JP4473270B2 - 新規な制御された構造を有するコポリマー及びその使用 - Google Patents
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Description
重合技術の最近の進歩は、新規なポリマー、新規なポリマー組成及び/又は新規なポリマー構造の設計を可能とし、その物性の調整を可能とした。これら最近の進歩は、例えばフリーラジカルリビング重合プロセス、例えば国際公開WO98/01478、WO98/58974、WO02/26836号に記載されているプロセスが挙げられる。これら重合プロセスは、中でも特にブロックコポリマーの製造に有用である。
親水性中性(neural)ブロック及び親水性カチオン性ブロックを有するブロックコポリマーも又、例えば国際公開WO03/050185号に報告されている。
ブロックコポリマーの他の例としてトリブロックA−B−Aコポリマーが挙げられ、そのブロックAは剛直ブロックであり、ブロックBは軟性ブロックである。幾つかのポリマーが国際公開WO02/28357号及び米国特許US5314962号明細書に記載されている。
本発明は上記要求を、本発明の第一態様として下記構成により解決する:
異なる組成を有する少なくとも2の部分、親水性部又は疎水性部である部分A及び下式のモノマーBに由来するユニットを含有する部分B、を含有する制御された構造を有するコポリマー:
CH2=CR1CO−[O−(CH2)p−]nOR2又はCH2=CR1CO−[O−CH2-a(CH3)a−CH2-b(CH3)b−]nOR2
但し:
R1は水素又はメチル基であり、
pは同一又は異なり、2又は3であり、
aは同一又は異なり、0又は1であり、
bは同一又は異なり、0又は1であり、
a+b=0又は1であり、
p=2+a+bであり、
nは1以上である平均数であり、
R2はアルキル基である。
ブロックAは親水性ブロックであり、
ブロックBは下式のモノマーBに由来するユニットを含有する疎水性ブロックである:
CH2=CR1CO−[O−(CH2)p−]nOR2又はCH2=CR1CO−[O−CH2-a(CH3)a−CH2-b(CH3)b−]nOR2
但し:
R1は水素又はメチル基であり、
pは同一又は異なり、2又は3であり、
aは同一又は異なり、0又は1であり、
bは同一又は異なり、0又は1であり、
a+b=0又は1であり、
p=2+a+bであり、
nは1以上である平均数であり、
R2はアルキル基である。
CH2=CR1CO−[O−(CH2)p−]nOR2又はCH2=CR1CO−[O−CH2-a(CH3)a−CH2-b(CH3)b−]nOR2
但し:
R1は水素又はメチル基であり、
pは同一又は異なり、2又は3であり、
aは同一又は異なり、0又は1であり、
bは同一又は異なり、0又は1であり、
a+b=0又は1であり、
p=2+a+bであり、
nは1以上である平均数であり、
R2はアルキル基である。
又、本発明は、少なくとも1の上記性質を調整するための、上記コポリマー、好ましくはブロックコポリマーの使用に関する。
又、本発明は上記コポリマーを有するベシクル又はカプセルに関する。
定義
本明細書中、ポリマー、コポリマー、部分又はブロックの分子量は、そのポリマー、コポリマー、部分又はブロックの重量平均分子量を言う。ポリマー又はコポリマーの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定できる。本明細書中、部分又はブロックの分子量は、その部分又はブロックを製造するために使用されたモノマー、ポリマー、開始剤及び/又は移動剤の量から算出された分子量を言う。これら分子量の計算方法は当業者に公知である。部分又はブロック間の重量比は、大規模重合において上記部分又はブロック製造のために使用された化合物量間の割合を言う。
制御された構造を有するコポリマーの部分は、例えばブロック、直鎖状主鎖、側鎖、グラフト、ミクロゲル若しくは星形体の「ヘア」若しくは分岐、星形体のミクロゲルのコア、又は異なるユニットの異なる濃度を有するポリマー性鎖の部分でもよい。従って、コポリマーは下記構造のいずれか1種を有しても良い:
少なくとも2のブロック、即ち1のブロックである部分A(但し、部分Aは任意で組成勾配を有する)、別のブロックである部分Bを有するブロックコポリマー、
主鎖及び側鎖を有し、主鎖である部分A及び側鎖である部分B、若しくは主鎖である部分B及び側鎖である部分Aを有する、櫛型コポリマー若しくはグラフト化コポリマー、又は
ポリマー性コア若しくは非ポリマー性コア及び外側ポリマー性鎖を含有し、1の部分A若しくはBはコアであり、残りの部分は外側ポリマー性鎖である、星形コポリマー、ミクロゲルコポリマー又はゲル化ミセルコポリマー。
直線状ポリマーとは、ブロックコポリマーとして使用される場合、直線状ホモポリマー又は直線状ランダムコポリマーを意味する。
好ましい例として、ブロックA等の部分Aは親水性部、例えば親水性ブロックであり、ブロックB等の部分Bは疎水性部、例えば疎水性ブロックである。
CH2=CR1CO−[O−(CH2)p−]nOR2又はCH2=CR1CO−[O−CH2-a(CH3)a−CH2-b(CH3)b−]nOR2
但し:
R1は水素又はメチル基であり、
pは同一又は異なり、2又は3であり、
aは同一又は異なり、0又は1であり、
bは同一又は異なり、0又は1であり、
a+b=0又は1であり、
p=2+a+bであり、
nは1以上である平均数であり、
R2はアルキル基である。
好ましくはpは2であり、nは2以上であり、R2はメチル基又はエチル基である。ジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート(DEGA)又はジエチレングリコールエチルエーテルメタクリレートは使用できるモノマーBの例である。メトキシエチルアクリレートは特に好ましくない。ノナエチレングリコールメチルエーテルアクリレート(nEGA)又はノナエチレングリコールメチルエーテルメタクリレートは他のモノマーBの例である。
