2A aufgeführt sind, wurden gemäß dem allgemeinen Verfahren zur Herstellung des obigen Polymers A hergestellt. Die Menge jedes Monomertyps und Tensids wurde nach Bedarf eingestellt, um die Werte an Monomer-Gew.-% und Tensid-Gew.-% zu erreichen, die in den Tabellen 1, 2 und 2A aufgeführt sind. Alle Monomer-%-Werte in den Tabellen sind Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomer-Mischung; während alle Tensid-%-Werte auf das Gesamtgewicht der Emulsion (d.h. kombiniertes Gewicht aller Monomere, Additive, Tenside und Wasser) bezogen sind. Alle Emulsionen wurden bei einer Konzentration an aktivem Polymer im Bereich von wenigstens etwa 15 Gew.-% bis zu etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion, hergestellt. Die Polymeremulsionen CP-1 und CP-2 in Tabelle 1 und die Emulsionen B, C, D, E und F in Tabelle 2 enthalten auch etwa 2,5 Gew.-% Propylenglycol als Emulgierungshilfsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion.
  • In den Tabellen 1, 2 und 2A bedeuten: ASV = aminosubstituiertes Vinyl, HNV = hydrophobes nichtionisches Vinyl, AV = assoziatives Vinyl; und in den Tabellen 2 und 2A bedeuten: Mon. = Monomer und SVS = semihydrophobes Vinyltensid.
  • Tabelle 1: Saure Vergleichs-Polymeremulsionen
    Figure 00720001
  • Tabelle 2: Kationische assoziative Polymeremulsionen
    Figure 00730001
  • Tabelle 2A: Kationische assoziative Polymeremulsionen
    Figure 00740001
  • Nach der Herstellung der Polymere wurden Produktemulsionen analysiert, um den pH, den Prozentgehalt an gesamten Feststoffen, bezogen auf den Polymergehalt, die Brookfield-Viskosität (Spindel Nr. 2, 20 U/min, Umgebungsraumtemperatur) und die Teilchengröße (nm) zu bestimmen. Die nicht neutralisierten Produkt-Polymeremulsionen hatten im Allgemeinen einen pH im Bereich von etwa pH 7,5 bis etwa 9; einen Gesamtfeststoffgehalt im Bereich von etwa 15 bis etwa 25 Gew.-%, eine Brookfield-Viskosität im Bereich von etwa 10 bis etwa 100 mPa·s und eine mittlere Teilchengröße im Bereich von etwa 80 bis etwa 260 nm.
  • Die Produkt-Emulsionen der kationischen assoziativen Polymere, die in der Tabelle 2 aufgeführt sind, blieben auf der Basis von Untersuchungen von bis zu fünf F/T-Zyklen und der Lagerbeständigkeit bei Umgebungsraumtemperatur während einer Zeitspanne von wenigstens 5 Monaten stabil. Die Viskosität der obigen kationischen assoziativen Polymeremulsionen, die etwa 5 Wochen bei einer Temperatur von etwa 45°C gelagert wurden, blieben stabil, und jeder festgestellte Viskositätszuwachs betrug nicht mehr als etwa 100 mPa·s.
  • Demgegenüber war die Emulsionsstabilität der Produkt-Emulsionen der kationischen Vergleichspolymere (d.h. bei denen ein SVS-Monomer fehlte), die in der Tabelle 1 aufgeführt sind, entweder gering – d.h. weniger als 2 Monate bei Raumtemperatur (CP-1, CP-2 und CP-5) – oder das Produkt war so erstarrt, dass sich ein Messen der Viskosität als undurchführbar erwies (CP-3 und CP-4).
  • Beispiel 2: Kompatibilität des kationischen Salzes
  • Dieses Beispiel erläutert die Kompatibilität aller kationischen assoziativen Polymere des Beispiels 1, außer der Polymere H, X und Y der Tabelle 2, mit kationischem quartären Ammoniumsalz, Cetyltrimethylammoniumchlorid (INCI-Name Cetrimoniumchlorid, das der Kürze halber hierin als CTAC bezeichnet wird), bezogen auf die Brookfield-Viskosität und die Trübung (NTU). Wässrige Zusammensetzungen wurden hergestellt, die kationisches assoziatives Polymer, wie oben angegeben wurde, in einer Konzentration von aktivem Polymer von etwa 2 Gew.-% und CTAC in Mengen von etwa 0,5, 1 und 1,5 Gew.-% (bezogen auf die aktive Gewichtsmenge) enthalten. Die Viskositäts- und Trübungswerte, falls sie bestimmt wurden, sind in den folgenden Tabellen 3, 3A, 3B und 3C aufgeführt.
  • Tabelle 3
    Figure 00770001
  • Tabelle 3a
    Figure 00780001
  • Tabelle 3b
    Figure 00790001
  • Tabelle 3c
    Figure 00800001
  • Alle wässrigen kationischen assoziativen Polymer-Zusammensetzungen wiesen eine glatte Textur auf und waren fließfähig. Demgegenüber hatten wässrige Zusammensetzungen, die unter Verwendung des in der Tabelle 1, Beispiel 1 gezeigten CP-1 hergestellt wurden, bei einer Konzentration an aktivem Polymer von 2 Gew.-% eine Brookfield-Viskosität von etwa 50 400 mPa·s ohne CTAC, von etwa 57 400 mPa·s mit 0,6% CTAC, von etwa 28 050 mPa·s mit 1,2% CTAC und von etwa 28 300 mPa·s mit 1,5% CTAC, und hatten eine erstarrte, körnige Struktur. Desgleichen waren die Zusammensetzungen, die CP-2 enthalten, auch erstarrt und körnig.
  • Auf der Basis von Bewertungen der Polymere I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S und T blieb die Brookfield-Viskosität der Zusammensetzungen, die 1,5% CTAC enthalten, während einer Zeitspanne von etwa 24 Stunden bei Umgebungstemperatur im Wesentlichen unverändert.
  • Beispiel 2A
  • Dieses Beispiel erläutert die Nützlichkeit der kationischen assoziativen Polymere, um im Wesentlichen klare wässrige Zusammensetzungen mit variierender Viskosität durch zweckmäßige Auswahl der Monomere und Tenside bereitzustellen.
  • Wie in Tabelle 3, Beispiel 2 bei 2 Gew.-% an aktivem Polymer in Wasser gezeigt wird, erzeugten die Polymere A–C, E–Q und S–W Gele mit einer Brookfield- Viskosität im Bereich von etwa 12 100 mPa·s bis etwa 31 350 mPa·s, und die Polymere D und R ergaben hohe Brookfield-Viskositäten von etwa 7600 mPa·s bzw. 8680 mPa·s.
  • Bei 2 Gew.-% an aktivem Polymer in Wasser ergaben die Polymere H, X und Y, die in der Tabelle 2, Beispiel 1 aufgeführt sind, eine hohe Brookfield-Viskosität von etwa 6400 mPa·s und Gele von etwa 31 800 mPa·s und 18 900 mPa·s.
  • Desgleichen ergaben bei 2 Gew.-% an aktivem Polymer in Wasser die Polymere AA–AH, AJ–AN und AP–AR, die in der Tabelle 2A, Beispiel 1 aufgeführt sind, im Wesentlichen klare Gele mit einer Brookfield-Viskosität im Bereich von etwa 10 300 mPa·s bis etwa 30 700 mPa·s. Bei 2 Gew.-% an aktivem Polymer ergaben die Polymere AI bzw. AO, die in der Tabelle 2A, Beispiel 1 aufgeführt sind, eine mittlere Brookfield-Viskosität im Bereich von etwa 2530 mPa·s bis etwa 8800 mPa·s. Polymeremulsionen, die einen polymeren Stabilisator (z.B. AMHEC) enthalten, Polymere AL und AM, die in der Tabelle 2A aufgeführt sind, erzeugten gleichmäßige Gele mit guten Gleiteigenschaften.
  • Die NTU-Werte für wässrige kationische assoziative Polymere, Polymere AD–AG, lagen im Bereich von etwa 12 bis etwa 31. Die Klarheit der wässrigen kationischen assoziativen Polymere A, Y, AA–AC und AH–AR lag im Bereich von etwa 70% (Polymer AH) bis etwa 93% T (Polymer Y).
  • Im Wesentlichen klare Gele mit einer höheren Viskosität wurden durch Erhöhen der Menge an kationischem assoziativen Polymer erhalten. Bei 3 Gew.-% an aktivem Polymer von Polymer AQ oder Polymer AR nahm z.B. die Viskosität auf etwa 44 400 mPa·s bzw. 61 500 mPa·s zu, und die Klarheit blieb im Wesentlichen unverändert (% T lag im Bereich von etwa 85% bis etwa 88%). Durch Einschließen von etwa 10% Ethanol nahm die Viskosität des Polymers AR, bei 3 Gew.-% an aktivem Polymer, auf etwa 42 500 mPa·s ab, wobei kein Verlust der Klarheit eintrat (% T war etwa 89).
  • Beispiel 3
  • Dieses Beispiel erläutert die Kompatibilität von kationischem assoziativen Polymer, Polymer A von Beispiel 1, mit verschiedenen kationischen quartären Ammoniumsalzen bei verschiedenen aktiven Gew.-%-Konzentrationen derselben in wässriger Lösung, wie in Tabelle 4 gezeigt wird. Die Kompatibilität wurde auf der Basis der Brookfield-Viskosität und der Klarheit (% T) bestimmt, wie in den Methoden A bzw. B beschrieben wurde. Alle Zusammensetzungen, die in der Tabelle 4 aufgeführt sind, waren leicht streichbar und fließfähig, hatten einen angenehmes Aussehen, eine glatte Textur und waren frei von Klumpen oder Körnchen. Tabelle 4
    Figure 00820001
    • Anm. 1: INCI-Name für Oleyldimethylbenzylammoniumchlorid
    • Anm. 2: Handelsname für eine Mischung mit dem INCI-Namen Palmitamidopropyltrimoniumchlorid und PPG-3-Myristylether und Trimethylpentanolhydroxyethylether, erhältlich von Degussa Care Specialties.
    • Anm. 3: INCI-Name für ein Copolymer von Hydroxyethylcellulose und Diallyldimethylammoniumchlorid, wie CELQUAT® H-100, erhältlich von National Starch.
    • Anm. 4: Handelsname von Rhone-Poulenc für die Verbindung mit dem INCI-Namen Guarhydroxypropyltrimoniumchlorid.
    • Anm. 5: INCI-Name für Distearyldimethylammoniumchlorid.
    • Anm. 6: INCI-Name für Dicetyldimethylammoniumchlorid.
  • Beispiel 4: Saure Hautpflege-Emulsion
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von etwa 0,5 bis etwa 0,6 Gew.-% an aktivem kationischem assoziativen Polymer A des Beispiels 1 in einer sauren Hautpflege-Emulsion, die etwa 5% α-Hydroxysäure (Milchsäure) enthält, in der in der Tabelle 5 gezeigten Formulierung. Tabelle 5
    Figure 00830001
    • q.s.: ausreichende Menge, um den Anforderungen zu genügen
    • Anm. 7: Vorzugsweise die INCI-Verbindungen Glycerylstearat (und) PEG-100-Stearat, wie ARLACEL® 165, das von Uniqema erhältlich ist.
    • Anm. 8: Handelsname von Dow Corning Corp. für INCI-Namen-Mischung Cylomethiocon (und) Dimethiconol.
  • Die Formulierung wurde bei einer Temperatur im Bereich von etwa 55 bis etwa 65°C hergestellt, indem man separat bei erhöhten Temperaturen eine Ölphase, die die Inhaltsstoffe Nr. 2, 3, 4 und 5 enthält, und eine Wasserphase, die die Inhaltsstoffe Nr. 1, 6, 7, 8 und 9 enthält, herstellte und dann die Ölphase zu der Wasserphase gab und vermischte, bis sich eine homogene Emulsion bildete. Die Emulsion wurde dann auf etwa 30°C abgekühlt, mit dem Inhaltsstoff Nr. 10 parfümiert, und der abschließende pH wurde mit dem Inhaltsstoff Nr. 11 eingestellt.
