PL209901B1 - Kompozycja żywicy, zawierającej zakończony estrem poli(estro-amid), sposób jej wytwarzania, produkt higieny osobistej i kompozycja do kontrolowanego uwalniania - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja żywicy, zawierającej zakończony estrem poli(estroamid), sposób jej wytwarzania, produkt higieny osobistej i kompozycja do kontrolowanego uwalniania. Te kompozycje żywicy są przydatne do tworzenia żeli, w szczególności z niskopolarnymi cieczami takimi, jak węglowodory.

Produkty higieny osobistej zwykle zawierają jeden lub większą liczbę składników czynnych w kompozycji noś nikowej. Chociaż skł adnik (sk ł adniki) czynne okreś lają koń cowe wł aś ciwości dział ania produktu, kompozycja nośnikowa jest równie ważna dla handlowego sukcesu produktu. Reologia nośnika (również zwanego „podstawą”) w dużym stopniu determinuje lejność produktu, a lejność w dużym stopniu determinuje sposób, w jaki użytkownik będzie nakładał lub stosował produkt.

Przykładowo, chlorowodorotlenek glinu i tetrachlorohydreks-Gly glinu-cyrkonu są solami metali, które są pospolicie stosowane jako składniki czynne w produktach odwaniających i przeciwpotnych. Konsumenci wykazują preferencję dla stosowania dezodorantu w sztyftach. Tak więc, nośnikiem w dezodorancie sztyftowym musi być wzglę dnie twarda substancja; w tych produktach woskowy jako nośnik zastosowano alkohol tłuszczowy, taki jak alkohol stearylowy. Jako inny przykład, składnik czynny w szmince jest środkiem barwiącym. Szminka powinna nie być tak twarda, jak dezodorant w sztyfcie, lecz oczywiście musi zachować kształt nieuż ywana w temperaturze pokojowej. Wiadomo, że mieszanka wosku i oleju daje konsystencję dobrze dopasowaną jako nośnik do szminki. Jako końcowy przykład, szampon korzystnie ma lepkość większą niż woda - gdy składnik (składniki) czynny w szamponie nie ma dostatecznie wysokiej lepkoś ci, noś nikowa substancja o duż ej lepkoś ci jest korzystnie zawarta w kompozycji szamponu.

Widać z powyższych przykładów, że osoby komponujące produkty higieny osobistej polegają na dostępności materiałów mających różne właściwości reologiczne, dla skomponowania udanego produktu higieny osobistej. Materiały, które mają żelopodobny charakter w tym, że utrzymują kształt po pozostawieniu w spokoju, lecz płyną przy pocieraniu, są często pożądane do produktów higieny osobistej.

Transparentne (to jest przejrzyste) nośniki są potrzebne osobom komponującym, które opracowują produkt higieny osobistej, w którym środek barwiący jest składnikiem czynnym, ponieważ przezroczysty nośnik (w przeciwieństwie do nieprzezroczystego) będzie minimalnie, jeśli w ogóle, szkodził wyglądowi środka barwiącego. Jednakże, w ostatnich latach konsumenci wykazali rosnące zainteresowanie przezroczystymi produktami higieny osobistej, takimi jak dezodoranty i szampony. Istnieje więc rosnące zapotrzebowanie na przezroczyste materiały zapewniające reologiczne właściwości konieczne w różnych produktach higieny osobistej, a szczególnie takie, które mogą nadawać żelopodobny charakter preparatowi.

Opisano, że poliamidowa żywica wytworzona ze spolimeryzowanego tłuszczowego kwasu i diaminy dział a jako ś rodek ż elują cy w preparatach opracowanych jako produkty higieny osobistej. Przykładowo, opis patentowy US nr 3 148 125 dotyczy przejrzystej kompozycji szminki utworzonej z poliamidowej żywicy skomponowanej z niższym alifatycznym alkoholem i tak zwanym „poliamidowym rozpuszczalnikiem”. Podobnie, opis patentowy US nr 5 500 209 opisuje wytwarzanie żelowego lub sztyftowego dezodorantu, gdzie kompozycja zawiera poliamidowy środek żelujący i układ rozpuszczalników obejmujący jednowodorotlenowe lub wielowodorotlenowe alkohole. Tak więc, znane jest już w tej dziedzinie techniki mieszanie pewnych poliamidów z alkoholami, z wytworzeniem żelu.

Pewne modyfikowane poliamidowe żywice, np., poliamidy, które są tylko częściowo amidowane, lecz zawierają estryfikowane grupy karboksylowe, opisano jako nadające dużą wytrzymałość żelowi i wyraźne tiksotropowe właściwości powlekającym kompozycjom zawierającym żywice alkidowe lub oleje schnące (patrz opis patentowy US nr 3 141 767 Goetze i in.). Jednakże zmodyfikowanych poliamidowych żywic Goetze i in. nie ujawniono jako przydatnych środków żelujących w produktach higieny osobistej ani jako przydatnych środków żelujących przy stosowaniu jako nośnika płynu niskopolarnego.

Płyny niskopolarne korzystnie występują w preparacie higieny osobistej, ponieważ są często przezroczyste, względnie tanie i nietoksyczne. Niskopolarne ciecze są również dostępne w wielu klasach lepkości i czystości. Jednakże niskopolarne płyny często nie mają reologicznych właściwości pożądanych w nośniku, np., nie wykazują naturalnie charakteru żelopodobnego. Istnieje zapotrzebowanie w tej dziedzinie na materiały, które można połączyć z niskopolarnym rozpuszczalnikiem, takim jak węglowodór lub ester kwasu tłuszczowego, z wytworzeniem przezroczystej substancji, która ma

PL 209 901 B1 żelopodobny charakter. Żelopodobny charakter oznacza korzystnie uczucie gładkiego, jedwabistego dotyku przy wcieraniu żelu w skórę. Kompozycje stanowiące przedmiot wynalazku wykazują takie i podobne, korzystne cechy, podane w opisie.

Kompozycja żywicy, zawierającej zakończony estrem poli(estro-amid), wytworzona w reakcji składników obejmujących dwuzasadowy kwas, diaminę, poliol i monoalkohol, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że (a) co najmniej 50% równoważnikowych dwuzasadowego kwasu stanowi spolimeryzowany kwas tłuszczowy;

(b) co najmniej 50% równoważnikowych diaminy stanowi etylenodiamina;

(c) 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol, korzystnie alkohol o wzorze R³-OH, w którym R³ oznacza rodnik węglowodorowy o co najmniej 10 atomach węgla; i (d) nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol, korzystnie poliol o wzorze R⁴(OH)n, w którym R⁴ oznacza n-wartościową grupę organiczną, n wybiera się spośród liczb 2, 3, 4, 5 i 6.

Korzystnie, w kompozycji spolimeryzowany kwas tłuszczowy stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników kwasowych dwuzasadowego kwasu.

Korzystnie, w kompozycji spolimeryzowany kwas tłuszczowy stanowi co najmniej 90% równoważnikowych równoważników kwasowych dwuzasadowego kwasu.

Korzystnie, w kompozycji etylenodiamina stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników aminowych z diaminy.

Korzystnie, w kompozycji spolimeryzowany kwas tłuszczowy stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników kwasowych dwuzasadowego kwasu, i etylenodiamina stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników aminowych z diaminy.

Korzystnie, R³ oznacza rodnik węglowodorowy C10-C30.

Korzystnie, R³ oznacza rodnik węglowodorowy C30-C70.

Korzystnie, R³ oznacza grupę alkilową lub aralkilową.

Korzystnie, monoalkohol wybiera się spośród dekanolu, tetradekanolu, heksadekanolu, oktadekanolu (alkoholu stearylowego), alkoholu behenylowego i liniowych woskowych alkoholi mających 22-70 atomów węgla.

Korzystnie, R⁴ oznacza grupę organiczną C2-C20 bez podstawienia hydroksylami.

Korzystnie, R⁴ oznacza rodnik węglowodorowy.

Korzystnie, poliol wybiera się spośród glikolu etylenowego, glikolu propylenowego, glikolu butylenowego, gliceryny, tris(hydroksymetylo)propanu, pentaerytrytolu, glikolu neopentylowego, tris(hydroksymetylo)metanolu, di-pentaerytrytolu i tri-pentaerytrytolu.

Korzystnie, aminowe równoważniki z diaminy stanowią 0,3 do 0,75 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

Korzystnie, hydroksylowe równoważniki z poliolu stanowią 0,05 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

Korzystnie, hydroksylowe równoważniki z monoalkoholu stanowią 0,20 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

Korzystnie, aminowe równoważniki z diaminy stanowią 0,30 do 0,75 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; hydroksylowe równoważniki z poliolu stanowią 0,05 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; i hydroksylowe równoważniki z monoalkoholu stanowią 0,20 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

Korzystnie, reagent, dwuzasadowy kwas, obejmuje współ-dikwas wybrany spośród kwasu 1,4-cykloheksanodikarboksylowego, kwasu izoftalowego, kwasu adypinowego, kwasu azelainowego, kwasu sebacynowego i kwasu dodekanodiowego.

Korzystnie, reagent diaminowy obejmuje współ-diaminę wybraną spośród 1,6-heksanodiaminy, ksylenodiaminy, 1,2-propanodiaminy, 2-metylopentametylenodiaminy i 1,12-dodekanodiaminy.

Korzystnie, spolimeryzowany kwas tłuszczowy stanowi co najmniej 75% równoważnikowych kwasowych równoważników dwuzasadowego kwasu, etylenodiamina stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników aminowych z aminy; aminowe równoważniki z diaminy stanowią 0,30 do 0,75 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol

PL 209 901 B1 i monoalkohol; hydroksylowe równoważ niki z poliolu stanowią 0,05 do 0,45 cał o ś ci równoważ ników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; i hydroksylowe równoważniki z monoalkoholu stanowią 0,20 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

Korzystnie, kompozycję wytwarza się w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OR, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy R16-22.