モノマーBは分岐しているヒドロキシ基を有するモノマー、例えばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及びポリエトキシル化(polythoxylated)化合物に対して利点をもたらす:即ち、モノマーBは非常に低い副反応架橋をもたらす。
ブロックB等の部分Bは疎水性部、例えば疎水性ブロックであり、
モノマーBはジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート又はジエチレングリコールエチルエーテルメタクリレートである。
α−エチレン性不飽和モノカルボン酸のアルキルエステル、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和モノカルボン酸のアルキルエステル;例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、及び2−エチル−ヘキシルアクリレート、2−エチル−ヘキシルメタクリレート、イソオクチルアクリレート、イソオクチルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、
ビニルベルサテート(商標)、
アクリロニトリル、
3〜12炭素原子を含有するビニルニトリル、
ビニルアミンアミド、並びに
ビニル芳香族化合物、例えばスチレン。
エチレンオキシド、
ビニルアルコール、
ビニルピロリドン、
アクリルアミド、メタクリルアミド、
ポリエチレンオキシド(メタ)アクリレート(例えばポリエトキシル化(メタ)アクリル酸)、
α−エチレン性不飽和モノカルボン酸のヒドロキシアルキルエステル、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和モノカルボン酸のヒドロキシアルキルエステル、例えば2−ヒドロキシエチルアクリレート、並びに
α−エチレン性不飽和モノカルボン酸のヒドロキシアルキルアミド、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和モノカルボン酸のヒドロキシアルキルアミド、
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジターシャリーブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド;
エチレンイミン、ビニルアミン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン;
トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレートクロライド、トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレートメチルサルフェート、ジメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレートベンジルクロライド、4−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウムエチルアクリレートクロライド、トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリルアミド(いわゆる2−(アクリロキシ)エチルトリメチルアンモニウム、TMAEAMS)クロライド、トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレート(いわゆる2−(アクリロキシ)エチルトリメチルアンモニウム、TMAEAMS)メチルサルフェート、トリメチルアンモニウムプロピル(メタ)アクリルアミドクロライド、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、
ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、
下式のモノマー:
R2、R3、R4、R5及びR6は同一又は異なり、直鎖状又は分岐状C1〜C6、好ましくはC1〜C4のアルキル、ヒドロキシアルキル又はアミノアルキル基であり;
mは1〜10の整数、例えば1であり;
nは1〜6の整数、好ましくは2〜4であり;
Zは−C(O)O−若しくは−C(O)NH−基又は酸素原子を表し;
Aは(CH2)p基を表し、pは1〜6、好ましくは2〜4の整数であり;
Bは直鎖状又は分岐状C2〜C12、好ましくはC3〜C6を表し、ポリメチレン鎖には任意で1以上のヘテロ原子又はヘテロ基、特にO又はNHが挿入され、任意で1以上のヒドロキシル又はアミノ基、好ましくはヒドロキシル基により置換されてもよく;
Xは、同一又は異なり、対イオンを表し、並びに
その混合物、及びそれらに由来するマクロモノマー;
α−エチレン性不飽和モノカルボン酸、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和モノカルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸
α−エチレン性不飽和ジカルボン酸のモノアルキルエステル、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和ジカルボン酸のモノアルキルエステル、
α−エチレン性不飽和ジカルボン酸のモノアルキルアミド、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和ジカルボン酸のモノアルキルアミド、