  • Vor dem Einstellen des pH-Wertes mit Inhaltsstoff Nr. 11 hatte die Emulsion einen pH von etwa 2. Die fertige Emulsion hatte einen pH von etwa 3,3 und eine Brookfield-Viskosität von etwa 11 420 mPa·s (Viskosität nach 24 Stunden). Die Emulsion war eine sehr gleichmäßige glänzende Lotion.
  • Die Viskosität der Lotion kann, falls es notwendig ist, zu derjenigen einer viskosen Creme erhöht werden, indem man die Menge an kationischem assoziativen Polymer erhöht. Die Zusammensetzung wurde dergestalt beurteilt, dass sie zur Verwendung in Form eines sauren Hauptflegeprodukts des Typs der Verwendung von α-Hydroxysäure (AHA), β-Hydroxysäure (BHA) und dergleichen geeignet ist.
  • Beispiel 5: Textilweichmacher
  • Dieses Beispiel erläutert die Kompatibilität mit kationischem Salz von kationischen assoziativen Polymeren des Beispiels 1, Polymer A (Beispiel 5A) und Polymer I (Beispiel 5B, 5C), die als Verdickungsmittel in einer Esterquat-enthaltenden Textilweichmacher-Zusammensetzung der in Tabelle 6 gezeigten Formulierung verwendet werden. Tabelle 6
    Figure 00840001
    • Anm. 9: Handelsname für Esterquat, Methyltriethanolammoniummethylsulfatdialkylester, erhältlich von Cognis Corp.
  • Die Zusammensetzung wurde hergestellt, indem man das Polymer in Wasser mit Glycolsäure neutralisierte, um ein Gel mit einem pH von etwa 4 bereitzustellen, dann wurde die Esterquat-Komponente zu dem Gel gegeben, und es wurde bis zur Homogenität vermischt. Der pH der homogenen Mischung wurde dann mit Glycolsäure auf einen pH von etwa 3 eingestellt.
  • Die Viskosität der Zusammensetzung wurde anfänglich und nach 24 Stunden bestimmt, und die Stabilität wurde durch Messen der Viskosität nach einer Lagerzeit von etwa 12 Wochen bei einer Temperatur von etwa 5°C und nach etwa vier Wochen bei einer Temperatur von etwa 50°C bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 6A aufgeführt.
  • Tabelle 6A
    Figure 00850001
  • Zum Vergleich wurde die Zusammensetzung erneut hergestellt, außer dass das kationische assoziative Polymer durch etwa 0,2% und 0,4% eines säurequellbaren, kommerziellen Viskositätsveränderers ersetzt wurde, der wie berichtet eine nichtionische/kationische Ladung aufweist und unter dem Handelsnamen STRUCTURE® Plus von National Starch & Chemical erhältlich ist. Gemäß dem Hersteller ist der INCI-Name für dieses Material Acrylate/Aminoacrylate/C10-30-Alkyl-PEG-20-Itaconat-Copolymer, und es wird als flüssige Emulsion mit etwa 21% Feststoffen und einem pH von etwa 8 bis etwa 9 geliefert. Bei einer aktiven Konzentration von etwa 0,2 Gew.-% und 0,4 Gew.-% an STRUCTURE® Plus hatten die Formulierungen eine unmittelbare Brookfield- Viskosität von etwa 140 mPa·s bzw. etwa 250 mPa·s, und jede derselben hatten eine körnige Textur und eine nicht gleichmäßige Fließcharakteristik.
  • Beispiel 6: Haarkonditionierungs-Haarfestigungszusammensetzungen
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von kationischem assoziativen Polymer A des Beispiels 1 als Verdickungsmittel in zwei sauren wässrigen Gelen (Beispiel 6A, Beispiel 6B), die das Haarfixierungsmittel Polyvinylpyrrolidon (PVP) enthalten, das zum Konditionieren, Fixieren und Stylen von Haar geeignet ist. Die Zusammensetzungen sind in der Tabelle 7 zusammen mit der Brookfield-Viskosität und % Klarheit aufgeführt. Tabelle 7
    Figure 00860001
    • Anm. 10: INCI-Name für quaternisiertes Vinylpyrrolidon/Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer, das neutralisiert unter dem Handelsnamen GAFQUAT® 755N von International Specialty Products erhältlich ist.
  • Jede Zusammensetzung wurde durch Vermischen aller Inhaltsstoffe, außer der Glycolsäure, in Wasser und anschließendes Einstellen des pH auf einen tiefer liegenden Wert mit Glycolsäure hergestellt. Beide Produkte waren glatt streichbar und frei von jeglichem unästhetischen "faserigem" Charakter und ergaben eine gute Haarfestigungswirksamkeit (70% HHCR während etwa 1 Stunde).
  • Beispiel 7: Biozide Kompatibilität
  • Dieses Beispiel erläutert die Kompatibilität des Polymers A des Beispiels 1 mit kationischen bioziden Salzen in vier Formulierungen (Beispiele 7A, 7B, 7C und 7D), die in der Tabelle 8 zusammen mit der Brookfield-Viskosität aufgeführt sind. Tabelle 8
    Figure 00870001
    • Anm. 11 INCI-Name für Didecyldimethylammoniumchlorid, das unter dem Handelsnamen BARDAC® 2250 von Lonza Inc. erhältlich ist.
    • Anm. 12 INCI-Name für eine Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid-Mischung (C14, 50%; C12, 40%; C16 10%), die unter dem Handelsnamen BARQUAT® MB 50, von Lonza, Inc. erhältlich ist.
  • Alle diese Zusammensetzungen waren homogen und hatten glatte Fließeigenschaften.
  • Beispiel 8: Haarkonditionierungsmittel
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Polymer I (Beispiele 8A, 8B) und Polymer Q (Beispiel 8C) in Haarkonditionierungs-Formulierungen und mit den aktiven Mengen, die in Tabelle 9 zusammen mit der Lagerbeständigkeit, basierend auf der Viskosität, aufgeführt sind. Tabelle 9
    Figure 00880001
    • Anm. 13: INCI-Name für eine cyclische Dimethylpolysiloxan-Verbindung mit durchschnittlich 3 bis 6 Siloxaneinheiten, wie Silicon SF1173 (General Electric)
  • Die Zusammensetzungen wurden hergestellt, indem man die Inhaltsstoffe Nr. 2, 3, 4 und 5 bei einer Temperatur im Bereich von etwa 62 bis etwa 63°C bis zu Homogenität vermischte, die Mischung auf eine Temperatur im Bereich von etwa 46 bis etwa 47°C kühlte, dann entweder die Inhaltsstoffe Nr. 1a oder 1b – wie angegeben ist –, die Inhaltsstoffe 7, falls vorliegend, Nr. 8, Nr. 6 und Nr. 10 bis zur Homogenität vermischte. Der pH des Produkts wurde dann mit Inhaltsstoff Nr. 9 auf einen pH von etwa 4,5 eingestellt.
  • Alle Zusammensetzungen wiesen eine gleichmäßige Textur auf und waren fließfähig.
  • Beispiel 9: Haarkonditionierungsmittel
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Polymer I des Beispiels 1 bei zwei Konzentrationen (Beispiele 9A, 9B) in den in der Tabelle 10 aufgeführten Formulierungen, die zur Verwendung als Haarkonditionierungsmittel geeignet sind. Tabelle 10
    Figure 00890001
    • Anm. 14: INCI-Name für ein quartäres Ammoniumsalz, bestehend aus Vinylpyrrolidon- und Dimethylaminopropylmethacylamid-Monomeren.
    • Anm. 15: Handelsname von Dow Corning für INCI-Mischungen von Cyclomethicon (und) Dimethiconol
  • Die Zusammensetzungen wurden hergestellt, indem man die Komponenten der Phase A vorher vermischte, und die Mischung auf eine Temperatur im Bereich von etwa 55 bis etwa 60°C erwärmte. Die Komponenten der Phase B wurden in der angegebenen Reihenfolge zugegeben, der Ansatz wurde gerührt, bis er homogen war, dann wurde der Ansatz auf eine Temperatur von etwa 30°C gekühlt, und der pH wurde mit Phase C auf etwa 4,5 eingestellt. Das anschließende Produkt hatte ein cremeartiges weißes Aussehen, sehr gute Fließeigenschaften und fühlte sich beim Anfassen seidenartig an. Die Lagerbeständigkeit der Zusammensetzungen, basierend auf der Brookfield-Viskosität, sind in der Tabelle 10A aufgeführt.
  • Tabelle 10A
    Figure 00900001
  • Beispiel 10: Gel
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Polymer I des Beispiels 1 in drei wässrigen Gelen mit niedrigem pH (Beispiele 10A, 10B und 10C) in den Gew.-% an aktiven Polymermengen, die in der Tabelle 11 aufgeführt sind.
  • Tabelle 11
    Figure 00900002
  • Die Gele wurden beurteilt und erwiesen sich geeignet zur Verwendung als saurer Allzweck-Rost- und Fleckenentfernungsreiniger, wie saurer Toilettenschüsselreiniger, Lastwagenreiniger, Tankwagenreiniger, Bodenreiniger und dergleichen.
  • Die wässrigen Gele können auch mit anorganischen Mineralsäuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure, anstelle von Citronensäure hergestellt werden, um wirtschaftliche Gele mit niedrigem pH herzustellen, die für Rostentfernungs- oder industrielle Anwendungen geeignet sind.
  • Beispiel 11: Klares Badegel
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Polymer I des Beispiels 1 bei etwa 1 Gew.-% an aktivem Polymer in einer klaren Gel-Zusammensetzung. Die Gel-Zusammensetzung wurde mit variierenden pH-Werten (Gele A, B und C) unter Verwendung der in der Tabelle 12 aufgeführten Formulierung hergestellt.
  • Tabelle 12
    Figure 00910001
  • Gel A
  • Gel A wurde wie folgt hergestellt. Die Inhaltsstoffe Nr. 1 und 2 wurden vorher vermischt, Inhaltsstoffe Nr. 3 wurde zu der Vormischung unter leichtem Rühren gegeben, und dann wurde die Mischung mit Inhaltsstoff Nr. 4 auf einen pH von etwa 4 neutralisiert. Die Inhaltsstoffe Nr. 6 und 7 wurden dann zu dem neutralisierten Polymergel unter Rührmischen gegeben, bis das Gel homogen und klar war. Gel A hatte einen pH von etwa 4,2, eine Brookfield-Viskosität von etwa 4280 mPa·s und wurde auf der Basis von fünf Gefrier/Auftau-Zyklen als stabil beurteilt.
  • Gel B
  • Gel B wurde durch Einstellen des pH-Wertes des zuvor hergestellten klaren Gels A mit Inhaltsstoff Nr. 7 auf einen pH von etwa 5,2 hergestellt. Die Viskosität, Trübung und Stabilität einer Probe des Gels B wurden gemessen. Gel B hatte eine Brookfield-Viskosität von etwa 3380 mPa·s und wurde auf der Basis von fünf Gefrier/Auftau-Zyklen als stabil beurteilt.
  • Gel C
  • Gel C wurde durch weiteres Einstellen des pH-Wertes des verbleibenden zuvor hergestellten Gels B mit Inhaltsstoff Nr. 7 auf einen pH von etwa 5,6 hergestellt. Gel C hatte eine Brookfield-Viskosität von etwa 3380 mPa·s und wurde auf der Basis von fünf Gefrier/Auftau-Zyklen als stabil beurteilt.
  • Der Trübungswert für jedes der Gele A, B und C betrug etwa 41 NTU. Alle Gele wurden beurteilt und erwiesen sich zur Verwendung in Form klarer Badegele als geeignet.