Korzystnie, kompozycja zawiera ponadto węglowodór; przy czym kompozycja ma konsystencję żelu.

Bardziej korzystnie, 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol.

Bardziej korzystnie, kompozycję żywicy wytwarza się w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.

Bardziej korzystnie, węglowodorem jest olej mineralny.

Bardziej korzystnie, kompozycja jest przezroczysta.

Korzystnie, kompozycja zawiera ponadto związek estrowy zawierający grupę chemiczną -O-C(=O)-, przy czym kompozycja ma konsystencję żelu.

Bardziej korzystnie, 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol.

Bardziej korzystnie, kompozycję żywicy wytwarza się w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.

Bardziej korzystnie, estrowy związek ma wzór R³-O-C(=O)-R⁴, w którym R³ i R⁴ są rodnikami węglowodorowymi.

Bardziej korzystnie, kompozycja jest przezroczysta.

Korzystnie, kompozycja zawiera ponadto związek poliestrowy, przy czym kompozycja ma konsystencję żelu.

Bardziej korzystnie, 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol.

Bardziej korzystnie, kompozycję żywicy wytwarza się w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.

Sposób wytwarzania kompozycji żywicy, zawierającej zakończony estrem poli(estro-amid), określonej powyżej, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że obejmuje reakcję „w” równoważników hydroksylu z poliolu lub jego reaktywnego równoważnika, „x” równoważników kwasu karboksylowego z dikwasu lub jego reaktywnego równoważnika, „y” równoważników aminy z diaminy, i „z” równoważników hydroksylu z monoalkoholu lub jego reaktywnego równoważnika w warunkach reakcji dających kompozycję żywicy o liczbie kwasowej mniejszej niż 20 i liczbie aminowej mniejszej niż 20, gdzie co najmniej 50% równoważników kwasu karboksylowego pochodzi ze spolimeryzowanego kwasu tłuszczowego, co najmniej 50% równoważników aminy pochodzi z etylenodiaminy, i monoalkohol jest zasadniczo jedynym monofunkcyjnym reagentem użytym do wytwarzania żywicy, przy czym w/(w+y+z) mieści się w zakresie od 0,05 do 0,45; y/(w+y+z) mieści się w zakresie od 0,25 do 0,75; i z/(w+y+z) mieści się w zakresie od 0,20 do 0, 50.

Korzystnie, 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol.

Korzystnie, wytwarza się kompozycję żywicy mającej punkt mięknięcia w zakresie od 40 do 150°C.

PL 209 901 B1

Produkt higieny osobistej, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że zawiera kompozycję żywicy określoną powyżej.

Korzystnie, produkt higieny osobistej zawiera ponadto co najmniej jeden kosmetycznie czynny składnik.

Korzystnie, produkt higieny osobistej ma postać szminki lub ołówka do warg.

Korzystnie, produkt higieny osobistej zawiera ponadto co najmniej jeden dermatologicznie czynny składnik.

Korzystnie, produkt higieny osobistej ma postać sztyftu dezodorantu.

Korzystnie, produkt higieny osobistej zawiera kompozycję żywicy wytworzoną w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.

Kompozycja do kontrolowanego uwalniania, zawierająca składnik lotny, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że zawiera kompozycję żywicy określoną wcześniej.

Korzystnie, kompozycja do kontrolowanego uwalniania zawiera kompozycję żywicy wytworzoną w reakcji skł adników obejmują cych spolimeryzowany kwas tł uszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.

W jednym z aspektów, przedmiotem niniejszego wynalazku jest kompozycja obejmuj ą ca (a) kompozycję żywicy wytworzoną w reakcji składników obejmujących dwuzasadowy kwas, diaminę, poliol i mono-alkohol, gdzie co najmniej 50% równoważnikowych dwuzasadowego kwasu stanowi spolimeryzowany kwas tłuszczowy; i co najmniej 50% równoważnikowych diaminy stanowi etylenodiamina; i (b) węglowodór; przy czym kompozycja ma konsystencję żelu. Korzystnie, 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol. W jednym z aspektów wynalazku, część lub całość węglowodorów jest podstawiona polidimetylosiloksanami (PDMS) lub innymi zawierającymi krzem substancjami (takimi jak fenylowane silikony, takie jak fenylotrimetykony, fenylodimetykony i fenylotrimetylosiloksydifenylosiloksany itp.).

W innym aspekcie, przedmiotem niniejszego wynalazku jest kompozycja obejmują ca (a) kompozycję żywicy wytworzoną w reakcji składników obejmujących dwuzasadowy kwas, diaminę, poliol i monoalkohol, gdzie co najmniej 50% równoważ nikowych dwuzasadowego kwasu stanowi spolimeryzowany kwas tłuszczowy; i co najmniej 50% równoważnikowych diaminy stanowi etylenodiamina; i (b) zwią zek estrowy zawierają cy grupę chemiczną -O-C(=O)-, przy czym kompozycja ma konsystencję żelu. Korzystnie, 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol.

W innym aspekcie, przedmiotem niniejszego wynalazku jest kompozycja obejmują ca (a) kompozycję żywicy wytworzoną w reakcji składników obejmujących dwuzasadowy kwas, diaminę, poliol i monoalkohol, gdzie co najmniej 50% równoważ nikowych dwuzasadowego kwasu stanowi spolimeryzowany kwas tłuszczowy; i co najmniej 50% równoważnikowych diaminy stanowi etylenodiamina; i (b) związek poliestrowy; przy czym kompozycja ma konsystencję żelu. Korzystnie, 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol.

Kompozycję żywicy wytworzoną sposobem według wynalazku można zastosować w świecy obejmującej knot, przy czym świeca zawiera ponadto rozpuszczalnik, który jest żelowany przez żywicę.

Jak już wspomniano, przedmiotem wynalazku są zakończone estrem poli(estro-amidy) (ETPEA) i sposób wytwarzania ż ywicowej kompozycji (dalej po prostu „ż ywicy”) zawierają cej, w cał o ści lub w części, EPTEA. Żywica zawierająca ETPEA („żywica ETPEA”) jest przydatna jako środek żelujący dla węglowodorów i innych niskopolarnych cieczy, gdzie wynikowe żele są przydatnymi składnikami, np., w produktach higieny osobistej, świecach, smarach, tuszach, inhibitorach korozji, preparatach kosmetycznych i innych produktach, które mogą skorzystać z żelopodobnego charakteru.

W jednym aspekcie przedmiotem niniejszego wynalazku jest kompozycja żywicy wytworzona w reakcji składników obejmujących dwuzasadowy kwas, diaminę, poliol i monoalkohol, gdzie co najmniej 50% równoważnikowych dwuzasadowego kwasu stanowi spolimeryzowany kwas tłuszczowy;

PL 209 901 B1 i co najmniej 50% równoważ nikowych diaminy stanowi etylenodiamina. Przed dalszym opisaniem tej żywicy, i innych aspektów niniejszego wynalazku, opisano reagenty przydatne w wytwarzaniu żywicy.

Dwuzasadowy kwas oznacza organiczną cząsteczkę zawierającą dwie grupy kwasu karboksylowego lub ich reaktywne równoważniki. Korzystnym dwuzasadowym kwasem jest spolimeryzowany kwas tłuszczowy, a w szczególności dimer kwasowego składnika spolimeryzowanego kwasu tłuszczowego. Spolimeryzowany kwas tłuszczowy jest typowo mieszaniną struktur, w tym dimeru kwasu i trimeru kwasu, gdzie indywidualny dimer kwasu może być nasycony, nienasycony, cykliczny, acykliczny, itp. Spolimeryzowany kwas tłuszczowy użyty do wytwarzania żywicy według wynalazku jest dobrze znanym materiałem handlowym, a więc nie musi być opisywany bardziej szczegółowo. Spolimeryzowany kwas tłuszczowy jest typowo tworzony przez ogrzewanie długołańcuchowych nienasyconych kwasów tłuszczowych, np., kwasów C18 monokarboksylowych, do około 200-250°C w obecności glinkowego katalizatora dla spolimeryzowania kwasów tłuszczowych. Produkt typowo obejmuje dimer kwasu, to jest, kwas C36 dikarboksylowy tworzony przez dimeryzację kwasu tłuszczowego, i trimer kwasu, to jest, kwas C54 trikarboksylowy tworzony przez trimeryzację kwasu tłuszczowego. Dokładniejsze omówienie polimeryzacji kwasu tłuszczowego można znaleźć w, np., opisie patentowym US nr 3 157 681 i Naval Stores - Production, Chemistry and Utilization, D. F. Zinkel i J. Russell (red.), Pulp. Chem. Assoc. Inc., 1989, rozdział 23.

Ponieważ polimeryzacja kwasu tłuszczowego typowo wytwarza znacznie więcej dimeru kwasu niż trimeru kwasu, specjaliści w dziedzinie mogą często określać spolimeryzowany kwas tłuszczowy jako dimer kwasu, nawet chociaż nieco trimeru kwasu, a nawet wyższych produktów polimeryzacji, może występować z dimerem kwasu. Korzystnie spolimeryzowany kwas tłuszczowy zawiera mniej niż około 20% wagowych trimeru kwasu, względem całej masy spolimeryzowanego kwasu tłuszczowego, i dimer kwasu stanowi co najmniej około 80% wagowych spolimeryzowanego kwasu tłuszczowego. Korzystniej, dimer kwasu stanowi zasadniczo całość spolimeryzowanego kwasu tłuszczowego.