α−エチレン性不飽和のスルホン酸基含有化合物、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和のスルホン酸基含有化合物、及びα−エチレン性不飽和のスルホン酸基含有化合物の塩、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和のスルホン酸基含有化合物の塩;例えばビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸の塩;ビニルベンゼンスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸の塩;α−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、α−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸の塩;2−スルホエチルメタクリレート、2−スルホエチルメタクリレートの塩;アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の塩;並びにスチレンスルホネート(SS)。
アミノアルキル(メタ)アクリレート、アミノアルキル(メタ)アクリルアミド、
(メタ)アクリレート、及び(メタ)アクリルアミド誘導体等のモノマーであり、好ましくは少なくとも1の2級、3級又は4級アミン基、又は窒素原子、ビニルアミン又はエチレンイミンを含有する複素環状基を含有するモノマー;
ジアリルジアルキルアンモニウム塩;
その混合物、その塩、及びそれらに由来するマクロモノマー。
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジターシャリーブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド;
エチレンイミン、ビニルアミン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン;
トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレートクロライド、トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレートメチルサルフェート、ジメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレートベンジルクロライド、4−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウムエチルアクリレートクロライド、トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリルアミド(いわゆる2−(アクリロキシ)エチルトリメチルアンモニウム、TMAEAMS)クロライド、トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレート(いわゆる2−(アクリロキシ)エチルトリメチルアンモニウム、TMAEAMS)メチルサルフェート、トリメチルアンモニウムプロピル(メタ)アクリルアミドクロライド、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、
ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、
下式を有するモノマー:
R2、R3、R4、R5及びR6は同一又は異なり、直鎖状又は分岐状C1〜C6、好ましくはC1〜C4のアルキル、ヒドロキシアルキル又はアミノアルキル基であり;
mは1〜10の整数、例えば1であり;
nは1〜6の整数、好ましくは2〜4であり;
Zは−C(O)O−若しくは−C(O)NH−基又は酸素原子を表し;
Aは(CH2)p基を表し、pは1〜6、好ましくは2〜4の整数であり;
Bは直鎖状又は分岐状C2〜C12、好ましくはC3〜C6を表し、ポリメチレン鎖には任意で1以上のヘテロ原子又はヘテロ基、特にO又はNHが挿入され、任意で1以上のヒドロキシル又はアミノ基、好ましくはヒドロキシル基により置換されてもよく;
Xは、同一又は異なり、対イオンを表し、並びに
その混合物、及びそれらに由来するマクロモノマー。
リン酸基又はホスホン酸基を有する、α−エチレン性不飽和モノマー、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和モノマー、
α−エチレン性不飽和モノカルボン酸、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和モノカルボン酸、
α−エチレン性不飽和ジカルボン酸のモノアルキルエステル、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和ジカルボン酸のモノアルキルエステル、
α−エチレン性不飽和ジカルボン酸のモノアルキルアミド、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和ジカルボン酸のモノアルキルアミド、
α−エチレン性不飽和のスルホン酸基含有化合物、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和のスルホン酸基含有化合物、並びに
α−エチレン性不飽和のスルホン酸基含有化合物の塩。
アクリル酸、メタクリル酸、
ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸の塩、
ビニルベンゼンスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸の塩、