  • Beispiel 12: Shampoo
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Polymer I des Beispiels 1 bei etwa 1 Gew.-% an aktivem Polymer in einer Shampoo-Zusammensetzung der in der Tabelle 13 aufgeführten Formulierung:
  • Tabelle 13
    Figure 00920001
  • Das Shampoo wurde hergestellt, indem man die Inhaltsstoffe in der angegebenen Reihenfolge vermischte, dann den pH nach Bedarf mit dem Inhaltsstoff Nr. 6 einstellte und bis zur Homogenität vermischte. Der pH des fertigen Shampoos betrug etwa 4,6. Das Shampoo hatte eine Brookfield-Viskosität von etwa 5580 mPa·s, einen Trübungswert von etwa 53 NTU und wurde auf der Basis von fünf Gefrier/Auftau-Zyklen als stabil beurteilt. Das Shampoo erwies sich zur Verwendung als Shampoo vom Allzwecktyp als geeignet.
  • Zum Vergleich wurde ein Shampoo auf ähnliche Weise ohne den Polymer-I-Inhaltsstoff Nr. 5 hergestellt. Das Vergleichsshampoo hatte einen pH von etwa 4,5, es war nicht viskos (Brookfield-Viskosität von etwa 115 mPa·s) und klar (Trübungswert von etwa 3 NTU).
  • Beispiel 13: Antischuppen-Shampoo
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung des kationischen assoziativen Polymers I des Beispiels 1 bei etwa 1 Gew.-% an aktivem Polymer in einer Antischuppen-Shampoo-Zusammensetzung, die Zinkpyrithion als aktiven Inhaltsstoff zur Schuppenkontrolle enthält und die folgende in der Tabelle 14 aufgeführte Formulierung hat. Tabelle 14
    Figure 00930001
    • Anm. 16: Handelsname einer nichtionischen/anionischen Tensid-Mischung von Alkylpolyglycosid und Ammoniumlaurethsulfat mit einer C8-C16-Alkylverteilung, die von Cognis, Corp. erhältlich ist.
    • Anm. 17: INCI-Name der Verbindung, die unter dem Handelsnamen Zinc OMADINE® als 48%ige Dispersion von Arch Chemicals, Inc. erhältlich ist.
  • Das Shampoo wurde hergestellt, indem man die Inhaltsstoffe in der angegebenen Reihenfolge vermischte, dann den pH mit dem Inhaltsstoff Nr. 3 nach Bedarf einstellte und bis zur Homogenität vermischte.
  • Der pH des fertigen Shampoos betrug etwa 4,5. Das Shampoo hatte eine Brookfield-Viskosität von etwa 9500 mPa·s, eine glatte, cremeartige Textur und ein lotionartiges Aussehen. Das Shampoo blieb bei einer Lagerung bei Umgebungsraumtemperatur während einer Zeitspanne von wenigstens etwa fünf Monaten physikalisch stabil und wurde auf der Basis von fünf Gefrier/Auftau-Zyklen als stabil beurteilt.
  • Zum Vergleich wurde ein Shampoo auf ähnliche Weise ohne den Polymer-I-Inhaltsstoff Nr. 2 hergestellt. Das Shampoo hatte einen pH von etwa 4,5 und war nicht viskos (Brookfield-Viskosität von etwa 115 mPa·s) und instabil (physikalisch aufgetrennt nach einer zweiwöchigen Lagerung bei Umgebungsraumtemperatur).
  • Beispiel 14: Konditionierungsshampoo
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Polymer W des Beispiels 1 bei etwa 1,5 Gew.-% an aktivem Polymer in einer Konditionierungsshampoo-Zusammensetzung der in der Tabelle 15 aufgeführten Formulierung. Tabelle 15
    Figure 00940001
    • Anm. 18: INCI-Name für das Dinatriumsalz eines ethoxylierten Laurylalkohol-Halbesters der Sulfobernsteinsäure mit durchschnittlich 1 bis 4 Ethylenoxid-Einheiten.
    • Anm. 19: Mischung, die unter dem Handelsnamen TIMIRON® MP-115 Starluster von Rona/Merck KGaA verkauft wird und wie angegeben 69–75% Glimmer und 25–31% Titandioxid aufweist.
  • Das Shampoo wurde wie folgt hergestellt. Phase A wurde durch Vermischen der Inhaltsstoffe Nr. 1 und 2, Zugabe von Inhaltsstoff Nr. 3 unter leichtem Vermischen und anschließendem Ansäuern der Mischung mit Inhaltsstoff Nr. 4 auf einen pH von etwa 4,5 hergestellt. Die Komponenten der Phase B wurden in der angegebenen Reihenfolge zur Phase A unter Vermischen gegeben. Phase C wurde separat hergestellt, indem man die Inhaltsstoffe Nr. 7 und Nr. 8 zuvor vermischte, und dann die Phase C zur Mischung der Phasen A und B gab. Die verbleibenden Inhaltsstoffe Nr. 9, 10 und 11 der Phase D wurden zu dem Ansatz in der angegebenen Reihenfolge gegeben, und der pH wurde mit dem Inhaltsstoff Nr. 12 auf etwa 4,5 eingestellt.
  • Der pH des fertigen Shampoos betrug etwa 4,6. Das Shampoo hatte ein satinartiges Aussehen, das als stärker perlmutterglänzend beurteilt wurde als ein Vergleichsshampoo, das ohne Polymer W hergestellt wurde. Das Shampoo floss glatt, die Silicon-Komponente blieb während der vorliegenden Lagerungsalterung von wenigstens einer Woche bei Umgebungsraumtemperatur emulgiert. Das Shampoo hatte eine Brookfield-Viskosität von etwa 7120 mPa·s und wurde auf der Basis von fünf Gefrier/Auftau-Zyklen als stabil beurteilt. Das Shampoo erwies sich zur Verwendung als Konditionierungsshampoo des Typs, der allgemein als "Zwei-in-Eins"-Konditionierungsshampoo bezeichnet wird, als geeignet.
  • Zum Vergleich hatte ein Shampoo, das auf ähnliche Weise ohne den Polymer-W-Inhaltsstoff hergestellt wurde, einen pH von etwa 4,6, es war nicht viskos (Brookfield-Viskosität von weniger als 100 mPa·s) und instabil (physikalisch getrennt innerhalb von 24 Stunden bei Umgebungsraumtemperatur). Ähnlich war ein Shampoo, das mit einer äquivalenten Menge an Polyquaternium-32 (INCI-Name für SALCARE® SC-92, Ciba Specialty Chemicals) anstelle von Polymer W formuliert wurde, instabil und wies eine Phasentrennung auf. (SALCARE® SC-92 ist der Handelsname für eine kationische flüssige Copolymer-Dispersionsmischung, die, wie angegeben ist, Ethanaminium, N,N,N-Trimethyl-2-[(2-methyl-1-oxo-2-propenyl)oxy]chlorid-Polymer, mit 2-Propenamid enthält.
  • Beispiel 15: Kationisches cremeartiges Konditionierungsmittel
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Polymer W mit etwa 1,6 Gew.-% an aktivem Polymer in einer in der Tabelle 16 aufgeführten kationischen, cremeartigen Konditionierungsformulierung.
  • Tabelle 16
    Figure 00960001
  • Die cremeartige Formulierung wurde durch Vermischen der Inhaltsstoffe Nr. 1, 2 und 3 ohne Belüftung hergestellt. Der Inhaltsstoff Nr. 4 wurde zu der Mischung gegeben, und es wurde gründlich vermischt, bevor die Inhaltsstoffe Nr. 5 und 6 zugegeben wurden. Inhaltsstoff Nr. 7 wurde dann zu der obigen Mischung gegeben, und es wurde gründlich vermischt, bevor der pH-Bereich eingestellt wurde. Die sich ergebende Formulierung hatte ein weißes cremeartiges Aussehen und eine glatte Konsistenz. Die Formulierung wurde auf der Basis von Gefrier/Auftau-Zyklen als stabil beurteilt. Die anfängliche Brookfield-Viskosität betrug etwa 14 400 mPa·s und blieb bei der Lagerung während einer Zeitspanne von wenigstens 4 Wochen bei Umgebungsraumtemperatur und einer Temperatur von etwa 45°C im Wesentlichen unverändert.
  • Beispiel 16: Kationisches Konditionierungsmittel
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von Polymer W mit etwa 2 Gew.-% an aktivem Polymer in einer in der Tabelle 17 aufgeführten kationischen Konditionierungsformulierung.
  • Tabelle 17
    Figure 00970001
  • Die klare Konditionierungsmittel-Formulierung wurde durch Vermischen der Inhaltsstoffe Nr. 1, 2 und 3 ohne Belüftung hergestellt. Inhaltsstoff Nr. 4 wurde zu der Mischung gegeben, und es wurde gründlich vermischt, bevor der Inhaltsstoff Nr. 5 zugegeben wurde. Der Inhaltsstoff Nr. 6 wurde dann zu der vorhergehenden Mischung gegeben, und es wurde gründlich vermischt, bevor der pH mit dem Inhaltsstoff Nr. 7 eingestellt wurde. Die sich ergebende Formulierung war im Wesentlichen klar und hatte eine glatte Konsistenz.
  • Zum Vergleich wurde ein zweites Konditionierungsmittel auf ähnliche Weise hergestellt, außer dass das kommerzielle kationische Polymer Structure® Plus, das im Beispiel 5 beschrieben ist, anstelle des Polymers W mit den gleichen 2 Gew.-% an aktivem Polymer verwendet wurde. Diese Zusammensetzung hatte eine Brookfield-Viskosität von etwa 450 mPa·s, eine Klarheit (% T) von 77 und eine unerwünschte klumpige, körnige Konsistenz.
  • Zum weiteren Vergleich wurde ein drittes Konditionierungsmittel auf ähnliche Weise hergestellt, außer dass ein konventionelles nichtionisches wasserlösliches Verdickungsmittel, Hydroxyethylcellulose (NATROSOL® 250 HHR, CS kosmetisch hoher Reinheitsgrad, Aqualon/Hercules, Wilmington, DE) mit einer aktiven Menge von 1 Gew.-% anstelle von Polymer W verwendet wurde. Die sich ergebende Zusammensetzung hatte eine Brookfield-Viskosität von etwa 3900 mPa·s, eine Klarheit (% T) von etwa 97 und eine unästhetische "faserige" Konsistenz.
  • Polymer W wurde in Abwesenheit von CTAC für das Haar als wesentlich beurteilt, und zwar basierend auf einer Modifizierung des wohlbekannten "Rubine Dye Test" für kationische Sorption unter Verwendung von weißem Yakh-Haar und Bestimmung der Sorption aus einer Lösung von etwa 0,5% Pyrazol-Farbstoff (Clariant), die mit Eisessig auf einen pH von etwa 3,5 eingestellt wurde (siehe z.B. Crawford et al., "A Replacement for Rubine Dye for detecting cationics on keratin", J. Soc. Cosm. Chem., V31, S. 273–278 (September/Oktober 1980), wobei auf die relevanten Offenbarungen hierin Bezug genommen wird).
  • Beispiel 17: Haarpflegefestigungs- und Konditionierungs-Zusammensetzungen
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von kationischem assoziativen Polymer, Polymer AF des Beispiels 1, Tabelle 2A, bei etwa 3 Gew.-% an aktivem Polymer in wässrigen Haarpflege-Konditionierungszusammensetzungen, die zum Festigen, Stylen und/oder Konditionieren von Haar brauchbar sind. In einer Untersuchung wurde nur Polymer AF (Beispiel 17A) als einziges konditionierendes, viskositätsmodifizierendes, filmbildendes Haarfixierungspolymer verwendet. In zusätzlichen Untersuchungen wurde Polymer AF in Kombination mit 3 Gew.-% an aktivem Polymer eines kommerziellen nichtionischen Hilfshaarfixierungspolymer (Beispiele 17B–17D); mit etwa 3 Gew.-% an aktivem Polymer eines kommerziellen kationischen Hilfshaarfixierungspolymer (Beispiele 17E–17L); mit etwa 1 oder 3 Gew.-% an aktivem Polymer eines kommerziellen amphoteren Hilfshaarfixierungspolymer (Beispiele 17M bzw. 17N) oder mit etwa 1 Gew.-% an aktivem Polymer oder etwa 3 Gew.-% eines kommerziellen kationischen Konditionierungspolymer (Beispiele 17O–17T) in den wässrigen Formulierungen und Mengen verwendet, die in der Tabelle 18 aufgeführt sind.