Typowe nienasycone kwasy tłuszczowe stosowane do wytwarzania spolimeryzowanego kwasu tłuszczowego obejmują kwas oleinowy, kwas linolowy, kwas linolenowy, itp. Kwas tłuszczowy z oleju talowego, który jest mieszaniną zawierającą długołańcuchowe nienasycone kwasy tłuszczowe otrzymywane jako produkt uboczny przy produkcji miazgi drzewnej, jest korzystny przy wytwarzaniu spolimeryzowanego kwasu tłuszczowego przydatnego w wynalazku. Chociaż kwas tłuszczowy z oleju talowego jest korzystnym źródłem długołańcuchowego kwasu tłuszczowego, spolimeryzowany kwas tłuszczowy może alternatywnie być wytwarzany przez polimeryzację nienasyconych kwasów tłuszczowych z innych źródeł, np., soi lub rzepaku. Spolimeryzowany kwas tłuszczowy przydatny w wynalazku jest cieczą, z liczbą kwasową rzędu około 180 do około 200.

Spolimeryzowany kwas tłuszczowy według wynalazku może być uwodorniany przed zastosowaniem w reakcji tworzenia żywicy według wynalazku. Uwodornienie ma skłonność do powodowania nieco wyższej temperatury topnienia żywicy według wynalazku, jak nadawania żywicy większej trwałości przed utlenianiem i stabilności zabarwienia. Uwodorniany spolimeryzowany kwas tłuszczowy ma skłonność do powodowania powstawania jaśniej zabarwionej żywicy, i jest korzystnym spolimeryzowanym kwasem tłuszczowym do stosowania w praktyce niniejszego wynalazku.

Spolimeryzowany kwas tłuszczowy, dimer kwasu, i jego uwodorniane wersje można otrzymać od wielu handlowych dostawców. Np., Arizona Chemical (Jacksonville, Fla.) sprzedaje spolimeryzowany kwas tłuszczowy po nazwą handlową UNIDYME®.

Poza spolimeryzowanym kwasem tłuszczowym, lub jego reaktywnymi równoważnikami, dwuzasadowy kwas może obejmować dwuzasadowy kwas o wzorze HOOC-R¹-COOH lub jego reaktywne równoważniki, które można określić tutaj jako współ-dikwas. W jednym aspekcie, R¹ zawiera 4 do 19, korzystnie około 4 do 12, i korzystniej około 4 do 8 atomów węgla. Atomy węgla mogą być ustawione w liniowy, rozgałęziony lub cykliczny sposób, i nienasycenie może występować pomiędzy każdymi dwoma atomami węgla. Tak więc, R¹ może być alifatyczna lub aromatyczna. Gdy występują, te mające mało atomów węgla grupy R¹ są korzystnie tworzone w pełni z węgla i wodoru, to jest, są grupami węglowodorowymi.

Przykładowym współ-dikwasem jest tak zwany „liniowy” dikwas o wzorze HOOC-R¹-COOH w którym R¹ oznacza liniową grupę C4-12-węglowodorową, a korzystniej oznacza liniową grupę C6-8-węglowodorową. Liniowe współ-dikwasy odpowiednie w niniejszym wynalazku obejmują kwas 1,6-heksanodiowy (kwas adypinowy), kwas 1,7-heptanodiowy (kwas pimelinowy), kwas 1,8-oktanodiowy (kwas suberynowy), kwas 1,9-nonanodiowy (kwas azelainowy), kwas 1,10-dekanodiowy (kwas sebacynowy), kwas 1,11-undekanodiowy, kwas 1,12-dodekanodiowy (kwas 1,10-dekanodikarPL 209 901 B1 boksylowy), kwas 1,13-tridekanodiowy (kwas brasylowy) i kwas 1,14-tetradekanodiowy (kwas 1,12-dodekanodikarboksylowy).

Innym przykładowym współ-dikwasem do stosowania w niniejszym wynalazku jest produkt reakcji kwasu akrylowego lub metakrylowego (lub jego ester, z dalszym etapem hydrolizy z wytworzeniem kwasu) i nienasyconego kwasu tłuszczowego. Np., dikwas C21 tego typu można wytwarzać w reakcji kwasu akrylowego z C8 nienasyconym kwasem tłuszczowym (np., kwasem oleinowym), gdzie pomiędzy reagentami przypuszczalnie zachodzi reakcja enowa. Przykładem dikwasu C21 jest dostępny w handlu z Westvaco Corporation, Chemical Division, Charleston Heights, S.C., jako produkt nr 1550.

Aromatyczne dikwasy można stosować jako współ-dikwas. „Aromatyczny dikwas” w niniejszym opisie jest cząsteczką mającą dwie grupy kwasu karboksylowego (-COOH) lub ich reaktywne równoważniki (np., chlorek kwasu (-COCl) lub ester (-COOR)) i co najmniej jeden aromatyczny pierścień („Ar”). Kwasy ftalowe, np., kwas izoftalowy i kwas tereftalowy, są przykładowymi aromatycznymi dikwasami. Aromatyczny dikwas może zawierać alifatyczne atomy węgla związane z aromatycznym pierścieniem (pierścieniami), jak w HOOC-CH2-Ar-CH2-COOH i tym podobne. Aromatyczny dikwas może zawierać dwa aromatyczne pierścienie, które mogą być połączone ze sobą przez jeden lub więcej wiązań węglowych, (np., bifenyl z podstawieniem kwasem karboksylowym) lub które mogą być skondensowane (np., naftalen z podstawieniem kwasem karboksylowym).

W jednym aspekcie, ż ywicę wytwarza się ze współ -dikwasem i współ -dikwas wybiera się spośród kwasu 1,4-cykloheksanodikarboksylowego, kwasu izoftalowego, kwasu adypinowego, kwasu azelainowego, kwasu sebacynowego i kwasu dodekanodiowego.

Reagent diaminowy ma dwie grupy aminowe, obie korzystnie będące pierwszorzędowymi aminami, i jest reprezentowany wzorem HN(R^2a)-R²-N(R^2a)H. R^2a oznacza korzystnie atom wodoru, lecz może również oznaczać grupę alkilową lub może również łączyć się z R² lub inną R^2a wytworzeniem struktury heterocyklicznej. Korzystną diaminą jest etylenodiamina, to jest diamina, w której R^2a oznacza atom wodoru i R² oznacza -CH2CH2-.

Diaminy inne niż etylenodiamina można określić tutaj jako współ-diaminy. Gdy występują, współ-diaminy są korzystnie stosowane w niewielkiej ilości w porównaniu z etylenodiaminą. We współdiaminie, R² może być grupą węglowodorową mającą co najmniej trzy atomy węgla, gdzie atomy węgla mogą być ustawione w liniowy, rozgałęziony lub cykliczny sposób, i grupa może być nasycona lub zawierać nienasycenie. Tak więc, R² może być alifatyczna lub aromatyczna. Korzystne grupy węglowodorowe R² we współ-diaminie mają 2 do 36 atomów węgla, bardziej korzystne grupy węglowodorowe R² mają 2 do 12 atomów węgla, a jeszcze korzystniejsze grupy węglowodorowe mają 2 do 6 atomów węgla.

Przykładowe współ-diaminy mające węglowodorowe grupy R² obejmują, bez ograniczeń, 1,2-diaminopropan, 1,3-diaminopropan, 1,4-diaminobutan, 1,2-diamino-2-metylopropan, 1,3-diaminopentan, 1,5-diaminopentan, 2,2-dimetylo-1,3-propanodiaminę, 1,6-heksanodiaminę (również znaną jako heksametylenodiamina, HMDA), 2-metylo-1,5-pentanodiaminę, 1,7-diaminoheptan, 1,8-diaminooktan, 2,5-dimetylo-2,5-heksanodiaminę, 1,9-diaminononan, 1,10-diaminodekan, 1,12-diaminododekan, diaminofenantren (wszystkie izomery, w tym 9,10), 4,4'-metyleno-bis(cykloheksyloaminę), 2,7-diaminofluoren, fenylenodiaminę (izomery 1,2; 1,3 i/lub 1,4), adamantanodiaminę, 2,4,6-trimetylo-1,3-fenylenodiaminę, 1,3-cykloheksanobis(metyloaminę), 1,8-diamino-p-mentan, 2,3,5,6-tetrametylo-1,4-fenylenodiaminę, diaminonaftalen (wszystkie izomery, w tym 1,5; 1,8; i 2,3) i 4-amino-2,2,6,6-tetrametylopiperydynę.

Odpowiednie aromatyczne współ-diaminy (przez które rozumie się cząsteczki mające dwie reaktywne, korzystnie pierwszorzędowe grupy aminowe (-NH2) i co najmniej jeden aromatyczny pierścień („Ar”) obejmują ksylenodiaminę i naftalenodiaminę (wszystkie izomery).

Grupa R współ-diaminy może zawierać atomy tlenu w postaci grupy poli(tlenku alkilenu). Przykładowe oparte na poli(tlenku alkilenu) współ-diaminy obejmują, bez ograniczenia, diaminy JEFFAMINE™, to jest, poli(alkilenoksy)diaminy z Huntsman Chemical (Salt Lake City, Utah), również znane jako polieterodiaminy. Korzystnymi zawierającymi poli(tlenek alkilenu) współ-diaminami są diaminy z serii JEFFAMINE® ED, XTJ i D. Zawierające eter grupy R² nie są korzystne, ponieważ mają skłonność do obniżania temperatura topnienia żywicy w niepożądanym stopniu. Jednakże małe ilości opartej na poli(tlenku alkilenu) współ-diaminy z dużą ilością etylenodiaminy są odpowiednie do stosowania w wynalazku.

Grupa R² współ-diaminy może zawierać atomy azotu, gdzie takie atomy azotu są korzystnie drugorzędowymi lub trzeciorzędowymi atomami azotu. Typową zawierającą atom azotu grupą R² mającą drugorzędowe atomy azotu jest polialkilenoamina, to jest grupa zawierająca naprzemienne grupy

PL 209 901 B1 alkilenowe i aminowe (to jest grupy -NH-). Grupą alkilenową jest korzystnie etylen, to jest -CH2CH2-, i polialkilenoamina może być reprezentowania wzorem NH2-(CH2CH2NH)mCH2CH2-NH2 w którym m oznacza liczbę całkowitą od 1 do około 5. Przykładami reprezentatywnymi są dietylenotriamina (DETA) i trietylenotetraamina (TETA). Gdy diamina zawiera dwie pierwszorzędowe aminy poza drugorzędowymi aminami, reakcję tworzącą EPTEA korzystnie prowadzi się we względnie niskich temperaturach, tak że pierwszorzędowe aminy (na korzyść drugorzędowych amin) reagują z dikwasowym składnikiem.