α−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、α−アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸の塩、
2−スルホエチルメタクリレート、2−スルホエチルメタクリレートの塩、
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の塩、及び
スチレンスルホネート(SS)。
アクリルアミド、メタクリルアミド、
α−エチレン性不飽和モノカルボン酸のアミド、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和モノカルボン酸のアミド、
α−エチレン性不飽和モノカルボン酸のエステル、好ましくはモノ−α−エチレン性不飽和モノカルボン酸のエステル;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチル−ヘキシルアクリレート等のアルキルエステル;又は2−ヒドロキシエチルアクリレート等のヒドロキシアルキルエステル、
ポリエチレン及び/又はポリプロピレンオキシド(メタ)アクリレート、例えばポリエトキシル化及び/又はポリプロポキシル化(メタ)アクリル酸、
ビニルアルコール、
ビニルピロリドン、
酢酸ビニル、ビニルベルサテート(商標)、
好ましくは3〜12炭素原子を含有するビニルニトリル、
アクリロニトリル、
ビニルアミンアミド、
スチレン等のビニル芳香族化合物、並びに
それらの混合物。
勿論、ブロックA等の部分Aが疎水性及び親水性モノマー由来の両方のユニットを含有することを排除するものではない。
「リビング」又は「制御された」フリーラジカル重合が好ましい。
例えば下記記載のように2種のモノマーの逐次的付加反応によるアニオン性重合の使用が可能である:Schmolka、J. Am. Oil Chem. Soc. 1977、54、110;又はWilczek-Veraetら、Macromolecules 1996、29、4036。別の使用可能な方法は、下記記載のように別のブロックポリマーのそれぞれの末端でのブロックポリマーの重合を開始させてなる:例えば、Katayose及びKataoka、Proc. Intern. Symp. Control. Rel. Bioact. Materials、1996、23、899。
国際公開WO98/58974号及び特許米国特許6153705号に記載されているザンテートにより制御されたフリーラジカル重合、
国際公開WO98/01478号に記載されているジチオエステルにより制御されたフリーラジカル重合、
国際公開WO99/35178号に記載されているジチオエステルにより制御されたフリーラジカル重合、
国際公開WO99/35177号に記載されているジチオカルバマートにより制御されたフリーラジカル重合、
国際公開WO99/03894号に記載されているニトロキシド前駆体を使用したフリー(ラジカル)重合、
国際公開WO99/31144号に記載されているジチオカルバマートにより制御されたフリーラジカル重合、
国際公開WO02/26836号に記載されているジチオカルバザート(carbazates)により制御されたフリーラジカル重合、
国際公開WO00/75207号及び米国特許出願09/980387号明細書に記載されているハロゲン化ザンテートにより制御されたフリーラジカル重合、
国際公開WO02/10223号に記載されているジチオホスホロエステルにより制御されたフリーラジカル重合、
国際公開WO02/22688号に記載されているピロ硫酸(disulphur)化合物の存在下で移動剤により制御されたフリーラジカル重合、
国際公開WO96/30421号に記載されている原子移動ラジカル重合(ATRP)、
Otuら、Makromol.Chem.Rapid.Commun.、3、127(1982)に記載されているような開始剤(iniferter)により制御されたフリーラジカル重合、
Tatemotoら、Jap.50、127、991(1975)、ダイキン工業社、及びMatyjaszewskiら、Macromolecules、28、2093(1995)に記載されている沃素の変性(degenerative)移動により制御されたフリーラジカル重合、
Webster O.W.「基移動重合」、p.580-588、「ポリマー科学及び技術百科」、Vol.7、H.F.Mark、N.M.Bikales、C.G.Overberger及びG.Menges編、Wiley Interscience、NewYork、1987に記載されている基移動重合、
D.Braunら、Macromol.Symp.、111、63(1996)に記載されているテトラフェニルエタン誘導体により制御されたラジカル重合、
Waylandら、J.Am.Chem.Soc.、116、7973(1994)に記載されている有機コバルト錯体により制御されたラジカル重合。
a)モノ−α−エチレン性不飽和モノマー、少なくともフリーラジカル源化合物、及び移動剤とを反応させ、第一ブロックを得るステップ、但し、上記移動剤はその第一ブロックへ結合されている、
b1)第一ブロック、別のモノ−α−エチレン性不飽和モノマー、及び、任意で少なくとも1のラジカル源化合物を反応させ、ジブロックコポリマーを得るステップ、
b2)任意で、繰り返しn回(nは0以上)ステップb1)を行い(n−2)−ブロックコポリマーを得るステップ、次に
c)任意で移動剤を適当な物質(means)と反応させて不活性にするステップ。
a)モノ−α−エチレン性不飽和モノマーを、少なくともフリーラジカル源化合物、及び移動剤と反応させ第一ブロックを得るステップ、但し、移動剤は上記第一ブロックに結合されている、
b)第一ブロックを別のモノ−α−エチレン性不飽和モノマー及び、任意で少なくとも1のラジカル源化合物と反応させ、ジブロックコポリマーを得るステップ、次に
c)任意で移動剤を所定の物質と反応させて不活性にするステップ。