  • Tabelle 18
    Figure 00990001
  • Jede der Zusammensetzungen wurde hergestellt, indem der kommerzielle Hilfspolymer-Inhaltsstoff Nr. 3, der in der Tabelle 18a angegeben ist, in Wasser dispergiert und vermischt wurde, um eine wässrige Polymerlösung bereitzustellen, Polymer AF wurde dann in die wässrige Polymerlösung eingemischt, der pH wurde mit dem Inhaltsstoff Nr. 5 auf etwa 5 eingestellt, Inhaltsstoff Nr. 4 wurde dann zugefügt und der pH wurde mit dem Inhaltsstoff Nr. 5 auf einen Bereich von etwa 4 bis 6 nach Bedarf eingestellt. Das Aussehen der Zusammensetzung wurde aufgezeichnet, und nach 24 Stunden wurde die Brookfield-Viskosität gemessen, und ebenso wurden die Trübung, die Klarheit und Haarfestigungswirkung gemessen, wie nachstehend diskutiert wird. Falls nichts Anderweitiges angegeben ist, wurde die HHCR-Haarfestigungswirkung aus den Mittelwerten von 9 untersuchten Haarlocken/Zusammensetzung berechnet. Die Ergebnisse der Viskosität, Trübung und Klarheit, falls sie gemessen wurden, sind in der Tabelle 18A aufgeführt.
  • Tabelle 18A
    Figure 01000001
  • Anmerkungen zu Tabelle 18A:
    • Anm. 20: PVP K90, BASF (Massenmittel der Molmasse, wie angegeben, von etwa 1 300 000 Dalton).
    • Anm. 21: PVP K30, BASF (Massenmittel der Molmasse, wie angegeben, von etwa 60 000 Dalton).
    • Anm. 22: PVP 73W, BASF.
    • Anm. 23: Gafquat® 734N, ISP, zu 50% in Ethanol bereitgestellt.
    • Anm. 24: Gafquat® HS-100, ISP.
    • Anm. 25: Celquat® H-100, National Starch.
    • Anm. 26: Luviquat® FC-370, BASF.
    • Anm. 27: Luviquat® Hold, BASF.
    • Anm. 28: Styleze® W20, ISP.
    • Anm. 29: Warenbezeichnung für kationisches fixierendes Polymer mit dem INCI-Namen Vinylcaprolactam/PVP/Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer, das von ISP erhältlich ist.
    • Anm. 30: Warenbezeichnung für ein amphoteres Polymer mit dem INCI-Namen Octylacryamid/Acrylate/Butylaminoethylmethacrylat-Copolymer, das von National Starch erhältlich ist.
    • Anm. 31: Warenbezeichnung für ein amphoteres Polymer, das zu 40% in Ethanol bereitgestellt wird und den INCI-Namen Acrylate/Laurylacrylat/Stearylacrylat/Ethylaminoxid-Methacrylat-Copolymer aufweist und von Clariant verkauft wird.
    • Anm. 32: UCARE® Polymer JR-400, Amerchol.
    • Anm. 33: Merquat® 3330, Ondeo Nalco.
    • Anm. 34: MackerniumTM 007, McIntyre Group, Ltd.
    • Anm. 35: Warenbezeichnung für ein quaternisiertes Guar-Derivat mit dem INCI-Namen Guarhydroxypropyltrimoniumchlorid, erhältlich von Rhodia.
    • Anm. 36: Kytamer® PC, Amerchol.
    • Anm. 37: Celquat® SC-230M, National Starch & Chemical.
  • Beispiel 17A: Die wässrige Zusammensetzung, die Polymer AF als einziges konditionierendes, fixierendes Polymer enthält, hatte einen pH von etwa 4,1, war ein klares Gel und ergab überraschenderweise eine ausgezeichnete Haarfestigungswirkung (HHCR von 70% betrug etwa 4 Stunden, und ein HHCR bei etwa 8 Stunden betrug etwa 57%).
  • Beispiele 17B–17D: Die wässrigen Zusammensetzungen, die Polymer AF und das kommerzielle nichtionische Polymer PVP (Beispiele 17B, 17C) oder PVP/VA (Beispiel 17D) enthalten, hatten einen pH im Bereich von etwa 4,3 bis etwa 5,5 und waren im Wesentlichen klare Gele. Die Haarfestigungswirkung der Zusammensetzung des Beispiels 17B wurde als sehr gut beurteilt (HHCR von 70% während wenigstens etwa 3 Stunden, und HHCR bei etwa 8 Stunden betrug etwa 52%). Die Zusammensetzung, die die Kombination von Polymer AF und PVP oder PVP/VA (Beispiele 17C und 17D) enthält, ergab eine gute bis schwache Haarfestigungswirkung (HHCR von 70% war weniger als 1 Stunde, und das HHCR bei etwa 8 Stunden betrug etwa 27 bis etwa 31%), wodurch diese Zusammensetzungen für ein temporäres Striegeln oder Formen des Haares besser geeignet sind als für eine Haarfestigung. Beispiel 17D wurde als relativ steif beurteilt und war zum Erhalten neuartiger Haarformen geeignet.
  • Beispiele 17E–17L: Die Zusammensetzungen, die Polymer AF und kommerzielle kationische Fixierungspolymere enthalten, hatten einen pH im Bereich von etwa 4,1 bis etwa 4,4. Die Zusammensetzungen der Beispiele 17E, 17F, 17H, 17K und 17L waren im Wesentlichen klar. Die Zusammensetzung des Beispiels 17E ergab eine ausgezeichnete Haarfestigungswirkung (HHCR von 70% oder mehr während wenigstens etwa 8 Stunden), und die Zusammensetzung des Beispiels 17K ergab eine ausgezeichnete Haarwirksamkeit während bis zu etwa 24 Stunden (HHCR von 91% während etwa wenigstens 8 Stunden und 88% bei etwa 24 Stunden), und die Textur der Zusammensetzungen wurde als ästhetisch gleichmäßig beurteilt. Die Zusammensetzung des Beispiels 17I ergab eine sehr gute Haarfestigungswirkung (HHCR von 70% während mehr als 1 Stunde, aber weniger als etwa 2 Stunden), und die Textur der Zusammensetzung wurde als relativ steif beurteilt. Die Zusammensetzung des Beispiels 17H war lichtdurchlässig und glatt texturiert und ergab eine ausgezeichnete Haarfestigungswirkung (HHCR von etwa 96% oder mehr während bis zu etwa 24 Stunden). Die Zusammensetzung von Beispiel 17J hatte eine hohe Viskosität, war beim Betrachten trübe (leicht trübe) und ergab eine ausgezeichnete Haarfestigungswirkung (HHCR von 70% während wenigstens etwa 7 Stunden, und ein HHCR von etwa 64% bei etwa 8 Stunden).
  • Beispiele 17M–17N: Die Gel-Zusammensetzungen, die Polymer AF und amphoteres Polymer enthalten, hatten einen pH von etwa 4,2 und von etwa 4,4. Die Zusammensetzung von Beispiel 17M hatte eine Viskosität von etwa 71 400 mPa·s, war opak und ergab eine gute bis schwache Haarfestigungswirkung (HHCR von 70% von weniger als 1 Stunde und 37% bei etwa 8 Stunden). Die Zusammensetzung des Beispiels 17N hatte eine Viskosität von etwa 12 200 mPa·s, war ein glattes und im Wesentlichen klares Gel (Trübung von etwa 38 NTU).
  • Beispiele 17O–17T: Die Zusammensetzungen der Beispiele 17O-17T, die Polymer AF und kationische Konditionierungspolymere enthalten, hatten einen pH von etwa 4,2 bis etwa 4,3. Die Zusammensetzung des Beispiels 170 war ein trübes klebriges Gel, das eine ausgezeichnete Haarfestigungswirkung (HHCR von mehr als 90% während bis zu etwa 24 Stunden) ergab, wodurch sie sich zur Verwendung für spezielle oder neuartige Haarstile, bei denen ein hoher Halt erwünscht ist, als geeignet erwies. Die Zusammensetzung des Beispiels 17P hatte eine hohe Viskosität, war opak und ergab eine ausgezeichnete Haarfestigungswirkung (HHCR von mehr als 90% während bis zu etwa 24 Stunden). Die Zusammensetzung des Beispiels 17Q hatte eine hohe Viskosität, war glatt und ergab eine sehr gute Haarfestigungswirkung (HHCR von 70% oder mehr während wenigstens 2 Stunden und ein HHCR von etwa 51% bei etwa 8 Stunden). Die Zusammensetzung des Beispiels 17R war ein dickes im Wesentlichen klares Gel. Die Zusammensetzung des Beispiels 17S war ein trübes, dunkel gefärbtes Gel, das für eine Verwendung als vorteilhaft beurteilt wurde, bei der eine Produktklarheit ohne Bedeutung ist. Die Zusammensetzung des Beispiels 17T war ein im Wesentlichen klares Gel.
  • Hydroalkoholische Zusammensetzungen
  • In einer zweiten Untersuchung wurden die Formulierungen der Beispiele 17A–17T als hydroalkoholische Zusammensetzungen hergestellt, indem man die oben beschriebene Arbeitsweise wiederholte, außer dass im Schritt 1 die kommerziellen Polymere in einer Mischung von Ethanol SD-40 und Wasser dispergiert wurden, so dass die fertige hydroalkoholische Haarpflegezusammensetzung etwa 10 Gew.-% Ethanol enthielt. Der Alkohol verringerte die Viskosität aller Zusammensetzungen, außer in den Beispielen 17O und 17S, wie nachstehend diskutiert wird.
  • Beispiel 17A: Die hydroalkoholische Zusammensetzung, die wieder Polymer AF (Beispiel 17A) enthält, war ein im Wesentlichen klares Gel (Trübung von etwa 21,4 NTU) mit etwas geringerer Viskosität (etwa 34 100 mPa·s), und sie ergab eine ausgezeichnete Haarfestigungswirkung (HHCR von 70% nahm bis zu etwa 5 Stunden zu).
  • Beispiele 17B–17D: Der Alkohol verringerte die Viskosität der Zusammensetzungen der Beispiele 17B, 17C und 17D auf einen Bereich von etwa 38 550 mPa·s (Beispiel 17C) bis etwa 47 000 mPa·s (Beispiel 17D) und erhöhte die Klarheit (die Trübung lag in einem Bereich von etwa 26,3 NTU (Beispiel 17C) bis etwa 28 NTU (Beispiel 17B), und die Klarheit des Beispiels 17D erhöhte sich auf etwa 71,1% T). Die Haarfestigungswirkung von Beispiel 17B erhöhte sich zu einem ausgezeichneten Wert (HHCR von 70% war etwa 5 Stunden).
  • Beispiele 17E–17L: Der Alkohol verringerte die Viskosität der Zusammensetzungen der Beispiele 17E, 17F, 17H, 17K und 17L, dieselben waren aber immer noch Gele (die Viskosität lag in einem Bereich von etwa 10 300 mPa·s (Beispiel 17F) bis etwa 51 200 mPa·s (Beispiel 17H) und blieben im Wesentlichen klar (die Trübung lag in einem Bereich von etwa 26,5 NTU (Beispiel 17L) bis etwa 36 NTU (Beispiel 17E), und die Klarheit der Zusammensetzungen der Beispiele 17E, 17H und 17K nahm dementsprechend auf etwa 65,5, 76,6 bzw. 71% T zu). Die ausgezeichnete Haarfestigungswirkung der Zusammensetzung des Beispiels 17E blieb in Gegenwart des Alkohols unverändert (HHCR von 70% betrug etwa 8 Stunden). Der Einschluss von Alkohol in der Zusammensetzung des Beispiels 17G erzeugte ein im Wesentlichen klares Gel mit einer Viskosität von etwa 21 400 mPa·s, einer Trübung von etwa 40 NTU und einer Klarheit von etwa 62% T. Der Einschluss von Alkohol in der Zusammensetzung des Beispiels 17I erzeugte eine mittlere Viskosität von etwa 2880 mPa·s und eine verbesserte Klarheit (die Trübung nahm auf etwa 68 NTU ab und die Klarheit erhöhte sich auf etwa 35% T). Der Einschluss von Alkohol in der Zusammensetzung des Beispiels 17J erzeugte ein Gel mit einer Viskosität von etwa 13 950 mPa·s und einer verbesserten Klarheit (die Trübung nahm auf etwa 66,2 NTU ab).