₂

Jednakże, atomy azotu w zawierających azot grupach R² mogą również być obecne jako trzeciorzędoweatomy azotu, np., mogą być obecne w heterocyklu o wzorze:

-N—R—N N—R —N

H ^c \ / ^c H , w którym R_C oznacza grupę C_1-3-alkilową. Bis(aminoetylo)-N,N'piperazynę i bis(aminopropylo)-N,N'-piperazynę można stosować do wprowadzania tych grup R² do cząsteczki ETPEA, i takie są współ-diaminy według wynalazku. Ponadto, współ-diaminy mogą mieć jedną pierwszorzędową grupę aminową i jedną drugorzędową grupę aminową (np., N-etyloetylenodiaminę lub 1-(2-aminoetylo)piperazynę). Ogólnie korzystnie związki aminowe mające aminy drugorzędowe nie są obecne w mieszaninie reakcyjnej w większym stopniu, ponieważ ich włączanie do zakończonego estrem poliamidu może powodować słabsze skłonności do żelowania zakończonego estrem poliamidu.

2a 2 2a 2a

W ogólności, reagent diaminowy może mieć wzór NH(R^2a)-R²-NH(R^2a) w którym R^2a oznacza korzystnie atom wodoru, lecz może również być C1-10-alkilem, korzystnie C1-5-alkilem, i korzystniej C1-3-alkilem. Ponadto, R^2a może się łączyć z R² lub inną grupą R^2a z wytworzeniem heterocyklicznej struktury. Np., gdy piperazynę stosuje się jako współ-diaminę, dwie grupy R^2a w strukturze HN(R^2a)-R²-NH(R^2a) łączą się z wytworzeniem mostka etylenowego.

W jednym aspekcie żywicę ETPEA według wynalazku wytwarza się ze współ-diaminy, gdzie współ-diaminę wybiera się spośród 1,6-heksanediaminy, ksylenodiaminy, 1,2-propanodiaminy, 2-metylopentametylenodiaminy i 1,12-dodekanodiaminy. Odpowiednie diaminy według niniejszego wynalazku są dostępne z wielu źródeł handlowych, w tym Aldrich (Milwaukee, Wis.; http://www.aldrich.sial.com); EM Industries, Inc. (Hawthorne, N.Y.; http://www.emscience.com); Lancaster Synthesis, Inc. (Windham, N.H.; http://www.lancaster.co.uk); Spectrum Quality Product, Inc. (New Brunswick, N.J.; http://www.sectrumchemical.com).

Monoalkohol może być reprezentowany wzorem R³-OH, w którym R³ oznacza korzystnie grupę węglowodorową mającą co najmniej 10 atomów węgla. Tak więc, monoalkohol może również być opisany jako jednowodorotlenowy alkohol. w jednym aspekcie, R³ oznacza węglowodór C10-30, korzystnie węglowodór C12-24, jeszcze korzystniej węglowodór C16-22, a jeszcze korzystniej węglowodór C18. W niniejszym opisie, termin węglowodór C10-30 odnosi się do grupy węglowodorowej mającej co najmniej 10, lecz nie więcej niż 30 atomów węgla, i podobne terminy mają analogiczne znaczenia. Atomy węgla grupy węglowodorowej mogą być ustawione w liniowy, rozgałęziony lub cykliczny sposób, i grupa może być nasycona lub nienasycona. Jednakże, w jednym aspekcie niniejszego wynalazku, R³ jest liniowa, z grupą hydroksylową umieszczoną na terminalnym atomie węgla, to jest, monoalkohol jest pierwszorzędowym monoalkoholem. Tak więc, 1-dodekanol, 1-tetradekanol, 1-heksadekanol (alkohol cetylowy), 1-oktadekanol (alkohol stearylowy), 1-eikozanol (alkohol arachidylowy) i 1-dokosanol (alkohol behenylowy) są korzystnymi monoalkoholami do wytwarzania żywicy według wynalazku, gdzie nazwy w nawiasach są pospolitymi lub zwykłymi nazwami, pod którymi są znane te monoalkohole. Chociaż monoalkohol pokazano przykładowo z nasyconymi grupami alkilowymi, monoalkohol może alternatywnie zawierać grupę alkenylową, to jest, grupę alkilową mającą nienasycenie pomiędzy co najmniej dowolnymi dwoma sąsiadującymi atomami węgla. Jeden lub mieszaninę tych alkoholi można stosować do wytwarzania żywicy według wynalazku.

Innym monoalkoholowym reagentem odpowiednim w wynalazku jest tak zwany alkohol Guerbeta. Alkohole Guerbeta mają wzór ogólny H-C(Ra) (Rb)-CH2-OH, w którym Ra i Rb mogą być takie same lub różne i korzystnie oznaczają grupę węglowodorową C6-12. Dalszą dyskusję alkoholi Guerbeta można znaleźć np., w „Dictionary For Auxiliaries For Pharmacy, Cosmetics And Related Fields”, H.P. Fiedler, wyd. 3, 1989, Cantor Aulendorf. 2-heksadecylooktadekanol, który ma 24 atomy węgla, jest korzystnym alkoholem Guerbet do stosowania w niniejszym wynalazku.

Innym odpowiednim monoalkoholowym reagentem jest liniowy alkohol woskowy. Odpowiednie liniowe woskowe alkohole są dostępne w handlu z, np., Petrolite Corporation (Tulsa, Okla.) pod ich nazwą handlową UNILIN®. Te woskowe alkohole są typowo mieszanką liniowych alkoholi mających

PL 209 901 B1 co najmniej około 20 atomów węgla, i bardziej typowo co najmniej około 24 atomów węgla. Osmometrię ciśnienia par (VPO), pośród wielu innych technik, można stosować do badania średniej liczbowo masy cząsteczkowej mieszanki alkoholi. W jednym aspekcie, mieszanina jednowodorotlenowych liniowych woskowych alkoholi ma średnią liczbowo masę cząsteczkową według VPO około 200 do około 800, korzystnie około 300 do około 600. Czysty jednowodorotlenowy liniowy alkohol C22 ma masę cząsteczkową 326 według VPO.

Jednowodorotlenowy alkohol, obecny jako zasadniczo czysty alkohol lub w mieszaninie jednowodorotlenowych alkoholi, korzystnie ma prostołańcuchową grupę alkilową. Przykładowe alkohole przydatne w wynalazku obejmują 1-eikozanol (C20), 1-dokozanol (C22), również znany jako alkohol behenylowy), dotriakontanol (C32), tetratriakontanol (C34), pentatriakontanol (C35), tetrakontanol (C40), tetraakontanol (C44), dopentaakontanol (C54), tetraheksaakontanol (C64), doheksaakontanol (C72), itp.

Końcowym składnikiem koniecznym w wytwarzaniu żywicy ETPEA według niniejszego wynalazku jest poliol, który może również być określany jako wielowodorotlenowy alkohol. Poliol ma wzór R⁴(OH)n, w którym R⁴ oznacza n-wartościową organiczną grupę. Na przykład, R⁴ może być organiczną grupą C2-C20 bez podstawienia hydroksylem. W innym przykładzie, R⁴ może być węglowodorem. Typowo, n wybiera się spośród 2, 3, 4, 5 i 6. Odpowiednie poliole do stosowania w wytwarzaniu żywicy ETPEA według niniejszego wynalazku obejmują glikol etylenowy, glikol propylenowy, glikol butylenowy, gliceryna, tris(hydroksymetylo)propan, pentaerytrytol, glikol neopentylowy, tris(hydroksymetylo)metanol, di-pentaerytrytol i tri-pentaerytrytol.

W wynalazku można stosować reaktywne równoważniki dikwasów i/lub diamin. Np., diestry mogą być podstawione dla pewnych lub wszystkich dikwasów, gdzie „diestry” odnoszą się do produktu estryfikacji dikwasu cząsteczkami zawierającymi hydroksyl. Jednakże, takie diestry korzystnie wytwarza się ze względnie lotnych cząsteczek zawierających hydroksyl, aby cząsteczkę zawierającą hydroksyl można było łatwo usunąć z reaktora po reakcji monoalkoholu i/lub diaminy (oba jak zdefiniowano w wynalazku) z diestrem. Niższy diester alkiIowy, np., produkt estryfikacji lub diestryfikacji dikwasu, jak zdefiniowano w wynalazku, i alkoholu monowodorotlenowego C1-4 (np., metanolu, etanolu, propanolu i butanolu), można stosować w miejsce pewnych lub wszystkich dikwasów w reakcji tworzenia żywicy ETPEA według wynalazku. Halogenek kwasowy dikwasu można podobnie stosować w miejsce pewnych lub wszystkich dikwasów, jednakże taka substancja jest typowo droższa i trudniejsza do manipulacji w porównaniu z dikwasem, a więc dikwas jest korzystny. Podobnie, monoalkohol może być estryfikowany lotnym kwasem, np., kwasem octowym, przed zastosowaniem w reakcji ETPEA tworzenia żywicy według wynalazku. Chociaż takie reaktywne równoważniki można stosować w reakcji, ich obecność nie jest korzystna, ponieważ takie równoważniki wprowadzają niepożądane reaktywne grupy do reaktora.