ステップa)中で、ポリマーの第一ブロックが合成される。ステップb)、b1)、又はb2)中で、ポリマーの別のブロックが合成される。
R1は(i)任意で置換されたアルキル、アシル、アリール、アルケン若しくはアルキン基、(ii)飽和若しくは不飽和であり、任意で置換された炭素環又は芳香族、又は(iii)任意で置換された飽和若しくは不飽和複素環又はポリマー鎖を表す。
R1、R2、R’2及びR3基は置換されたフェニル又はアルキル基、置換された芳香族基又は下記基により置換されてもよい:オキソ、アルコキシカルボニル若しくはアリールオキシカルボニル(−COOR)、カルボキシル(−COOH)、アシロキシ(−O2CR)、カルバモイル(−CONR2)、シアノ(−CN)、アルキルカルボニル、アルキルアリールカルボニル、アリールカルボニル、アリールアルキルカルボニル、イソシアナート、フタルイミド、マレイミド、スクシンイミド、アミジノ、グアニジノ、ヒドロキシル(−OH)、アミノ(−NR2)、ハロゲン、アリル、エポキシ、アルコキシ(−OR)、S−アルキル、S−アリール若しくはシリル、親水性若しくはイオン性を示す基、例えばカルボン酸のアルカリ塩、スルホン酸のアルカリ塩、ポリ(アルキレンオキシド)(PEO、PPO)鎖、若しくはカチオン性置換基(4級アンモニウム塩)。但し、Rはアルキル又はアリール基を表す。
R1及びR1’は(i)任意で置換されたアルキル、アシル、アリール、アルケン若しくはアルキン基、(ii)任意で置換された飽和若しくは不飽和である炭素環又は芳香族、又は(iii)任意で置換された飽和若しくは不飽和複素環又はポリマー鎖を表し、
pは2〜10である。
R2、R3、R4、R7及びR8は同一又は異なり、水素原子又は有機基であり、任意で環を形成できる。R2、R3、R4、R7及びR8の有機基の例として、ヒドロカルビル、置換されたヒドロカルビル、ヘテロ原子含有ヒドロカルビル、置換されたヘテロ原子含有ヒドロカルビルが挙げられる。
本発明のコポリマーは好ましくは水溶性である。その溶解度はコポリマーを含有する組成物(又は配合物)、一般的に水性組成物のpHに依存する。好ましくは、コポリマーが水溶性となるpH範囲がある。pH感受性は、ブロックA等の部分A、ブロックA等の部分Aを有するモノマー、pHに依存してアニオン性又はカチオン性のユニットを選択することにより調整できる。その例として、アクリル酸又はメタクリル酸に由来するユニットを有するブロックA等の部分Aが挙げられる。
配合物の組成物中のコポリマーは、任意でいずれかの界面に配置された溶液、分散液、組織化されたシステム、吸着された成分の形をとることができる。それはベシクル又はカプセル、又はその部分の形でも良い。
本発明のコポリマーは農化学製品の配合物中に、その固体化合物が水中に分散された形で使用できる。これら配合物は、水性媒体中に分散した粒子、平均粒径1060nm未満のナノ粒子、又はそれより大きい粒子を含有する。これら配合物中、本発明のコポリマーは、粒子を分散し及び/又は分散液への安定性を提供する分散剤として使用できる。粒子は、固体農化学製品の細粒化された粒子でもよい。有用なプロセスでは、粒子は共沈殿プロセスにより得られ、その場合には水が、水溶性でない農化学製品、水と混和性である農化学製品の溶媒及びコポリマーを含有する組成物へ添加される。この共沈殿プロセスの詳細はWO02/082900号として発行された国際公開に示されている。この出願を資料として使用する。
本発明のコポリマーは洗浄用配合物、好ましくは食器洗い配合物、更に好ましくは食器手洗い用配合物に使用できる。これらの配合物中で本発明のコポリマーは泡立ち性の改質又はその制御を増強できる。それは清浄化増強及び/又は脂肪性物質の再付着の防止を増強する。これらの詳細は国際特許出願PCT/EP03/01317号(2003年2月11日出願)に記載されており、この出願書類を資料として使用する。
本発明のコポリマーはエマルジョンを表面上への配置傾向を高め(vectorizing)、又はエマルジョンを表面上へ配置を調整するために使用できる。これは好ましくはアミン基を有するシリコーンを含有するシリコーンエマルジョン用に、例えばシャンプー、ボディソープ又はシャワージェル配合物(コンディショナーとして髪又は皮膚上に配置されるエマルジョン)中、又は洗濯洗剤用配合物(織物製品表面へ配置されるシリコーンエマルジョン)中で有用である。
本発明のコポリマーは、洗浄されるかその上に配置される髪及び/又は皮膚用配合物、例えばシャンプー、コンディショナー、シャワージェル、ヘアスタイル用製品中に使用できる。本発明のコポリマーは、目的のコンディショニング及び/又はヘアボリューム性、及び/又は(濡れた又は乾いた髪の)櫛通り性を提供できる。
本発明のコポリマーは活性剤デリバリー(active delivery)用に使用できる。
本発明のコポリマーはポリマー製品、例えば乳化剤、共乳化剤、又はエマルジョン安定化剤中に使用できる。従って、本発明のコポリマーは、単一の乳化剤用、界面活性剤と組み合わせる共乳化剤用、又はエマルジョン安定化剤用等のラテックスポリマーの製造中に使用できる。有用な例として、ラテックス製造に使用されるモノマーの乳化又はモノマーエマルジョンの安定化が挙げられる。モノマーのエマルジョンは、しばしばプレエマルジョンと言われる。これら乳化、共乳化、又はエマルジョン安定化の詳細は、国際公開WO02/090392号、及び国際特許出願PCT/EP03/01313(2003年2月11日出願)に記載されており、これらの出願書類を資料として使用する。好ましいエマルジョンは、エチレン性不飽和モノマーを含有するエマルジョンである。コポリマーは又、固体表面の性質を改質して、最初の表面のとは異なる性能、例えば表面の耐腐食化、親水化/疎水化、を達成するために使用できる。