  • Beispiele 17M–17N: Der Alkohol verringerte die Viskosität der Gel-Zusammensetzungen des Beispiels 17M auf etwa 35 000 mPa·s. Der Alkohol verringerte die Viskosität der Zusammensetzung des Beispiels 17N auf eine hohe Viskosität von etwa 7460 mPa·s und erhöhte die Klarheit (die Trübung nahm auf etwa 26,4 NTU ab).
  • Beispiele 17O–17T: Die hydroalkoholische Zusammensetzung des Beispiels 17O hatte eine leicht erhöhte Viskosität und eine verbesserte Klarheit (die Viskosität betrug etwa 38 100 mPa·s, die Trübung war etwa 67 NTU und die Klarheit betrug etwa 30% T). Die hydroalkoholische Zusammensetzung des Beispiels 17P hatte eine leicht erhöhte Viskosität von etwa 7000 mPa·s, sie war opak und behielt ihre ausgezeichnete Haarfestigungswirkung (HHCR von 24 Stunden) bei. Der Alkohol in der Zusammensetzung des Beispiels 17Q verringerte die Viskosität und verbesserte die Klarheit (die Viskosität betrug etwa 5100 mPa·s, die Trübung war etwa 52,3 NTU und die Klarheit war etwa 57% T). Der Alkohol in der Zusammensetzung des Beispiels 17R verringerte die Viskosität und verbesserte die Klarheit geringfügig (die Viskosität betrug etwa 120 000 mPa·s, die Trübung war etwa 40,4 NTU). Der Alkohol in der Zusammensetzung des Beispiels 17S erhöhte die Viskosität und die Trübung (die Viskosität betrug etwa 32 000 mPa·s, die Trübung war etwa 235 NTU und die Klarheit war etwa 1,7% T). In der hydroalkoholischen Zusammensetzung des Beispiels 17T reduzierte der Alkohol die Viskosität geringfügig auf etwa 72 400 mPa·s und verbesserte weiterhin die Klarheit (die Trübung verringerte sich auf etwa 40,9 NTU).
  • Beispiel 18: Haarkonditionierungs-Zusammensetzungen
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von kationischem assoziativen Polymer, Polymer Y des Beispiels 1, Tabelle 2, in Haarkonditionierungs-Zusammensetzungen bei etwa 2 Gew.-% an aktivem Polymer als einzigem Konditionierungsmittel (Beispiel 18A) und in Kombination mit einem zugefügten Dimethicon-Copolyol (Beispiele 18B, 18C) und in Kombination mit sowohl zugefügtem Dimethicon-Copolyol als auch quartärer Ammonium-Verbindung (Beispiele 18D, 18E) in den in der Tabelle 19 angegebenen Mengen. Tabelle 19
    Figure 01060001
    • Anm. 38: Cetiol HE, Cognis
    • Anm. 39: Dow Corning 193, Dow Corning
  • Die Zusammensetzungen wurde hergestellt, indem man Polymer Y und Wasser vorsichtig vermischte, die Polymer-Lösung mit dem Inhaltsstoff Nr. 12 auf einen pH von etwa 5 partiell neutralisierte, dann die verbleibenden Inhaltsstoffe in der angegebenen Reihenfolge zumischte und den pH mit dem Inhaltsstoff Nr. 12 auf etwa 4 einstellte.
  • Die Zusammensetzung des Beispiels 18C war im Wesentlichen klar (eine Trübung von 16,5 NTU), wobei dies vor der Zugabe des Duftstoffs bestimmt wurde. Die Zusammensetzung des Beispiels 18D war im Wesentlichen klar (eine Trübung von etwa 5,45 NTU bei frisch hergestelltem Material und von etwa 13,9 NTU nach 24 Stunden). Die Zusammensetzung des Beispiels 18E war im Wesentlichen klar, wenn sie frisch hergestellt ist (eine Trübung von 24,4 NTU), und sie wurde nach 24 Stunden opak (eine Trübung von 109,2 NTU).
  • Beispiel 19: Kationische Konditionierungs-Zusammensetzungen
  • Dieses Beispiel erläutert die Kompatibilität verschiedener Konzentrationen des kationischen assoziativen Polymers, Polymer W des Beispiels 1, mit verschiedenen kationischen quartären Ammonium-Verbindungen in den Formulierungen und Mengen, die in der Tabelle 20 aufgeführt sind.
  • Tabelle 20
    Figure 01070001
  • Anmerkungen zu Tabelle 20
    • Anm. 40: CTAC bezieht sich auf Cetrimoniumchlorid, das im Beispiel 2 beschrieben wurde.
    • Anm. 41: BTAC bezieht sich auf die quartäre Ammonium-Verbindung mit dem INCI-Namen Behentrimoniumchlorid, der N,N,N-Trimethyl-1-docosaminiumchlorid zugeordnet wird.
    • Anm. 42: INCI-Name für ein Produkt, das unter dem Handelsnamen WECOBEE® S von Stepan Company erhältlich ist.
    • Anm. 43: INCI-Name für ein Produkt, das unter dem Handelsnamen NEOBEE® M-5 von Stepan Company erhältlich ist.
  • Die Zusammensetzungen wurden wie folgt hergestellt. Teil A wurde hergestellt, indem man Polymer W (Inhaltsstoff Nr. 2) in Wasser unter mäßigem Rührwerksmischen allmählich dispergierte und vermischte, bis sich eine klare Lösung ergab. Die verbleibenden Inhaltsstoffe von Teil A wurden dann zugefügt, und die Mischung wurde auf eine Temperatur im Bereich von etwa 65 bis etwa 70°C erwärmt. In einem separaten Gefäß wurde Teil B hergestellt, indem man die Inhaltsstoffe von Teil B vermischte und die Mischung auf eine Temperatur im Bereich von etwa 65 bis etwa 70°C erwärmte, vermischte, bis eine feststofffreie homogene Mischung erhalten wurde. Teil B wurde dann zu Teil A unter mäßigem Rührwerksmischen gegeben und bis zur Homogenität vermischt (etwa 15 Minuten). Die sich ergebende Mischung wurde dann auf eine Temperatur im Bereich von etwa 35 bis etwa 40°C gekühlt. Teil C wurde dann zugegeben, und der pH wurde auf einen Bereich von etwa 4 bis etwa 4,4 durch Zugabe von Teil D nach Bedarf eingestellt.
  • Alle Zusammensetzungen hatten einen pH im Bereich von etwa 4 (Beispiel 19F) und etwa 4,2 (Beispiel 19B) und jede Zusammensetzung hatte ein glänzendes weißes, cremeartiges Aussehen. Die Viskosität der Zusammensetzungen reichte von niedrig (Beispiel 19F) bis hoch (Beispiele 19C, 19D und 19E) bis zu Gelen (Beispiele 19A, 19B).
  • Beispiel 20: Keimfreimachende Zusammensetzungen
  • Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von kationischen assoziativen Polymeren, Polymer W (Beispiel 20A) und Polymer Y (Beispiele 20B, 20C, 20D und 20E), in alkoholfreien antimikrobiellen keimfreimachenden Formulierungen und in den aktiven Mengen, die in der Tabelle 21 aufgeführt sind.
  • Tabelle 21
    Figure 01090001
  • Anmerkungen zur Tabelle 20
    • Anm. 44: INCI-Name für Diisobutylyphenoxyethoxylethyldimethylbenzylammoniumchlorid-Monohydrat, das unter dem Handelsnamen LONZAGARD® von Lonza, Inc. erhältlich ist.
    • Anm. 45: INCI-Name für ein Produkt, das von Noveon, Inc. erhältlich ist.
  • Die Zusammensetzungen wurden hergestellt, indem man den Inhaltsstoff Nr. 3 mit dem Inhaltsstoff Nr. 1 bei Umgebungsraumtemperatur bis zur Homogenität vermischte (etwa 15 Minuten), dann den Inhaltsstoff Nr. 2 zufügte und bis zur Homogenität vermischte, den pH mit dem Inhaltsstoff Nr. 4 auf einen Bereich von etwa 4,4 bis etwa 4,7 einstellte und dann die pH-, Viskositäts- und Trübungswerte maß. Dann wurde Inhaltsstoff Nr. 5 zu den Formulierungen der Beispiele 20B und 20D gegeben, wie in der Tabelle 21 angegeben ist, und wiederum wurde die Viskosität gemessen. Die Polymeremulsion des Polymers W von Beispiel 1 hatte einen Gesamtpolymer-Feststoffgehalt von etwa 20,9 Gew.-%, und die Polymeremulsion des Polymers Y von Beispiel 1 hatte einen Gesamtpolymer-Feststoffgehalt von etwa 20,7 Gew.-%.
  • Die Zusammensetzungen wurden beurteilt und erwiesen sich als geeignete keimfreimachende Zusammensetzungen und als besonders geeignete keimfreimachende Zusammensetzungen für die Hände.
  • Beispiel 21: Instrumentelles Haarkämmen
  • Die Nasskämm-Eigenschaften der Haar-Konditionierungszusammensetzungen der Beispiele 18A, 18B und 18C wurden unter Verwendung des wohlbekannten Texture Analyzer (Texture Technology Corp.)-Instruments instrumentell bewertet, das mit einem Hartgummikamm versehen ist, und das Kämmen wurde bei einer Temperatur im Bereich von etwa 23°C und einer Umgebungsfeuchtigkeit von etwa 50% RH durchgeführt. Eine Locke von gebleichtem europäischen, natürlichen, braunen, menschlichen Haar wurde mit deionisiertem Wasser gedämpft, etwa 2 g eines Konditionierungsmittels wurden gleichmäßig mit der Hand aufgetragen und mit dem Daumen und Zeigefinger durch die Haarlocke während etwa einer Minute verteilt, und dann wurde die Locke mit lauwarmem Leitungswasser während etwa 30 Sekunden gespült. Die gespülte nasse Locke wurde dann durch den A/TG-Zuggriff des Texture Analyzer-Instruments befestigt und gekämmt, indem der Zuggriff angehoben wurde, um das Haar durch den Feinzahn-Bereich des Kamms mit einer Geschwindigkeit von 3 mm/s zu ziehen, bis die volle Länge der Locke vollständig durchlaufen wurde. Die Arbeitskraft (g), die erforderlich ist, um die Locke anzuheben, wurde als Funktion des Abstandes aufgezeichnet. Die Durchkämm-Arbeitsweise wurde viermal mit der gleichen Locke während insgesamt fünf Durchkämm-Ziehvorgängen wiederholt. Für die Grundlinien-Messung wurde jede Haarlocke fünfmal für ein Durchkämmen gemessen, bevor die Testzusammensetzung aufgetragen wurde, und die Messungen wurden nach dem Auftragen der Testzusammensetzung wiederholt und die prozentuale Gesamtarbeitskraft wurde gemittelt.
  • Polymer Y (Beispiel 18A) wurde dahingehend beurteilt, dass es eine Nasskämm-Konditionierung bereitstellte, und die Leichtigkeit des Kämmens wurde durch das Vorliegen eines Dimethicon-Copolyols (Beispiele 18B, 18C) weiterhin verbessert. Die Nasskämm-Daten ergaben, dass die Konditionierung in den Zusammensetzungen der Beispiele 18B und 18C im Wesentlichen gleichwertig war und beide Zusammensetzungen ein leichteres Nasskämmen ergaben als die Zusammensetzung des Beispiels 18A.