Przy wytwarzaniu żywicy według wynalazku, wyżej opisane reagenty można łączyć w dowolnym porządku. Korzystnie, reagenty są po prostu mieszane ze sobą i ogrzewane przez pewien czas i w temperaturze dostatecznej dla uzyskania zasadniczo pełnej reakcji, tym samym utworzenia żywicy według wynalazku. Terminy „pełna reakcja” i „równowaga reakcji” w niniejszym opisie mają zasadniczo to samo znaczenie, mianowicie że dalsze ogrzewanie produktu żywicy nie spowoduje żadnej znaczącej zmiany w charakterystyce działania produktu żywicy, gdzie najbardziej stosowną charakterystyką działania jest zdolność produktu żywicy do wytwarzania przejrzystego, mocnego żelu po połączeniu z rozpuszczalnikiem (jak wspomniano powyżej i omówiono następnie poniżej).

Tak więc, żywicę ETPEA można wytwarzać w jednoetapowej procedurze, w której cały dwuzasadowy kwasu, diaminę, polio i monoalkohol (w tym współ-dikwas i współ-diaminę, jeśli są obecne) łączy się i następnie ogrzewa do około 200-250°C przez kilka godzin, typowo 2-8 godzin. Ponieważ jeden lub więcej reagentów może być stałych w temperaturze pokojowej, dogodnie może być dołączyć każdy ze składników w nieco podwyższonej temperaturze, a następnie utworzyć jednorodną mieszaninę przed ogrzewaniem mieszaniny reakcyjnej do temperatury dostatecznej do spowodowania reakcji pomiędzy dwuzasadowym kwasem, diaminą, poliolem i monoalkoholem. Alternatywnie, chociaż mniej korzystnie, dwa lub trzy z reagentów można połączyć i poddać reakcji, a następnie dodać pozostałe reagenty i znów ogrzewając otrzymać żądany produkt. Postępy reakcji można dogodnie monitorować przez okresowe mierzenie liczby kwasowej i/lub aminowej mieszaniny produktowej.

Dowolny katalizator, który może przyspieszać tworzenie amidu pomiędzy kwasem karboksylowym i grupami aminowymi, i/lub tworzenie estru pomiędzy kwasem karboksylowym i grupami hydroksylowymi, może występować w mieszaninie reakcyjnej opisanej powyżej. Tak więc, mineralny kwas, taki jak kwas fosforowy, lub sole cyny, takie jak tlenek dibutylocyny, może być obecny podczas reakcji.

PL 209 901 B1

Ponadto, korzystnie jest usuwać wodę z mieszaniny reakcyjnej powstającą w miarę powstawania amidu i estru. Korzystnie dokonuje się tego obniżając ciśnienie w mieszaninie poddanej reakcji.

Ważne jest kontrolowanie stechiometrii reagentów w celu wytworzenia zakończonych estrem poli(estro-amidów) według wynalazku. W poniższej dyskusji odnoszącej się do stechiometrii reagentów, będą stosowane terminy „równoważnik(i)” i „procent równoważnikowy”, i mają one mieć swoje standardowe znaczenia stosowane w dziedzinie. Jednakże, dla dodatkowej jasności, należy zauważyć, że równoważniki odnoszą się do liczby reaktywnych grup obecnych w molowej ilości cząsteczki, tak że mol dwuzasadowego kwasu (np., sebacynowego) ma dwa równoważniki kwasu karboksylowego, podczas gdy mol monoalkoholu ma jeden równoważnik hydroksylu. Ponadto, należy podkreślić, że dwuzasadowy kwas ma tylko dwie reaktywne grupy (oba karboksylowe kwasy), monoalkohol ma tylko jedną reaktywną grupę (grupę hydroksylową), diamina ma tylko dwie reaktywne grupy (korzystnie obie pierwszorzędowe aminy), i poliol ma co najmniej dwie reaktywne grupy (to jest, co najmniej dwie reaktywne grupy hydroksylowe) i te są korzystnie, chociaż niekoniecznie, jedynymi reaktywnymi materiałami obecnymi w mieszaninie reakcyjnej.

Według wynalazku, korzystnie równoważniki kwasu karboksylowego są zasadniczo równe połączonym równoważnikom hydroksyli udostępnianych przez monoalkohol i poliol, i amin udostępnianych przez diaminę. Innymi słowy, jeśli mieszanina reakcyjna użyta do wytwarzania żywicy ETPEA ma „x” równoważników kwasu karboksylowego, „y” równoważników aminy i „z” równoważników hydroksylu (z połączenia monoalkoholu i poliolu), to 0,9 < {x/(y+z)} < 1,1, a korzystnie {x/(y+z)} wynosi zasadniczo 1,0. W tych warunkach, zasadniczo wszystkie grupy kwasu karboksylowego będą reagowały z zasadniczo wszystkimi grupami hydroksylowymi i aminowymi, tak że końcowy produkt zawiera bardzo mało nieprzereagowanych grup kwasu karboksylowego, hydroksylowych lub aminowych. Innymi słowy, każda spośród liczby kwasowej i aminowej żywicy według wynalazku wynosi korzystnie mniej niż około 25, korzystniej mniej niż około 15, i korzystniej mniej niż około 10, i jeszcze korzystniej mniej niż około 5.

Gdy stosuje się współ-dikwas do wytwarzania żywicy ETPEA, współ-dikwas korzystnie daje wkład nie większy niż około 50% równoważników kwasu karboksylowego obecnych w mieszaninie reakcyjnej. Innymi słowy, współ-dikwas daje wkład 0-50% równoważnikowych równoważników kwasu w mieszaninie reakcyjnej. Korzystnie, współ-dikwas daje wkład 0-25% równoważnikowych, a korzystniej 0-10% równoważnikowych równoważników kwasu w mieszaninie reakcyjnej.

Gdy stosuje się współ-diaminę do wytwarzania żywicy ETPEA, współ-diamina obecna w mieszaninie reakcyjnej korzystnie daje wkład nie większy niż około 50% równoważników aminy obecnych w mieszaninie reakcyjnej. Innymi słowy, współ-diamina daje wkład 0-50% równoważnikowych równoważników aminy w mieszaninie reakcyjnej. Korzystnie, współ-diamina daje wkład 0-25% równoważnikowych, a korzystniej 0-10% równoważnikowych równoważników aminy w mieszaninie reakcyjnej.

Stechiometria reagentów będzie miała znaczący wpływ na kompozycję i właściwości żywicy ETPEA. Np., żywice ETPEA wytworzone z rosnącymi ilościami monoalkoholu będą skłaniały się do niższych średnich mas cząsteczkowych. Innymi słowy, im więcej stosuje się monofunkcyjnego reagentu, tym bardziej zmniejsza się liczba par amidowych w przeciętnej cząsteczce ETPEA żywicy. Z drugiej strony, gdy stosuje się mniej monoalkoholu, średnia masa cząsteczkowa ETPEA w powstałej żywicy wzrośnie. W ogólności, rosnąca średnia masa cząsteczkowa dla ETPEA w żywicy będzie zwiększała temperaturę topnienia i lepkość roztopu żywicy, która ma skłonność do wytwarzania mocniejszego żelu, gdy żywica ETPEA jest połączona z niskopolarną cieczą. Jednakże, gdy średnia masa cząsteczkowa ETPEA wzrasta do pewnego punktu, żywice ETPEA staje się nierozpuszczalna w niskopolarnych rozpuszczalnikach, a więc nie tworzy pożądanych żeli. Tak więc, w korzystnym aspekcie wynalazku, poziom monoalkoholu w reagentach powinien być taki, że co najmniej 10% równoważnikowych całości równoważników amin i hydroksyli powinno pochodzić z monoalkoholu.

Ilość poliolu użytego w preparacie reagentu będzie również mieć wpływ na właściwości żywicy ETPEA. Rosnące poziomy poliolu względem innych reagentów ma skłonność do obniżania punktu mięknięcia żywicy ETPEA. Gdy poliol daje wkład większy niż około 50% równoważnikowych całości równoważników grup hydroksylu i aminy obecnych w tworzącej ETPEA mieszaninie reakcyjnej, powstała żywica ETPEA staje się niekorzystnie „miękka” i mieszanina takiej miękkiej żywicy z niskopolarnym płynem ma skłonność do wytwarzania większej ilości oleju o dużej lepkości niż żelu. Odpowiednio, w jednym z aspektów wynalazku, równoważniki hydroksylu z poliolu stanowią 50% lub mniej całości równoważników hydroksylu i aminy wkładanych przez całość reagentów poliolowych, monoalkoholowych i diaminowych. W innych aspektach, hydroksylowe równoważniki z poliolu stanowią 40%,

PL 209 901 B1 lub 30% lub 20%, lub mniej całości równoważników hydroksylu i aminy wkładanych przez całość reagentów poliolowych, monoalkoholowych i diaminowych.