本発明のコポリマーが部分Aが親水性ブロックであり部分Bが疎水性ブロックであるブロックコポリマーである場合、そのコポリマーはベシクル又はカプセル製造に使用できる。そのベシクル又はカプセルはそのコポリマーを有する(含有する、本質的に構成される、又は本質的にからなる)膜又はシェルを有する。換言すれば、それはベシクル又はカプセルの、膜若しくはシェル又はその部分として使用できる。
活性成分の例として、化粧効果、治療効果を有する化合物、及び髪又は皮膚トリートメント用化合物等の化粧品に使用される親水性活性成分が挙げられる。
活性成分の例として、化粧用品に使用される親水性活性成分、例えばクエン酸、乳酸、グリコール酸、サリチル酸、ジ(ci)カルボン酸等のα−及びβ−ヒドロキシ酸、好ましくはアゼライン酸等の9〜16炭素原子含有不飽和化合物、ビタミンC及びその誘導体、好ましくはホスフェートベース又は又はグリコシルベース誘導体、殺生物剤、好ましくはカチオン性のもの(例えば商標「Glokill PQ」、商標「Rhodoaquat RP50」、ローディア社販売)等が挙げられる。
活性成分の例として、石油分野で使用される親水性活性成分、例えば充填、ボーリング、又は石油井の刺激(即ちフラクチャリング)に有用な親水性化合物が挙げられる。その他の例として、架橋触媒、例えばリチウム塩、塩酸塩、酢酸塩が挙げられる。又その他の例としてポリサッカリドを劣化させる化合物、例えばカルボン酸(例えばクエン酸)、酵素及び酸化剤が挙げられる。
活性成分の例として又、洗濯洗剤用配合物中の薬剤による酸化から防止された漂白剤、酵素、リン酸塩及び殺生物作用を有するカチオン性化合物が挙げられる。
Tolcide(商標、ローディアUK社製、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウムサルフェート、THPS)、
ベンジルジメチルドデシルアンモニウムクロライド(BDAC)、
セトリモニム(cetrimonim)ブロマイド(CTAB)、例えば商標「Rhodaquat M-242」として市販されている化合物。
有用な活性成分の例として又、酵素、例えばエラスターゼ等のセリンクラスプロテアーゼが挙げられる。
毒性及び生体親和性を理由として、移動基がコポリマー製造に使用された場合、それらの基は化学的にコポリマーから除去されることが好ましい。有用な除去反応は国際特許出願PCT/EP03/01571(2003年2月17日出願)、国際公開WO02/090397号、国際公開WO02/090424号に記載されており、この出願書類を資料として使用する。
ステップa)水、本発明のコポリマー及び任意で添加剤を有する組成物を調製するステップ、但しブロックAの溶解度はpH−依存性であり、その組成物はブロックAが非水溶性であるpHを有する、並びに
ステップb)pHをブロックAが水溶性であるpHへ変化させるステップ。
上記ステップa)は例えば水を粉状のコポリマー、pH調節剤、及び任意で添加剤と混合することにより行うことが出来る。
a)水、ブロックコポリマー、及び任意で添加剤を含有する組成物を4未満のpHとするステップ、
b)pHを4を超えるまで上昇させるステップ。
成分:エタノール32.00g。ジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート50.00g。商標「ザンテートA」1.041g。AIBN0.280g。
手順:上記成分は機械攪拌器を備えた250ml重合容器中に導入される。ゴム製セプタムキャップで封じた後、内容物は乾燥窒素で60分間バブルされ、次に70℃迄加熱され、この温度で8時間維持される。少量のサンプルが取り出され、ガスクロマトグラフィー頭頂部で転換を確認される。最終的に、固体含有量は20%である。
ステージ1:モノブロックp(DEGA)3000の合成
成分:エタノール32.00g。ジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート30.00g。商標「ザンテートA」0.384g。AMBN0.263g。
手順:上記成分は機械攪拌器を備えた500ml重合容器中に導入される。ゴム製セプタムキャップで封じた後、内容物は乾燥窒素で60分間バブルされ、次に70℃迄加熱され、この温度で8時間維持される。少量のサンプルが取り出され転換を確認される。固体含有量は50%である。
成分:エタノール225.0g。アクリル酸120.0g。AMBN0.263g。
手順:上記成分は乾燥フラスコ中へ導入され乾燥窒素で60分間バブルされる。次にそれらはダブルチップニードルによりステージ1の重合容器中へ移動される。供給物の導入完了後、反応混合物は更に8時間、70℃で維持される。転換は固体含有量により確認される。固体含有量は50%である。
ステージ1:ランダム(statistic)モノブロックp(DEGA)2250−s−p(BA)750の合成
成分:エタノール10.51mL。ジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート4.054mL。BAブチルアクリレート1.311mL。商標「ザンテートA」0.308mL。商標「Trigonox」0.061g。
手順:上記成分は機械攪拌器を備えた100ml重合容器中に導入される。ゴム製セプタムキャップで封じた後、内容物は乾燥窒素で60分間バブルされ、次に70℃迄加熱され、この温度は10時間維持される。開始剤が複数回投入により添加される(5回の添加)。少量のサンプルが取り出され両方のモノマーの転換を確認される。固体含有量は50%である。
成分:エタノール35.00mL。アクリル酸20.06mL。商標「Trigonox」0.0612g。
手順:上記成分は乾燥フラスコ中へ導入され乾燥窒素で60分間バブルされる。次にそれらはダブルチップニードルによりステージ1の重合容器中へ移動される。供給物の導入完了後、反応混合物は70℃で、更に10時間維持される。転換は固体含有量により確認される。固体含有量は50%である。