  • Beispiel 22: Sauer Tensid-Hautreiniger
  • Dieses Beispiel erläutert die Kompatibilität von Polymer AF des Beispiels 1 mit anionischen Tensiden in einer sauren Tensid-Hautreinigungsformulierung, die einen amphoteren Hydroxy-Komplex von α-Hydroxysäure (Milchsäure) und L-Arginin enthält. Tabelle 22
    Figure 01110001
    • Anm. 46: INCI-Name für ein Produkt, das unter dem Handelsnamen Euperlan® PK-3000 von Cognis erhältlich ist.
    • Anm. 47: INCI-Name für ein Produkt, das unter dem Handelsnamen Lamesoft® PO-65 (65%) von Cognis erhältlich ist.
    • Anm. 48: INCI-Name für ein Produkt, das unter dem Handelsnamen Standamox® CAW von Cognis erhältlich.
    • Anm. 49: INCI-Name für ein Produkt, das unter dem Handelsnamen Texapon® 611 (42,8%) von Cognis erhältlich ist.
    • Anm. 50: INCI-Name für ein Produkt, das unter dem Handelsnamen AHCare® L-65 von Cognis erhältlich ist.
  • Die Zusammensetzung wurde hergestellt, indem man die Inhaltsstoffe Nr. 2 bis Nr. 6 in der angegebenen Reihenfolge in Wasser dispergierte, wobei zwischen jeder Zugabe gut vermischt wurde. Der pH der Mischung wurde auf einen Bereich von etwa 3,8 bis etwa 3,9 mit dem Inhaltsstoff Nr. 7 eingestellt. Dann wurde der Inhaltsstoff Nr. 8 zugegeben, gefolgt von Polymer AF (Nr. 9), und der pH wurde dann mit dem Inhaltsstoff Nr. 7 auf einen Bereich von etwa 4,1 bis etwa 4,2 nach Bedarf eingestellt.
  • Die fertige Zusammensetzung hatte einen pH von etwa 4,1 und eine Brookfield-Viskosität von etwa 5640 mPa·s. Die Zusammensetzung wurde als besonders geeignetes Körperreinigungsmittel beurteilt, das typischerweise als Körperwaschmittel bezeichnet wird.
  • Beispiel 23: Schaum-Formulierung Tabelle 23
    Figure 01120001
  • Polymer AF wurde in deionisiertem Wasser dispergiert. Die Inhaltsstoffe Nr. 3, 4 und 5 wurden dann in der angegebenen Reihenfolge zugegeben, wobei nach jeder Zugabe bis zur Gleichmäßigkeit vermischt wurde. Der Inhaltsstoff Nr. 8 wurde zugegeben, und es wurde vermischt, bis der Ansatz gleichmäßig war. Die Inhaltsstoffe Nr. 6 und 9 wurden vorher vermischt und zu dem obigen Ansatz gegeben. Der pH wurde mit Citronensäure auf etwa 5 eingestellt. Die Formulierung erwies sich für eine Verwendung in einem Schaumprodukt als geeignet.
  • Beispiel 24: Shampoos für eine Farbbehandlung und Farberhaltung
  • Dieses Beispiel erläutert zwei Shampoos (24A und 24B), die für eine Farbbehandlung und Farberhaltung geeignet sind Tabelle 24
    Figure 01130001
    • Anm. 51: INCI-Name für ein Produkt, das unter dem Handelsnamen Standapol® ES-2 von Cognis erhältlich ist.
    • Anm. 52: INCI-Name für ein Produkt, das unter dem Handelsnamen Stanvapol® EA-2 von Cognis erhältlich ist.
    • Anm. 53: INCI-Name für ein Produkt, das unter dem Handelsnamen Gluadin® WK von Cognis erhältlich ist.
    • Anm. 54: INCI-Name für (a) Arianor® Sienna Brown, (b) Arianor® Steel Blue, (c) Arianor® Madder Red, die alle von Warner Jenkinson Europe, Ltd. erhältlich sind.
  • Shampoo 24A wurde hergestellt, indem man Polymer AF in deionisiertem Wasser unter leichtem Vermischen dispergierte, die Inhaltsstoffe Nr. 3 und 6 unter Mischen zugab, die Mischung mit Citronensäure auf einen pH von etwa 5 partiell neutralisierte und dann die restlichen Inhaltsstoffe Nr. 4, 5, 7, 8, 9 und 10 in der angegebenen Reihenfolge zugab. Ein Gemisch der Inhaltsstoffe Nr. 11, 12, 13 und von Duftstoff wurde zu der Mischung gegeben, und der pH wurde mit dem Inhaltsstoff Nr. 15 auf einen pH im Bereich von etwa 4,7 bis etwa 5,0 eingestellt.
  • Shampoo 24A wurde dahingehgend beurteilt, dass es zum Färben des Haares während der Anwendung und zur Erhaltung der Haarfarbe während der fortgesetzten Anwendung als Behandlungsshampoo geeignet ist.
  • Shampoo 24B wurde gemäß der Arbeitsweise von Shampoo 24A hergestellt, außer dass keine Färbemittel-Farbstoffe vorlagen. Shampoo 24A wurde beurteilt und erwies sich zum Waschen des Haares, das gefärbt oder chemisch behandelt wurde, ohne dass die Farbe aus dem Haar entfernt wurde, als geeignet.
  • Aus den vorhergehenden Beispielen ist ersichtlich, dass die Polymere der vorliegenden Erfindung in einer breiten Vielfalt von unterschiedlichen wässrigen Zusammensetzungen verwendet werden können und sie mit kationischen quartären Ammoniumsalzen, kationischen Tensiden und anionischen Tensiden verträglich sind. Die obige Diskussion und die angegebenen Untersuchungen sollen der Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen.

Claims (69)

  1. Polymer, das das Produkt der Polymerisation einer Monomermischung ist, die Folgendes umfasst: a) wenigstens ein aminosubstituiertes Vinylmonomer; b) wenigstens ein hydrophobes nichtionisches Vinylmonomer; c) wenigstens ein assoziatives Vinylmonomer, ausgewählt aus wenigstens einer Verbindung der folgenden Formel (III):
    Figure 01150001
    wobei jedes R2 unabhängig H, Methyl, -C(O)OH oder C(O)OR3 ist; R3 ein C1-C30-Alkyl ist; A -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- oder -CH2CH2NHC(O)- ist; Ar ein zweiwertiges Aryl ist; E H oder Methyl ist; z 0 oder 1 ist; k eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis etwa 30 ist und m 0 oder 1 ist, mit der Maßgabe, dass, wenn k 0 ist, m 0 ist und wenn k im Bereich von 1 bis etwa 30 ist, m 1 ist; (R4-O)n ein Polyoxyalkylen ist, das ein Homopolymer, ein statistisches Copolymer oder ein Block-Copolymer von C2-C4-Oxyalkylen-Einheiten ist, wobei R4 C2H4, C3H6 oder eine Mi schung davon ist, und n eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 250 ist; Y -R4O-, -R4NH-, -C(O)-, -C(O)NH-, -R4NHC(O)NH- oder -C(O)NHC(O)- ist und R5 ein substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl ist, das aus der aus einem linearen C8-C40-Alkyl, einem verzweigten C8-C40-Alkyl, einem carbocylischen C8-C40-Alkyl, einem C2-C40-alkylsubstituierten Phenyl, einem arylsubstituierten C2-C40-Alkyl und einem C8-C80-Komplexester bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei die Alkylgruppe R5 gegebenenfalls einen oder mehrere Substituenten umfasst, die aus der aus einer Hydroxylgruppe, einer Alkoxygruppe und einer Halogengruppe bestehenden Gruppe ausgewählt sind, und d) wenigstens einem halbhydrophoben Vinyl-Tensidmonomer mit einer der folgenden Formeln (IV) oder (V):
    Figure 01160001
    D-A(CH2 ) p (O) r (R8-O) vR9 (V)wobei in jeder der Formeln (IV) und (V) jeder R6 unabhängig H, ein C1-C30-Alkyl, -C(O)OH oder -C(O)OR7 ist; R7 ein C1-C30-Alkyl ist; A -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- oder -CH2CH2NHC(O)- ist; Ar ein zweiwertiges Aryl ist; E H oder Methyl ist; z 0 oder 1 ist; p eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis etwa 30 ist und r 0 oder 1 ist, mit der Maßgabe, dass, wenn p 0 ist, r 0 ist, und wenn p im Bereich von 1 bis etwa 30 ist, r 1 ist; (R8-O)v ein Polyoxyalkylen ist, das ein Homopolymer, ein statistisches Copolymer oder ein Block-Copolymer von C2-C4-Oxyalkyleneinheiten ist, wobei R8 C2H4, C3H6, C4H8 oder eine Mischung davon ist, und v eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 250 ist; R9 H oder ein C1-C4-Alkyl ist und D ein ungesättigtes C8-C30-Alkyl oder ein carboxysubstituiertes ungesättigtes C8-C30-Alkyl ist.
  2. Polymer nach Anspruch 1, wobei das aminosubstituierte Vinylmonomer ausgewählt ist aus: einem Mono-(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylat, einem Di-(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylat, einem Mono-(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylamid, einem Di-(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylamid, einem stickstoffhaltigen heterocyclischen (Meth)Acrylamid, einem stickstoffhaltigen heterocyclischen (Meth)Acrylat und einer Mischung davon.
  3. Polymer nach Anspruch 1, wobei das hydrophobe, nichtionische Vinylmonomer eine Verbindung mit einer der folgenden Formeln (I) oder (II) ist: CH2=C(X)Z, (I) CH2=CH-OC(OR); (II)wobei in jeder der Formeln (I) und (II) X H oder Methyl ist und Z -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-Pyrrolidonyl), N-Caprolactamyl, -C(O)NHC(CH3)3, -C(O)NHCH2CH2-N-ethylenharnstoff, -SiR3, -C(O)O(CH2)xSiR3, -C(O)NH(CH2)xSiR3 oder -(CH2)xSiR3 ist, x eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis etwa 6 ist, jedes R unabhängig ein C1-C30-Alkyl ist; jedes R1 unabhängig ein C1-C30-Alkyl, ein hydroxysubstituiertes C2-C30-Alkyl oder ein halogensubstituiertes C1-C30-Alkyl ist.
  4. Polymer nach Anspruch 1, wobei das hydrophobe, nichtionische Vinylmonomer ein C1-C30-Alkylester von Acrylsäure, ein C1-C30-Alkylester von Methacrylsäure oder eine Mischung davon ist.
  5. Polymer nach Anspruch 1, wobei das halbhydrophobe Vinyl-Tensidmonomer eine polymerisierbare, ungesättigte Endgruppe und eine daran kovalent gebundene Polyoxyalkylengruppe umfasst.
  6. Polymer nach Anspruch 5, wobei die Polyoxyalkylengruppe ein Homopolymer, ein statistisches Copolymer oder ein Block-Copolymer ist, das etwa 5 bis etwa 250 C2-C4-Oxyalkylen-Einheiten umfasst.
  7. Polymer, das das Produkt der Polymerisation einer Monomermischung ist, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, Folgendes umfasst: (a) etwa 10 bis etwa 70 Gew.-% wenigstens eines aminosubstituierten Vinylmonomers oder eines Salzes davon; (b) etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% wenigstens eines hydrophoben, nichtionischen Vinylmonomers; (c) etwa 0,01 bis etwa 25 Gew.-% wenigstens eines assoziativen Vinylmonomers; (d) etwa 0,01 bis etwa 25 Gew.-% wenigstens eines halbhydrophoben Vinyl-Tensidmonomers; (e) bis zu etwa 10 Gew.-% eines hydroxysubstiuierten, nichtionischen Vinylmonomers; (f) bis zu etwa 5 Gew.-% eines vernetzenden Monomers; (g) bis zu etwa 10 Gew.-% eines Kettenübertragungsmittels und (h) bis zu etwa 2 Gew.-% eines polymeren Stabilisators.