W jednym z aspektów wynalazku, równoważ niki aminowe z diaminy stanowią 0,3 do 0,75 cał ości równoważników aminy i hydroksylu zapewnianych przez diamine, poliol i monoalkohol. W innym aspekcie, równoważniki hydroksylowe z poliolu stanowią 0,05 do 0,45 całości równoważników aminy i hydroksylu zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol. W innym aspekcie, równoważniki hydroksylowe z monoalkoholu stanowią 0,20 do 0,45 całości równoważników aminy i hydroksylu zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

Np., w jednym aspekcie przedmiotem wynalazku jest żywica wytworzona jak opisano niniejszym, w której równoważniki amin z diaminy stanowią 0,30 do 0,75 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; równoważniki hydroksylowe z poliolu stanowią 0,05 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; i równoważniki hydroksylowe z monoalkoholu stanowią 0,20 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol. Jako inny przykład, przedmiotem niniejszego wynalazku jest ż ywica wytworzona w reakcji dwuzasadowego kwasu, diaminy, poliolu i monoalkoholu, gdzie spolimeryzowany kwas tł uszczowy stanowi co najmniej 60% równoważnikowych równoważników kwasowych kwasu dwuzasadowego, etylenodiamina stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników aminowych aminy; równoważniki aminowe z diaminy stanowią 0,30 do 0,75 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; hydroksylowe równoważniki z poliolu stanowią 0,05 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; i hydroksylowe równoważniki z monoaIkoholu stanowią 0,20 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

W jednym z aspektów, przedmiotem niniejszego wynalazku sposób wytwarzania kompozycji żywicy zawierającej zakończony estrem poli(estro-amid), obejmujący reakcję „w” równoważników hydroksylu z poliolu lub jego reaktywnego równoważnika, „x” równoważników kwasu karboksylowego z dikwasu lub jego reaktywnego równowa ż nika, „y” równoważ ników aminy z diaminy, i „z” równoważ ników hydroksylu z monoalkoholu lub jego reaktywnego równoważnika w warunkach reakcji z wytworzeniem kompozycji żywicy o liczbie kwasowej mniejszej niż 20 i liczbie aminowej mniejszej niż 20, w którym co najmniej około 60% równoważ ników kwasu karboksylowego pochodzi z spolimeryzowanego kwasu tłuszczowego, co najmniej około 60% równoważników aminy pochodzi z etylenodiaminy, i monoalkohol jest zasadniczo jedynym monofunkcyjnym reagentem uż ytym do wytwarzania żywicy, przy czym w/(w+y+z) mieści się w zakresie od 0,05 do 0,60; y/(w+y+z) mieści się w zakresie od 0,20 do 0,75; i z/(w+y+z) mieści się w zakresie od 0,20 do 0,50.

Jak stwierdzono powyżej, zakończone estrem poli(estro-amidy) opisane w wynalazku są przydatne do tworzenia żeli z rozpuszczalnikami w temperaturze pokojowej, i odpowiednio korzystnie mają punkt mięknięcia wyższy niż temperatura pokojowa. Dokładna definicja „żelu” nie jest łatwa do sformułowania, chociaż większość, jeśli nie wszyscy badacze rozpoznają „żel”. Ogólnie, żel jest ma większą lepkość niż ciecz lub pasta, i zachowuje kształt pozostawiony w spokoju, tzn. jest samonośny. Jednakże, żel nie jest tak twardy lub zwięzły jak sztyft lub wosk. Żele mogą być penetrowane łatwiej niż woskopodobne ciała stałe, przy czym „twarde” żele są względnie odporniejsze na penetrację niż „miękkie” żele.

Almdale i in. (Polymer Gels and Networks, tom 1, nr 5 (1993)) wymienia dwa kryteria definiowania systemu jako żelu: (1) żel składa się z dwu lub większej liczby składników, z których jeden jest cieczą, obecną w większych ilościach; i (2) żel oznacza miękką substancję, która jest stała lub podobna do stałej. To ostatnie wymaganie można opisać dokładniej w pomiarze reologicznym. Typowo, żele wykazują składową rzeczywistą modułu zespolonego G'(w) z wyraźnie zaznaczonym plateau przy wyższych częstotliwościach (rzędu 1-100 radianów/s), i składową urojoną modułu zespolonego G(w), która jest znacznie mniejsza niż składowa rzeczywista modułu zespolonego w regionie plateau. W ścisłym sensie, termin „żel” stosuje się do systemów mają cych wartość G'(w) wyższą niż wartość G(w) przy niskich częstotliwościach. Wiele z kompozycji według niniejszego wynalazku jest żelami w ś wietle jednej lub obu powyż szych definicji. Ż el jest wolnostoją cy lub samonoś ny w tym sensie, ż e jego granica płynności jest większa niż naprężenie ścinające przykładane przez grawitację.

Pożądanym aspektem wynalazku jest to, aby żel mógł być (chociaż nie musi) zasadniczo przezroczysty. Tak więc, żele są korzystnie łączone ze środkami barwiącymi, jak też innymi składnikami, z wytworzeniem szminki i innych kosmetycznych produktów. Korzyścią z przejrzystego żelu w tych

PL 209 901 B1 zastosowaniach jest to, że żel nie nadaje, lub nadaje nieznaczne niepożądane zabarwienie szmince lub kosmetykowi. Żele można połączyć z solami glinu i cyrkonu, jak też innymi składnikami, z wytworzeniem bezbarwnych dezodorantów/środków przeciwpotnych stosowanych pod pachę, które są obecnie dość popularne. Żele według wynalazku są również przydatne w innych produktach higieny osobistej, np., kosmetykach, takich jak makijaż oczu, szminki, podkład pod makijaż, środki do charakteryzacji, jak też oliwka dla dzieci, środek do demakijażu, olej do kąpieli, nawilżacze do skóry, produkty przeciwsłoneczne, balsam do warg, bezwodny środek do czyszczenia rąk, maści lecznicze, środki do włosów dla Afroamerykanów, perfumy, woda kolońska, i czopki. Ponadto, żele można stosować w produktach gospodarstwa domowego, takich jak wosk samochodowy/środek do nadawania połysku, świece, środek do nadawania połysku meblom, środki do czyszczenia/polerowania metali, domowe środki czyszczące, środki do usuwania farb i nośniki insektycydów.

Żele można również stosować w produktach przemysłowych takich jak paliwa (podpałka „sterno”, zapalniczki), pierścienie do miski toaletowej, smary/smary stałe, smar do lin stalowych, wypełniacze złączy i kabli, topnik do spawania, związki do bufowania, kredki i markery, glinka modelarska, środki przeciw rdzewieniu, farby drukarskie, zabezpieczające/usuwalne powłoki, i tusze do drukarek atramentowych. Np., olej węglowodorowy żelowany żywicą ETPEA według wynalazku można stosować jako źródło ciepła, np., w urządzeniu do gotowania stosowanym na kempingach i w turystyce. Taka kompozycja nie będzie płynęła po przechyleniu, a więc może być bezpieczniejsza i czystsza niż podobne produkty wytworzone z płynnych substancji.

Kompozycje do wytwarzania takich materiałów są dobrze znane w dziedzinie. Np., opisy patentowe USA nr 3615289, 3645705, 6111055, 6129771 i 6214063 opisują kompozycje świec i pigmentowanych obiektów wtopionych w świece, określane w dziedzinie jako „ikony”. Opisy patentowe USA nr 3148125 i 5538718 opisują komponowanie szminki i innych sztyftów kosmetycznych. Opisy patentowe USA nr 4275054, 4937069, 5069897, 5102656 i 5500209 opisują komponowanie dezodorantu i/lub środka przeciwpotnego. Każdy z tych opisów patentowych USA dołącza się niniejszym w całości jako odnośnik.

Żywicę ETPEA według wynalazku można włączać w handlowe produkty, takie jak wymienione powyżej, mieszając żywicę ETPEA z innymi składnikami produktu. Typowo, żywica ETPEA będzie obecna w stężeniu około 1% do około 50% kompozycji, względem łącznej masy kompozycji. Jest czynnością rutynową optymalizacja ilości żywicy ETPEA obecnej w kompozycji, i w istocie ilość będzie się wahać w zależności od rzeczywistego produktu i żądanej konsystencji produktu. W ogólności, im więcej żywicy ETPEA stosuje się w preparacie, tym produkt będzie miał wyraźniejszy charakter żelu.

Odpowiednio, innym aspektem wynalazku jest żel tworzony pomiędzy składnikami obejmujący zakończony estrem poli(estro-amid) jak opisano wyżej i ciecz niewodną, korzystnie ciecz niskopolarną. Korzystną niskopolarną cieczą jest węglowodór, a korzystnym węglowodorem są rozpuszczalniki i oleje. Rozpuszczalniki i oleje można odróżnić po tym, że zachodzi odtłuszczenie, gdy rozpuszczalniki wciera się w ludzką skórę, prowadząc do suszenia i podrażnienia. Jednak odtłuszczanie nie zachodzi, gdy oleje wciera się w ludzką skórę. Oleje są korzystniejsze niż rozpuszczalniki w większości preparatów higieny osobistej, a więc są korzystne przy tworzeniu żeli według niniejszego wynalazku. Korzystnie, węglowodór, ma względnie wysoką liczbę atomów węgla, np., 10 do 30 atomów węgla, a więc nie jest lotnym węglowodorem.

Korzystnym olejem jest olej mineralny, również czasami określany jako olej leczniczy. Olej mineralny jest wysoce rafinowanym, bezbarwnym, bez smaku, i bez woni olejem z ropy naftowej (to jest, uzyskiwanym przez przetwarzanie ropy naftowej) stosowanym w medycynie jako wewnętrzny środek smarujący i do wytwarzania balsamów i maści. Takie oleje mineralne są wysoce rafinowane, z usuniętymi zasadniczo wszystkimi lotnymi węglowodory, i uwodornione (również określane jako poddane hydrotreatingowi) dla usunięcia zasadniczo całego nienasycenia, np., grupy aromatyczne zredukowano do w pełni nasyconych analogów. Korzystnym olejem mineralnym do wytwarzania żelu według wynalazku jest tak zwany „biały” olej mineralny, który jest biały jak woda (to jest, bezbarwny i przezroczysty) i jest ogólnie uważany za bezpieczny w kontakcie z ludzką skórą. Mineralny olej można również scharakteryzować w kategoriach jego lepkości, gdzie lekki olej mineralny ma względnie mniejszą lepkość niż ciężki olej mineralny, i te terminy są zdefiniowane dokładniej w U.S. Pharmacopoeia, wydanie poprawione 22, str. 899 (1990). Dowolny mineralny olej można stosować w wynalazku z wytworzeniem żelu.

Inne węglowodory, które można stosować w wynalazku, obejmują węglowodory o względnie niższej masie cząsteczkowej, w tym liniowe nasycone węglowodory, takie jak tetradekan, heksadekan,

PL 209 901 B1 oktadekan, itp. Cykliczne węglowodory, takie jak dekahydronaftalen (DECALIN), opałowe węglowodory, węglowodory o rozgałęzionym łańcuchu, takie jak PERMETHYL z Permethyl Corporation i ISOPAR z Exxon Corp., oraz wę glowodorowe mieszaniny, takie jak produkt PD-23 z Witco (Greenwich, Conn.), można również stosować do wytwarzania żeli według wynalazku. Takie węglowodory, szczególnie nasycone oleje węglowodorowe, są korzystnymi cieczami do wytwarzania żelu według wynalazku, ponieważ takie węglowodory są często mniej drażniące dla skóry niż ciecze zawierające grupy aromatyczne, ketonowe i inne grupy funkcyjne.