ステージ1:モノブロックp(nEGA)30000の合成
成分:エタノール30.0g。水130.0g。ノナエチレングリコールメチルエーテルアクリレート165.0g。商標「ザンテートA」1.145g。S2O8(NH4)20.250g。
手順:上記成分は機械攪拌器を備えた500ml重合容器中に導入される。ゴム製セプタムキャップで封じた後、内容物は乾燥窒素で60分間バブルされ、次に70℃迄加熱され、この温度で8時間維持される。少量のサンプルが取り出され転換を確認される。固体含有量は50%である。
成分:エタノール12.0g。水46.0g。[2−(アクリロキシ)エチル]トリメチルアンモニウムメチルサルフェート60.0g。S2O8(NH4)20.250g。
手順:上記成分は乾燥フラスコ中へ導入され乾燥窒素で60分間バブルされる。次にそれらはダブルチップニードルによりステージ1の重合容器中へ移動される。供給物の導入完了後、反応混合物は70℃で更に14時間維持される。転換は固体含有量により確認される。固体含有量は50%である。
ステージ1:モノブロックp(TMAEAMS)11000の合成
成分:エタノール30.0g。水130.0g。[2−(アクリロキシ)エチル]トリメチルアンモニウムメチルサルフェート60.0g。商標「ザンテートA」1.145g。S2O8(NH4)20.250g。
手順:上記成分は機械攪拌器を備えた500ml重合容器中に導入される。ゴム製セプタムキャップで封じた後、内容物は乾燥窒素で60分間バブルされ、次に70℃迄加熱され、この温度で8時間維持される。少量のサンプルが取り出され転換を確認される。固体含有量は50%である。
成分:エタノール12.0g。水46.0g。アクリルアミド165.0g。S2O8(NH4)20.250g。
手順:上記成分は乾燥フラスコ中へ導入され乾燥窒素で60分間バブルされる。次に、それらはダブルチップニードルによりステージ1の重合容器中へ移動される。供給物の導入完了後、反応混合物は70℃で更に14時間維持される。転換は固体含有量により確認される。固体含有量は50%である。
(ポリブチルアクリレートブロックポリアクリル酸)
ステージ1:モノブロックp(BA)3000の合成
成分:エタノール32.00g。ブチルアクリレート30.00g。商標「ザンテートA」0.384g。AMBN0.263g。
手順:上記成分は、機械攪拌器を備えた500ml重合容器中に導入される。ゴム製セプタムキャップで封じた後、内容物は乾燥窒素で60分間バブルされ、次に70℃迄加熱され、この温度で8時間維持される.少量のサンプルが取り出され転換を確認される。固体含有量は50%である。
ステージ2:ジブロックコポリマーp(BA)3000−b−p(AA)12000の合成
成分:エタノール225.0g。アクリル酸120.0g。AMBN0.263g。
手順:上記成分は乾燥フラスコ中へ導入され乾燥窒素で60分間バブルされる。次にそれらはダブルチップニードルによりステージ1の重合容器中へ移動される。供給物の導入完了後、反応混合物は70℃で更に8時間に維持される。転換は固体含有量により確認される。固体含有量は50%である。
乳化剤(液体/液体界面)としてのジブロックコポリマーの性質を比較するために、垂滴法試験が行われた。それにより動的性質(kinetic)及び最終表面圧力を比較できる。この試験では、空気で満たされたシリンジがポリマー溶液で満たされたセル中に導入される(濃度0.1%〜10-6%)。シリンジを押して、新しい界面を水及び溶液間に形成する。バブルの形状は、表面張力及び流体密度に依存し、それらは公知である。CCDカメラ及びソフトウェアを使用して、界面保持時間に関する表面張力を検出できる。動的性質がよいほど、乳化剤は優れている。表面圧力が大きいほど、乳化剤は優れている。
2種のジブロックコポリマー、実施例6のpBA3000−b−pAA12000及び実施例2のpDEGA3000−b−PAA12000の動的性質及び表面圧力が比較された。
pDEGA3000−b−PAA12000コポリマーは、pBA3000−b−pAA12000よりも1000倍早い動的性質を有している。
pBA3000−b−pAA12000コポリマー溶液は、約25mN/mで平衡の表面圧力を有し、一方、pDEGA3000−b−PAA12000コポリマー溶液は約33mN/mで平衡の表面圧力を有し、それは、臨界ミセル濃度後の界面活性剤の表面圧力に相当する(例えばドデシル硫酸ナトリウム)。
疎水性モデル(ヘキサメチルジシラザンでシラン化されたケイ酸(silice)のシリコンウェハ1000Å)表面上の反射測定が行われる。疎水性表面はポリマー溶液が流れるセル中に浸される。表面上で反射されるレーザービームの偏光(polarization)の変化を利用して、表面上のポリマー吸着量を検知する。
吸着量及び吸着の動的性質を異なるジブロックコポリマーで測定する。
試験されたコポリマーは下記のとおり:
実施例6のpBA3000−b−pAA12000。
実施例3の[p(DEGA)−s−p(BA)]3000−b−p(AA)12000。
実施例2のpDEGA3000−b−PAA12000。
実施例3の[p(DEGA)−s−p(BA)]3000−b−p(AA)12000及び実施例2のpDEGA3000−b−PAA12000は、実施例6のpBA3000−b−pAA12000よりも良い吸着量を有し、実施例3の[p(DEGA)−s−p(BA)]3000−b−p(AA)12000及び実施例2のpDEGA3000−b−PAA12000は、類似の吸着の動的性質を有し、実施例3の[p(DEGA)−s−p(BA)]3000−b−p(AA)12000は、pDEGA3000−b−PAA12000よりも高い吸着量に達する。
材料及び方法