  8. Polymer nach Anspruch 7, wobei das aminosubstituierte Vinylmonomer ausgewählt ist aus: einem Mono-(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylat, einem Di-(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylat, einem Mono-(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylamid, einem Di-(C1-C4)alkylamino(C1-C8)alkyl(meth)acrylamid, einem stickstoffhaltigen heterocyclischen (Meth)Acrylamid, einem stickstoffhaltigen heterocyclischen (Meth)Acrylat und einer Mischung davon.
  9. Polymer nach Anspruch 7, wobei das hydrophobe, nichtionische Vinylmonomer eine Verbindung mit einer der folgenden Formeln (I) oder (II) ist: CH2=C(X)Z, (I) CH2=CH-OC(OR); (II)wobei in jeder der Formeln (I) und (II) X H oder Methyl ist und Z -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-Pyrrolidonyl), N-Caprolactamyl, -C(O)NHC(CH3)3, -C(O)NHCH2CH2-N-ethylenharnstoff, -SiR3, -C(O)O(CH2)xSiR3, -C(O)NH(CH2)xSiR3 oder -(CH2)xSiR3 ist, x eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis etwa 6 ist, jedes R unabhängig ein C1-C30-Alkyl ist; jedes R1 unabhängig ein C1-C30-Alkyl, ein hydroxysubstituiertes C2-C30-Alkyl oder ein halogensubstituiertes C1-C30-Alkyl ist.
  10. Polymer nach Anspruch 7, wobei das hydrophobe, nichtionische Vinylmonomer ein C1-C30-Alkylester von Acrylsäure, ein C1-C30-Alkylester von Methacrylsäure oder eine Mischung davon ist.
  11. Polymer nach Anspruch 7, wobei das assoziative Vinylmonomer eine Verbindung der folgenden Formel (III) ist:
    Figure 01200001
    wobei jedes R2 unabhängig H, Methyl, -C(O)OH oder C(O)OR3 ist; R3 ein C1-C30-Alkyl ist; A -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- oder -CH2CH2NHC(O)- ist; Ar ein zweiwertiges Aryl ist; E H oder Methyl ist; z 0 oder 1 ist; k eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis etwa 30 ist und m 0 oder 1 ist, mit der Maßgabe, dass, wenn k 0 ist, m 0 ist und wenn k im Bereich von 1 bis etwa 30 ist, m 1 ist; (R4-O)n ein Polyoxyalkylen ist, das ein Homopolymer, ein statistisches Copolymer oder ein Block-Copolymer von C2-C4-Oxyalkylen-Einheiten ist, wobei R4 C2H4, C3H6 oder eine Mischung davon ist, und n eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 250 ist; Y -R4O-, -R4NH-, -C(O)-, -C(O)NH-, -R4NHC(O)NH- oder -C(O)NHC(O)- ist und R5 ein substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl ist, das aus der aus einem linearen C8-C40-Alkyl, einem verzweigten C8-C40-Alkyl, einem carbocylischen C8-C40-Alkyl, einem C2-C40-alkylsubstituierten Phenyl, einem arylsubstituierten C2-C40-Alkyl und einem C8-C80-Komplexester bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei die Alkylgruppe R5 gegebenenfalls einen oder mehrere Substituenten umfasst, die aus der aus einer Hydroxylgruppe, einer Alkoxygruppe und einer Halogengruppe bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
  12. Polymer nach Anspruch 7, wobei das halbhydrophobe Vinyl-Tensidmonomer eine Verbindung mit einer der folgenden Formeln (IV) oder (V):
    Figure 01210001
    D-A(CH2 ) p (O) r (R8-O) vR9 (V)ist, wobei in jeder der Formeln (IV) und (V) jeder R6 unabhängig H, ein C1-C30-Alkyl, -C(O)OH oder -C(O)OR7 ist; R7 ein C1-C30-Alkyl ist; A -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- oder -CH2CH2NHC(O)- ist; Ar ein zweiwertiges Aryl ist; E H oder Methyl ist; z 0 oder 1 ist; p eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis etwa 30 ist und r 0 oder 1 ist, mit der Maßgabe, dass, wenn p 0 ist, r 0 ist, und wenn p im Bereich von 1 bis etwa 30 ist, r 1 ist; (R8-O)v ein Polyoxyalkylen ist, das ein Homopolymer, ein statistisches Copolymer oder ein Block-Copolymer von C2-C4-Oxyalkyleneinheiten ist, wobei R8 C2H4, C3H6, C4H8 oder eine Mischung davon ist, und v eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 250 ist; R9 H oder ein C1-C4-Alkyl ist und D ein ungesättigtes C8-C30-Alkyl oder ein carboxysubstituiertes ungesättigtes C8-C30-Alkyl ist.
  13. Polymer nach Anspruch 7, wobei das aminosubstituierte Vinylmonomer ausgewählt ist aus: 3-(N,N-Dimethylamino)propyl(meth)acrylat, N'-(3-N,N-dimethylamino)propyl(meth)acrylamid, 2-(N,N-Dimethylamino)ethylmethacrylat, 2-(N,N-Diethylamino)ethylmethacrylat, 2-(tert-Butylamino)ethylmethacrylat, 2-(N,N-Dimethylamino)propylmethacrylamid und 2-(N,N-Dimethylamino)neopentylacrylat. (b) etwa 50 bis etwa 65 Gew.-% wenigstens eines hydrophoben, nichtionischen Vinylmonomers, ausgewählt aus einem C1-C30-Alkylester von Acrylsäure, einem C1-C30-Alkylester von Methacrylsäure und einer Mischung davon; (c) etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% wenigstens eines assoziativen Vinylmonomers, ausgewählt aus Cetyl-polyethoxyliertem Methacrylyat, Cetearyl-polyethoxyliertem Methacrylat, Stearyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Arachidyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Behenyl-polyethoxyliertem Methacrylat, Lauryl-polyethoxyliertem Methacrylat, Cerotyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Montanyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Melissyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Lacceryl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Tristyryl-polyethoxyliertem Methacrylat, hydriertem Castoröl-polyethoxyliertem Methacrylat, Canola-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat und Cholesterin-polyethoxyliertem Methacrylat; (d) etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% wenigstens eines halbhydrophoben Vinyl-Tensidmonomers mit einer der folgenden chemischen Formeln: CH2=CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH oder CH2=CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH, wobei a 2, 3 oder 4 ist; b eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis etwa 10 ist; c eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 ist; d eine ganze Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 ist und e eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 ist; (e) bis zu etwa 10 Gew.-% eines hydroxysubstituierten, nichtionischen Vinylmonomers; (f) bis zu etwa 5 Gew.-% eines vernetzenden Monomers; (g) bis zu etwa 10 Gew.-% eines Kettenübertragungsmittels und (h) bis zu etwa 2 Gew.-% eines polymeren Stabilisators.
  14. Polymer nach Anspruch 9, wobei das assoziative Vinylmonomer ausgewählt ist aus Cetyl-polyethoxyliertem Methacrylat, Cetearyl-polyethoxyliertem Methacrylat, Stearyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Arachidyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Behenyl-polyethoxyliertem Methacrylat, Lauryl-polyethoxyliertem Methacrylat, Cerotyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Montanyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Melissyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Lacceryl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Tristyryl-polyethoxyliertem Methacrylat, hydriertem Castoröl-polyethoxyliertem Methacrylat, Canola-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat und Cholesterin-polyethoxyliertem Methacrylat und einer Mischung davon.
  15. Polymer nach Anspruch 7, wobei das halbhydrophobe Vinyl-Tensidmonomer eine polymerisierbare, ungesättigte Endgruppe und eine daran kovalent gebundene Polyoxyalkylengruppe umfasst.
  16. Polymer nach Anspruch 15, wobei die Polyoxyalkylengruppe ein Homopolymer, ein statistisches Copolymer oder ein Block-Copolymer ist, das etwa 5 bis etwa 250 C2-C4-Oxyalkylen-Einheiten umfasst.
  17. Polymer nach Anspruch 7, wobei die Monomermischung ein halbhydrophobes Vinyl-Tensidmonomer mit einer der folgenden chemischen Formeln einschließt: CH2=CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH oder CH2=CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH, wobei a 2, 3 oder 4 ist; b eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis etwa 10 ist; c eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 ist; d eine ganze Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 ist und e eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 ist.
  18. Polymer nach Anspruch 7, wobei die Monomermischung etwa 0,01 bis etwa 10 Gew.-% wenigstens eines hydroxysubstituierten, nichtionischen Vinylmonomers, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomermischung, umfasst.
  19. Polymer nach Anspruch 18, wobei das hydroxysubstituierte, nichtionische Vinylmonomer aus einem hydroxysubstituierten (C1-C4)-Alkylacrylat, einem hydroxysubstituierten (C1-C4)-Alkylmethacrylat, einem hydroxysubstituierten (C1-C4)-Alkylacrylamid, einem hydroxysubstituierten (C1-C4)-Alkylmethacrylamid und einer Mischung davon ausgewählt ist.
  20. Polymer nach Anspruch 18, wobei das hydroxysubstituierte, nichtionische Vinylmonomer 2-Hydroxyethylmethacrylat ist.
  21. Polymer nach Anspruch 7, wobei die Monomermischung etwa 0,01 bis etwa 3 Gew.-% wenigstens eines vernetzenden Monomers, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomermischung, enthält.
  22. Polymer nach Anspruch 21, wobei das vernetzende Monomer ein Acrylatester eines Polyols mit wenigstens zwei Acrylatestergruppen, ein Methacrylatester eines Polyols mit wenigstens zwei Methacrylatestergruppen oder eine Kombination davon ist.
  23. Polymer nach Anspruch 7, wobei die Monomermischung wenigstens etwa 0,1 Gew.-% eines Kettenübertragungsmittels, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomermischung, enthält.
  24. Polymer nach Anspruch 13, wobei das Kettenübertragungsmittel aus einer Thioverbindung, einer Disulfidverbindung, einem Phosphit, einem Hypophosphit, einer Haloalkylverbindung und einer Kombination davon ausgewählt ist.
  25. Polymer, das das Produkt einer Polymerisation einer Monomermischung ist, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomermischung, Folgendes umfasst: (a) etwa 20 bis etwa 50 Gew.-% wenigstens eines aminosubstituierten Vinylmonomers, ausgewählt aus: 3-(N,N-Dimethylamino)propyl(meth)acrylat, N'-(3-N,N-dimethylamino)propyl(meth)acrylamid, 2-(N,N-Dimethylamino)ethylmethacrylat, 2-(N,N-Diethylamino)ethylmethacrylat, 2-(tert-Butylamino)ethylmethacrylat, 2-(N,N-Dimethylamino)propylmethacrylamid und 2-(N,N-Dimethylamino)neopentylacrylat, (b) etwa 50 bis etwa 65 Gew.-% wenigstens eines hydrophoben, nichtionischen Vinylmonomers, ausgewählt aus einem C1-C30-Alkylester von Acrylsäure, einem C1-C30-Alkylester von Methacrylsäure und einer Mischung davon; (c) etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% wenigstens eines assoziativen Vinylmonomers, ausgewählt aus Cetyl-polyethoxyliertem Methacrylyat, Cetearyl-polyethoxyliertem Methacrylat, Stearyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Arachidyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Behenyl-polyethoxyliertem Methacrylat, Lauryl-polyethoxyliertem Methacrylat, Cerotyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Montanyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Melissyl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Lacceryl-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat, Tristyryl-polyethoxyliertem Methacrylat, hydriertem Castoröl-polyethoxyliertem Methacrylat, Canola-polyethoxyliertem (Meth)Acrylat und Cholesterin-polyethoxyliertem Methacrylat; (d) etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% wenigstens eines halbhydrophoben Vinyl-Tensidmonomers mit einer der folgenden chemischen Formeln: CH2=CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH oder CH2=CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH, wobei a 2, 3 oder 4 ist; b eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis etwa 10 ist; c eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 ist; d eine ganze Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 ist und e eine ganze Zahl im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 ist; (e) bis zu etwa 10 Gew.-% eines hydroxysubstituierten, nichtionischen Vinylmonomers; (f) bis zu etwa 5 Gew.-% eines vernetzenden Monomers; (g) bis zu etwa 10 Gew.-% eines Kettenübertragungsmittels und (h) bis zu etwa 2 Gew.-% eines polymeren Stabilisators.