Inną klasą odpowiednich niskopolarnych cieczy są estry, a szczególnie estry kwasów tłuszczowych. Takie estry mogą być monofunkcyjnymi estrami (to jest, mają pojedyncze ugrupowanie estrowe) lub mogą być wielofunkcyjne (to jest, mieć więcej niż jedną grupę estrową). Odpowiednie estry obejmują między innymi produkty reakcji monoalkoholi C1-24 z kwasami monokarboksylowymi C1-22, gdzie atomy węgla mogą być ułożone w sposób liniowy, rozgałęziony i/lub cykliczny, a nienasycenie może ewentualnie być obecne między atomami węgla. Korzystnie, ester ma co najmniej około 18 atomów węgla. Przykłady obejmują między innymi estry kwasu tłuszczowego, takie jak izostearynian izopropylu, mirystynian n-propylu, mirystynian izopropylu, palmitynian n-propylu, palmitynian izopropylu, palmitynian heksakozanylu, palmitynian oktakozanylu, palmitynian triakontanylu, palmitynian dotriakontanylu, palmitynian tetratriakontanylu, stearynian heksakozanylu, stearynian oktakozanylu, stearynian triakontanylu, stearynian dotriakontanylu i stearynian tetratriakontanylu; salicylany, np., salicylany C1-10 takie jak salicylan oktylu, i estry benzoesanowe, w tym benzoesan C12-15-alkilu, benzoesan izostearylu i benzoesan benzylu.

Odpowiednimi estrami są te pospolicie stosowane w przemyśle kosmetycznym do komponowania szminki i makijażu, np., estry kwasu tłuszczowego wspomniane powyżej, i są często określane jako „kosmetyczne estry”. Inne kosmetyczne estry obejmują estry gliceryny i glikolu propylenowego kwasów tłuszczowych, w tym tak zwane poliglicerynowe estry kwasu tłuszczowego i triglicerydy. Przykładowe kosmetyczne estry obejmują, bez ograniczeń, monolaurynian glikolu propylenowego, monolaurynian poli(glikolu etylenowego) (400), olej rącznikowy, diizostearynian triglicerylu i mleczan laurylu. Tak więc, ciecz może mieć więcej niż jedną grupę funkcyjną estru, hydroksylu i eteru. Np., mleczan C10-15-alkilu można stosować w żelu według wynalazku. Ponadto są przydatne estryfikowane poliole, takie jak polimery i/lub kopolimery tlenku etylenu, tlenku propylenu i tlenku butylenu przereagowane z monokarboksylowymi kwasami C1-22. Atomy wę gla monokarboksylowych kwasów C1-22 mog ą być ułożone w sposób liniowy, rozgałęziony i/lub cykliczny, i nienasycenie może być obecne między atomami węgla. Korzystne estry są produktami reakcji alkoholu i kwasu tłuszczowego, gdzie alkohol wybiera się spośród jednowodorotlenowego alkoholu C1-10, dwuwodorotlenowego alkoholu C2-10 i trójwodorotlenowego alkoholu C3-10, a kwas tłuszczowy wybiera się spośród kwasu tłuszczowego C8-24.

Żele według wynalazku korzystnie nie zawierają znaczących ilości nieprzereagowanego monoalkoholu, to jest, jednowodorotlenowego alkoholu mającego pojedynczą grupę hydroksylową jako jedyną grupę funkcyjną. Tak więc, żele według wynalazku korzystnie zawierają mniej niż 25% wagowych, korzystniej mniej niż 10% wagowych, i jeszcze korzystniej mniej niż 5% wagowych nieprzereagowanego monoalkoholu.

Żele według wynalazku są korzystnie samonośne, to znaczy zachowują kształt w temperaturze pokojowej i w nieobecności sił ścinających. Również żele według wynalazku są korzystnie przejrzysty lub przeświecające. Terminy przejrzysty, przezroczysty i klarowność powinny mieć zwykłe słownikowe definicje; tak więc przejrzysty żel pozwala łatwo widzieć obiekty za sobą. Przeciwnie, żel przeświecający, chociaż pozwala na przechodzenie światła, powoduje takie rozproszenie światła, że niemożliwe jest wyraźne ujrzenie obiektów za sztyftem przeświecającym. W niniejszym opisie, żel jest przezroczysty lub przejrzysty, jeśli maksymalna transmitancja światła dowolnej długości fali w zakresie 400 do 800 nm przez próbkę grubości 1 cm wynosi co najmniej 35%, korzystnie co najmniej 50% (patrz, np., europejska publikacja patentowa nr 291334 A4). Żel jest przeświecający, jeśli maksymalna transmitancja takiego światła przez próbkę wynosi pomiędzy 2% i mniej niż 35%. Transmitancję można mierzyć umieszczając próbkę o wspomnianej grubości w wiązce światła spektrofotometru, którego zakres pracy obejmuje widmo widzialne, takiego jako Bausch & Lomb Spectronic 88 Spectrophotometer.

Żele według wynalazku korzystnie nie wykazują synerezy. Jak zdefiniowano w McGraw-Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms (wyd. 3), synereza jest spontanicznym oddzielaniem się cieczy od żelu lub koloidalnej zawiesiny wskutek kurczenia się żelu. Typowo, synerezę obserwuje się jako oddzielanie się cieczy od żelu, i jest czasami określana jako „pocenie”, ponieważ można obserwować wilgoć na powierzchniach żelu wykazującego synerezę. Z handlowego punktu widzenia syne14

PL 209 901 B1 reza jest typową niepożądaną cechą, i żele według niniejszego wynalazku korzystnie i niespodziewanie nie wykazują synerezy.

Dla wytworzenia żelu według wynalazku, zakończoną estrem poli(estro-amidową) żywicę łączy się z cieczą. Oba składniki podgrzewa się, np., do około 80-150°C, aż żywicę całkowicie rozpuści się w cieczy. Niższą temperaturę można stosować, jeśli roztwór można wytwarzać w niższej temperaturze. Po ochłodzeniu, mieszanina tworzy żel według wynalazku. Korzystnie, ciecz jest cieczą niskopolarną, jak opisano wyżej, a korzystniej cieczą jest węglowodór. Ciecz może zawierać więcej niż jeden składnik, np., węglowodór, jak też substancję zawierającą ester. W każdym razie, zakończony estrem poli(estro-amid) jest łączony z cieczą tak, że procent wagowy ETPEA w mieszaninie ETPEA + rozpuszczalnik wynosi około 5-50%, a korzystnie wynosi około 10-45%. Takie żele mogą być przezroczyste, przeświecające lub nieprzezroczyste, w zależności od identyczności zakończonego estrem poli(estro-amidu) i cieczy, jak też stężenia ETPEA w mieszaninie.

Żele według wynalazku można komponować w produkty higieny osobistej zgodnie z technikami dobrze znanymi w dziedzinie. Żel można połączyć ze składnikami zwyczajowo włączanymi w produkty higieny osobistej, takie jak środki chelatujące, środki barwiące, emulgatory, wypełniacze, środki utwardzające, perfumy, środki wzmacniające, wodę i wosk, aby wymienić tylko kilka. Takie dodatki są dobrze znane w dziedzinie, i są również wymienione, np., w następujących dokumentach, wszystkich dołączanych jako odnośniki w całości: opisy patentowe USA nr 3255082 Bartona, 4049792 Elsnau, 4137306 Rubino i in., i 4279658 Hoopera i in. Patrz również opisy patentowe USA nr 3148125 i 5538718 (opisuj ą ce komponowanie szminki i innych kosmetycznych sztyftów). Patrz równie ż europejskie zgłoszenia patentowe nr 1068855 A1 i 1068856 A1, gdzie ujawnienie tych dwu dokumentów dołącza się jako odnośnik, i gdzie te dokumenty zapewniają dodatkowe sugestie komponowania dla włączenia organicznego środka żelującego do kosmetycznego lub innego produktu higieny osobistej, i gdzie takie sugestie komponowania można wykorzystać do komponowania odpowiedniego produktu z środkiem żelującym ETPEA według niniejszego wynalazku w miejsce pewnych lub wszystkich środków żelujących, np., środków żelujących UNICLEAR™ 80 i 100, ujawnionych tam.

Produkty higieny osobistej można wytwarzać z żywicy ETPEA według wynalazku mieszając różne składniki produktu w podwyższonej temperaturze i następnie chłodząc w celu wytworzenia żelowanej (zestalonej) kompozycji. Korzystnie, wszelkie lotne składniki dodaje się do mieszaniny na względnie późnym etapie mieszania, aby ograniczyć ulatnianie składnika. Korzystnie, ciecz i środek żelujący ETPEA miesza się i ogrzewa do pełnego rozpuszczenia ETPEA w cieczy (np., w temperaturze 80°C-150°C). Składnik czynny (np., czynny środek przeciwpotny) można dodać po pełnym rozpuszczeniu ETPEA, i wymieszać. Mieszanie można kontynuować podczas chłodzenia, ze środkiem barwiącym lub innym składnikiem dodanym podczas etapu chłodzenia.