中程度の茶色の細い髪の房6インチ長×1インチ幅×重量2gm。
15%(基準(basis)活性)商標「Rhodapon LSB」溶液(Rhodia社販売の界面活性剤)
5.0%ポリマー基準活性成分含有水性ポリマー試験溶液。
試験されたポリマー:
実施例5のp(nEGA)30000−b−p(TMAEAMS)11000。
実施例4のp(AM)30000−b−p(TMAEAMS)11000(ポリアクリルアミドブロックポリ{[2−(アクリロキシ)エチル]トリメチルアンモニウム})。
商標「Image-pro」デジタル画像分析機。
ミノルタ社製商標「DiImage7i」高解像度デジタルカメラ。
21房がラベルされ7種の処理群に分割される(3房/処理群)。それぞれの髪の房は商標「Rhodapon LSB」の15%溶液中に10分間浸し、1分間機械攪拌されて予備洗浄される。その房は次に45分間水道の流水(25℃)で洗浄され、一晩室温で空気乾燥される。次に複数の基準高解像度カラー写真がそれぞれの房毎に写される。それぞれの画像は次に、基準ボリューム測定のためにデジタル画像分析機で処理される。基準測定に続いて、それぞれの房は流水下(40℃)で1分間湿潤される。0.2mlのそれぞれポリマー溶液は次に髪へ適用され1分間マッサージされ、次に1分間水道水の流水(40℃)下で洗浄される。次に房は一晩室温で空気乾燥され、後処理のデジタル画像の第二のセットが写され分析される。
この試験は実施例4のp(nEGA)30000−b−p(TMAEAMS)11000は、実施例5のp(AM)30000−b−p(TMAEAMS)11000(+0.1%ボリューム)よりもより良いボリューム増加(+9.4%ボリューム)を起こすことを示した。
Claims (17)
- 異なる組成を有し、親水性部又は疎水性部であるブロックA及びブロックB、を含有する(ブロックA)−(ブロックB)ジブロックコポリマー、(ブロックA)−(ブロックB)−(ブロックA)トリブロックコポリマー、又は(ブロックB)−(ブロックA)−(ブロックB)トリブロックコポリマーであり、
前記ブロックAは、α−エチレン性不飽和モノカルボン酸、トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレートクロライド、トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレートメチルサルフェート、ジメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレートベンジルクロライド、4−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウムエチルアクリレートクロライド、トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリルアミド(いわゆる2−(アクリロキシ)エチルトリメチルアンモニウム、TMAEAMS)クロライド、トリメチルアンモニウムエチル(メタ)アクリレート(いわゆる2−(アクリロキシ)エチルトリメチルアンモニウム、TMAEAMS)メチルサルフェート、トリメチルアンモニウムプロピル(メタ)アクリルアミドクロライド、及び、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライドからなる群から選ばれるモノマー由来のユニットを含有し、
前記ブロックBは、下式のモノマーBに由来するユニットを含有する:
CH2=CR1CO−[O−(CH2)p−]nOR 2
但し:
R1は水素又はメチル基であり、
pは同一又は異なり、2又は3であり、
nは1以上である平均数であり、
R2はメチル基、エチル基又はプロピル基である。 - ブロックAは親水性部であり、ブロックBは疎水性部である請求項1記載のコポリマー。
- pは2であり、nは2以上であり、R2はメチル基又はエチル基である請求項1又は
2記載のコポリマー。 - ブロックAは親水性部であり、ブロックBは疎水性部であり、モノマーBはジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート又はジエチレングリコールエチルエーテルメタクリレートである請求項1記載のコポリマー。
- モノマーBはノナエチレングリコールメチルエーテルアクリレート又はノナエチレングリコールメチルエーテルメタクリレートである請求項1又は3記載のコポリマー。
- ブロックBは、更に疎水性又は親水性モノマー由来のユニットを含有する請求項1〜5いずれか1項記載のコポリマー。
- ブロックB及びブロックAの重量比は1/1を超える請求項1〜6いずれか1項記載のコポリマー。
- ブロックB及びブロックAの重量比は1/1以下である請求項1〜6いずれか1項記載のコポリマー。
- 医薬的配合物に含有される請求項1〜8いずれか1項記載のコポリマー。
- ホームケア配合物に含有される請求項1〜8いずれか1項記載のコポリマー。
- 個人ケア用配合物に含有される請求項1〜8いずれか1項記載のコポリマー。
- 農業用配合物に含有される請求項1〜8いずれか1項記載のコポリマー。
- 工業的組成物に含有される請求項1〜8いずれか1項記載のコポリマー。
- 乳化剤又は共乳化剤としての、請求項1〜8いずれか1項記載のコポリマーの使用。
- 固体粒子の分散剤としての、請求項1〜8いずれか1項記載のコポリマーの使用。
- 表面処理剤としての、請求項1〜8いずれか1項記載のコポリマーの使用。
- コポリマーがブロックAは親水性ブロックでありブロックBは疎水性ブロックであるブロックコポリマーである場合、ベシクル又はカプセルの膜又はシェルとして、又はそれらの一部としての、請求項1〜8いずれか1項記載のコポリマーの使用。
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