  26. Polymer nach Anspruch 25, wobei die Monomermischung etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% wenigstens eines hydroxysubstituierten, nichtionischen Vinylmonomers, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomermischung, umfasst.
  27. Polymer nach Anspruch 26, wobei das hydroxysubstituierte, nichtionische Vinylmonomer aus einem hydroxysubstituierten (C1-C4)-Alkylacrylat, einem hydroxysubstituierten (C1-C4)-Alkylmethacrylat, einem hydroxysubstituierten (C1-C4)-Alkylacrylamid, einem hydroxysubstituierten (C1-C4)-Alkylmethacrylamid und einer Mischung davon ausgewählt ist.
  28. Polymer nach Anspruch 26, wobei das hydroxysubstituierte, nichtionische Vinylmonomer 2-Hydroxyethylmethacrylat ist.
  29. Polymer nach Anspruch 25, wobei die Monomermischung etwa 0,01 bis etwa 3 Gew.-% wenigstens eines vernetzenden Monomers, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomermischung, enthält.
  30. Polymer nach Anspruch 29, wobei das vernetzende Monomer ein Acrylatester eines Polyols mit wenigstens zwei Acrylatestergruppen, ein Methacrylatester eines Polyols mit wenigstens zwei Methacrylatestergruppen oder eine Kombination davon ist.
  31. Polymer nach Anspruch 25, wobei die Monomermischung wenigstens etwa 0,1 Gew.-% eines Kettenübertragungsmittels, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomermischung, enthält.
  32. Polymer nach Anspruch 31, wobei das Kettenübertragungsmittel aus einer Thioverbindung, einer Disulfidverbindung, einem Phosphit, einem Hypophosphit, einer Haloalkylverbindung und einer Kombination davon aus gewählt ist.
  33. Verfahren zur Herstellung eines Polymers nach Anspruch 1, umfassend die Emulsionspolymerisation der Monomermischung in einem wässrigen Medium bei einem pH-Wert von nicht weniger als etwa 7 in Gegenwart eines radikalischen Initiators und eines Tensids und bei einer Reaktionstemperatur im Bereich von etwa 20 bis etwa 80°C.
  34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei die Emulsionspolymerisation in Gegenwart einer emulgierenden Menge von wenigstens einem anionischen Tensid, einem nichtionischen Tensid, einem amphoteren Tensid oder einer Mischung davon durchgeführt wird.
  35. Polymeremulsion, hergestellt durch das Emulsionspolymerisationsverfahren nach Anspruch 33.
  36. Zusammensetzung, umfassend ein Polymer nach Anspruch 1 und Wasser.
  37. Zusammensetzung nach Anspruch 36, weiterhin umfassend wenigstens ein pH-Stellmittel, eine Puffersubstanz, ein Hilfs-Fixierungspolymer, einen Hilfs-Filmbildner, einen Hilfs-Rheologieregler, ein Hilfs-Haarkonditionierungsmittel, ein Hilfs-Hautkonditionierungsmittel, ein chemisches Kräuselungsmittel oder Glättungsmittel für Haare, ein farbgebendes Mittel, ein Tensid, ein polymerfilmmodifizierendes Mittel, ein Produktstabilisierungs- und Ausrüstungsmittel, ein Treibmittel, ein Hilfs-Lösungsmittel oder eine Mischung davon.
  38. Zusammensetzung nach Anspruch 36, weiterhin umfassend wenigstens eine quaternäre Ammoniumverbindung.
  39. Zusammensetzung nach Anspruch 36, weiterhin umfassend wenigstens eine Hydroxycarbonsäure.
  40. Zusammensetzung nach Anspruch 36, weiterhin umfassend wenigstens ein Hilfs-Fixierungspolymer.
  41. Formulierte Zusammensetzung, umfassend ein Polymer nach Anspruch 1, wobei die formulierte Zusammensetzung aus der aus einer Zusammensetzung für die Körperpflege, Gesundheitspflege, Haushaltspflege, Anstaltspflege, Industriepflege und einem industriellen Verfahren bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  42. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 41, wobei die Zusammensetzung für die Körperpflege ein Reinigungsmittel für die Haut oder das Haar ist.
  43. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 41, wobei die Zusammensetzung für die Körperpflege oder die Gesundheitspflege wenigstens eines der folgenden Mittel, ein pH-Stellmittel, eine Puffersubstanz, ein Hilfs-Haarfixierungsmittel, einen Hilfs-Filmbildner, einen Hilfs-Rheologieregler, ein Hilfs-Haarkonditionierungsmittel, ein Hilfs-Hautkonditionierungsmittel, ein chemisches Kräuselungsmittel oder Glättungsmittel für Haare, ein farbgebendes Mittel, ein Tensid, ein polymerfilmmodifizierendes Mittel, ein Produktstabilisierungs- und Ausrüstungsmittel, ein Treibmittel, ein Hilfs-Lösungsmittel oder eine Mischung davon, einschließt.
  44. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 41, wobei die Zusammensetzung für die Haushaltspflege oder die Anstaltspflege und die Industriepflege ein Reinigungsmittel ist.
  45. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 41, wobei die Zusammensetzung für die Haushaltspflege oder die Anstaltspflege und die Industriepflege wenigstens eines der folgenden Mittel, ein pH-Stellmittel, eine Puffersubstanz, einen Hilfs-Filmbildner, einen Hilfs-Rheologieregler, ein farbgebendes Mittel, ein Tensid, einen Metallionen-Chelatbildner, ein Dispergiermittel, ein Treibmittel, ein Hilfs-Lösungsmittel oder eine Mischung davon einschließt.
  46. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 41, wobei die Zusammensetzung für industrielle Zwecke eine Textilbehandlung ist.
  47. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 41, wobei die Zusammensetzung für die Haushaltspflege, die Anstalts- und die Industriepflege ein Lack oder eine Oberflächenbeschichtung ist.
  48. Zusammensetzung nach Anspruch 41 in Form einer Flüssigkeit, eines Gels, eines Schaumstoffs, eines Sprays, einer Emulsion, einer halbfesten Substanz oder eines Feststoffs.
  49. Zusammensetzung, umfassend ein Polymer nach Anspruch 25 und Wasser.
  50. Zusammensetzung nach Anspruch 49, weiterhin umfassend wenigstens eines der folgenden Mittel, ein pH-Stellmittel, eine Puffersubstanz, ein Hilfs-Haarfixierungsmittel, einen Hilfs-Filmbildner, einen Hilfs-Rheologieregler, ein Hilfs-Haarkonditionierungsmittel, ein Hilfs-Hautkonditionierungsmittel, ein chemisches Kräuselungsmittel oder Glättungsmittel für Haare, ein farbgebendes Mittel, ein Tensid, ein polymerfilmmodifizierendes Mittel, ein Produktstabilisierungs- und Ausrüstungsmittel, ein Treibmittel, ein Hilfs-Lösungsmittel oder eine Mischung davon, einschließt.
  51. Zusammensetzung nach Anspruch 49, weiterhin umfassend wenigstens eine quaternäre Ammoniumverbindung.
  52. Zusammensetzung nach Anspruch 49, weiterhin umfassend wenigstens eine Hydroxycarbonsäure.
  53. Zusammensetzung nach Anspruch 49, weiterhin umfassend wenigstens ein Hilfs-Fixierungspolymer.
  54. Formulierte Zusammensetzung, umfassend ein Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 32, wobei die formulierte Zusammensetzung aus einer Zusammensetzung für die Körperpflege, Gesundheitspflege, Haushaltspflege, Anstaltspflege, Industriepflege oder ein Industrieverfahren ausgewählt ist.
  55. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 54, wobei die Zusammensetzung für die Körperpflege ein Reinigungsmittel für die Haut oder Haare ist.
  56. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 54, wobei die Zusammensetzung für die Körperpflege oder die Gesundheitspflege wenigstens eines der folgenden Mittel, ein pH-Stellmittel, eine Puffersubstanz, ein Hilfs-Haarfixierungsmittel, einen Hilfs-Filmbildner, einen Hilfs-Rheologieregler, ein Hilfs-Haarkonditionierungsmittel, ein Hilfs-Hautkonditionierungsmittel, ein chemisches Kräuselungsmittel oder Glättungsmittel für Haare, ein farbgebendes Mittel, ein Tensid, ein polymerfilmmodifizierendes Mittel, ein Produktstabilisierungs- und Ausrüstungsmittel, ein Treibmittel, ein Hilfs-Lösungsmittel oder eine Mischung davon, einschließt.
  57. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 54, wobei die Zusammensetzung für die Haushaltspflege oder die Anstaltspflege und die Industriepflege ein Reinigungsmittel ist.
  58. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 54, wobei die Zusammensetzung für die Haushaltspflege oder die Anstaltspflege und die Industriepflege wenigstens eines der folgenden Mittel, ein pH-Stellmittel, eine Puffersubstanz, einen Hilfs-Filmbildner, einen Hilfs-Rheologieregler, ein farbgebendes Mittel, ein Tensid, einen Metallionen-Chelatbildner, ein Dispergiermittel, ein Treibmittel, ein Hilfs-Lösungsmittel oder eine Mischung davon einschließt.
  59. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 54, wobei die Zusammensetzung für industrielle Zwecke eine Textilbehandlung ist.
  60. Formulierte Zusammensetzung nach Anspruch 54, wobei die Zusammensetzung für die Haushaltspflege, die Anstalts- und die Industriepflege ein Lack oder eine Oberflächenbeschichtung ist.
  61. Zusammensetzung nach Anspruch 54 in Form einer Flüssigkeit, eines Gels, eines Schaumstoffs, eines Sprays, einer Emulsion, einer halbfesten Substanz oder eines Feststoffs.
  62. Wässrige Polymeremulsion, umfassend ein Polymer nach Anspruch 1 und wenigstens ein Tensid.
  63. Wässrige Polymeremulsion nach Anspruch 54, wobei das Tensid etwa 1 bis etwa 10 Gew.-% der Emulsion, bezogen auf das Gewicht der gesamten Emulsion, umfasst.
  64. Wässrige Polymeremulsion nach Anspruch 54, wobei das Polymer wenigstens etwa 15 Gew.-% der Emulsion, bezogen auf das Gewicht der gesamten Emulsion, umfasst.
  65. Wässrige Polymeremulsion nach Anspruch 54, wobei das Tensid wenigstens ein nichtionisches Tensid, ein anionisches Tensid oder eine Mischung davon einschließt.
  66. Haarpflegezusammensetzung, umfassend eine wirksame Menge eines Polymers nach Anspruch 1, wodurch die Haarpflegezusammensetzung mit einer Eigenschaft versehen wird, die aus einer Haarfixierungseigenschaft, einer Haarkonditionierungseigenschaft, einer Klebrigkeitseigenschaft und einer Kombination davon ausgewählt ist.
  67. Haarpflegezusammensetzung nach Anspruch 66, weiterhin umfassend wenigstens ein Hilfs-Filmbildungs-, ein Haarfixierungs-, ein Hilfs-Haarkonditionierungsmittel, einen Hilfs-Rheologieregler oder eine Mischung davon.
  68. Hautpflegezusammensetzung, umfassend eine wirksame Menge eines Polymers nach Anspruch 1, wodurch die Hautpflegezusammensetzung mit einer Eigenschaft versehen wird, die aus einer Hautkonditionierungseigenschaft, einer Klebrigkeitseigenschaft und einer Kombination davon ausgewählt ist.
  69. Hauptpflegezusammensetzung nach Anspruch 68, umfassend wenigstens ein Hilfs-Hautkonditionierungsmittel, einen Hilfs-Rheologieregler oder eine Mischung davon.
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