Tak więc, przedmiotem niniejszego wynalazku jest produkt higieny osobistej zawierający kompozycję żywicy wytworzoną w reakcji składników obejmujących dwuzasadowy kwas, diaminę, poliol i monoalkohol, gdzie co najmniej 50% równoważnikowych dwuzasadowego kwasu stanowi spolimeryzowany kwas tłuszczowy; i co najmniej 50% równoważnikowych diaminy stanowi etylenodiamina. Produkt higieny osobistej korzystnie obejmuje ponadto co najmniej jeden kosmetycznie czynny składnik i/lub co najmniej jeden dermatologicznie czynny składnik. Produkt higieny osobistej może stanowić kompozycja do higieny osobistej i/lub leczenia i/lub makijażu rogowymi substancjami. Odpowiednie kompozycje obejmują produkty do makijażu dla warg, takie jak szminki i ołówki do warg, jak również do higieny osobistej i/lub leczenia skóry, w tym skóry głowy i warg, takie jak kremy pielęgnacyjne stosowane codziennie, kremy ochronne przed słońcem na wargi i skórę, produkty do makijażu na skórę, produkty higieny ciała, takie jak dezodoranty, w szczególności jako sztyfty, i produkty do makijażu oczu, takie jak środki do podkreślania oczu, w szczególności w postaci ołówka lub tuszu, i szczególności w formie stałej.

Ponadto, przedmiotem niniejszego wynalazku jest kompozycja do kontrolowanego uwalniania obejmująca składnik lotny i kompozycję żywicy wytworzoną w reakcji składników obejmujących dwuzasadowy kwas, diaminę, poliol i monoalkohol, gdzie co najmniej 50% równoważnikowych dwuzasadowego kwasu stanowi spolimeryzowany kwas tłuszczowy; i co najmniej 50% równoważnikowych diaminy stanowi etylenodiamina.

Ponadto, żywice ETPEA według niniejszego wynalazku można połączyć z odpowiednim rozpuszczalnikiem dla wytworzenia żelu, gdzie żel w kombinacji z knotem tworzy świecę. Tak więc, świeca obejmuje knot i kompozycję żywicy według wynalazku, wytworzoną w reakcji składników obejmujących dwuzasadowy kwas, diaminę, poliol i monoalkohol, gdzie (a) co najmniej 50% równoważnikoPL 209 901 B1 wych dwuzasadowego kwasu stanowi spolimeryzowany kwas tłuszczowy; (b) co najmniej 50% równoważnikowych diaminy stanowi etylenodiamina; (c) 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i (d) nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol; świeca ponadto zawiera rozpuszczalnik, który jest żelowany przez żywicę. W jednym aspekcie, świeca zawiera ikony. Przykładową ikoną jest druga żelowana faza, korzystnie wzrokowo odrębna od żelu tworzonego z ETPEA. Ikona (ikony) mogą być wtopione w świecę, lub mogą znajdować się na powierzchni świecy. Druga żelowana faza może być, lecz nie musi, ETPEA. W jednym aspekcie, druga żelowana faza jest przezroczysta.

Świeca może, w jednym aspekcie, zawierać węglowodór, gdzie węglowodór i żywica ETPEA tworzą żel. Świeca może również, w jednym aspekcie, zawierać materiał zapachowy. Ponadto, świeca może zawierać ester.

Sposoby stosowania żelów do wytwarzania świec, w tym knoty, ikony, zastosowanie węglowodorów, odpowiednie materiały zapachowe, i odpowiednie estry, są dobrze znane w dziedzinie wytwarzania świec, i te sposoby i składniki można stosować do wytwarzania świec z żywic ETPEA.

Ponownie, co się tyczy wytwarzania i składników użytych w świecach, produktach higieny osobistej, i kompozycjach zapachowych, można się odnieść do opisów patentowych US nr 3 615 289, 3 645 705, 6 111 055, 6 129 771 i 6 214 063 (opisujących komponowanie świec i pigmentowanych obiektów wtapianych w świece, które są przykładem „ikony”); opisów patentowych US nr 3 148 125 i 5 538 718 (opisujących komponowanie szminki i innych kosmetycznych sztyftów); i opisów patentowych US nr 4 275 054, 4 937 069, 5 069 897, 5 102 656 i 5 500 209 (opisujących komponowanie dezodorantu i/lub środka przeciwpotnego).

Poniższe przykłady podano w celu zilustrowania wynalazku; nie należy ich interpretować jako ograniczenia zakresu ochrony.

Przykłady

P r z y k ł a d 1

Żywica ETPEA

Poniższe reagenty i względne ilości reagentów użyto do wytwarzania żywicy ETPEA:

Reagent	Równoważników	% wag owych
PRIPOL™ 1015, dimer kwasu	100	76,7
Alkohol stearylowy	28	17,3
Glikol neopentylowy	16	2,0
Etylenodiamina	56	4,0

ETPEA zsyntetyzowano wprowadzając dimer kwas PRIPOL™ 1015, alkohol stearylowy i glikol neopentylowy do reaktora w temperaturze pokojowej, ogrzewając mieszaninę do 100°C, dodając etylenodiaminę, ogrzewając do 220°C i pozostawiając tak przez 3 godziny oraz utrzymując pod zmniejszonym ciśnieniem 800-1000 Pa w temperaturze 220°C przez 2 godziny. ETPEA miał punktu mięknięcia 76,7°C i barwę 596 (APHA).

P r z y k ł a d 2

Żywica ETPEA

Poniższe reagenty i względne ilości reagentów użyto do wytwarzania żywicy ETPEA:

Reagent	Równoważników	% wag owych
EMPOL™ 1008, dimer kwasu	100	75,8
Alkohol stearynowy	25	17,1
Glikol neopentylowy	25	3,3
Etylenodiamina	50	3,8

PL 209 901 B1

ETPEA zsyntetyzowano zgodnie z procedurą opisaną w przykładzie 1, stosując względne ilości reagentów przedstawione w powyższej tablicy. Produkt ETPEA ma punkt mięknięcia 74,7°C i zabarwienie 238 (APHA).

Claims (44)

1. Kompozycja ż ywicy, zawierają cej zakoń czony estrem poli(estro-amid), wytworzona w reakcji składników obejmujących dwuzasadowy kwas, diaminę, poliol i monoalkohol, znamienna tym, że (a) co najmniej 50% równoważnikowych dwuzasadowego kwasu stanowi spolimeryzowany kwas tłuszczowy;

(b) co najmniej 50% równoważnikowych diaminy stanowi etylenodiamina;

(c) 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol, korzystnie alkohol o wzorze R³-OH, w którym R³ oznacza rodnik węglowodorowy o co najmniej 10 atomach węgla; i (d) nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol, korzystnie poliol o wzorze R⁴(OH)n, w którym R⁴ oznacza n-wartościową grupę organiczną, n wybiera się spośród liczb 2, 3, 4, 5 i 6.

2. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że spolimeryzowany kwas tłuszczowy stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników kwasowych dwuzasadowego kwasu.

3. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że spolimeryzowany kwas tłuszczowy stanowi co najmniej 90% równoważnikowych równoważników kwasowych dwuzasadowego kwasu.

4. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że etylenodiamina stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników aminowych z diaminy.

5. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że spolimeryzowany kwas tłuszczowy stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników kwasowych dwuzasadowego kwasu, i etylenodiamina stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników aminowych z diaminy.

6. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że R³ oznacza rodnik węglowodoro^{wy C}10^-C30^.

7. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że R³ oznacza rodnik węglowodoro^{wy C}30^-C70^.

8. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, ż e R³ oznacza grupę alkilową lub aralkilową.

9. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, ż e monoalkohol wybiera się spośród dekanolu, tetradekanolu, heksadekanolu, oktadekanolu (alkoholu stearylowego), alkoholu behenylowego i liniowych woskowych alkoholi mających 22-70 atomów węgla.

10. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że R⁴ oznacza grupę organiczną C2-C20 bez podstawienia hydroksylami.

11. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że R⁴ oznacza rodnik węglowodorowy.

12. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że poliol wybiera się spośród glikolu etylenowego, glikolu propylenowego, glikolu butylenowego, gliceryny, tris(hydroksymetylo)propanu, pentaerytrytolu, glikolu neopentylowego, tris(hydroksymetylo)metanolu, di-pentaerytrytolu i tri-pentaerytrytolu.

13. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że aminowe równoważniki z diaminy stanowią 0,3 do 0,75 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diminę, poliol i monoalkohol.

14. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że hydroksylowe równoważniki z poliolu stanowią 0,05 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

15. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że hydroksylowe równoważniki z monoalkoholu stanowią 0,20 do 0,45 całości równoważ ników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

16. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że aminowe równoważniki z diaminy stanowią 0,30 do 0,75 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; hydroksylowe równoważniki z poliolu stanowią 0,05 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; i hyPL 209 901 B1 droksylowe równoważniki z monoalkoholu stanowią 0,20 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

17. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że reagent, dwuzasadowy kwas, obejmuje współ-dikwas wybrany spośród kwasu 1,4-cykloheksanodikarboksylowego, kwasu izoftalowego, kwasu adypinowego, kwasu azelainowego, kwasu sebacynowego i kwasu dodekanodiowego.

18. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że reagent diaminowy obejmuje współ-diaminę wybraną spośród 1,6-heksanodiaminy, ksylenodiaminy, 1,2-propanodiaminy, 2-metylopentametylenodiaminy i 1,12-dodekanodiaminy.

19. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że spolimeryzowany kwas tłuszczowy stanowi co najmniej 75% równoważnikowych kwasowych równoważników dwuzasadowego kwasu, etylenodiamina stanowi co najmniej 75% równoważnikowych równoważników aminowych z aminy; aminowe równoważniki z diaminy stanowią 0,30 do 0,75 całości równoważników aminowych i hydrosylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; hydroksylowe równoważniki z poliolu stanowią 0,05 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol; i hydroksylowe równoważniki z monoalkoholu stanowią 0,20 do 0,45 całości równoważników aminowych i hydroksylowych zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol.

20. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że wytwarza się ją w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.

21. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ponadto węglowodór; przy czym kompozycja ma konsystencję żelu.

22. Kompozycja według zastrz. 21, znamienna tym, że 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol.

23. Kompozycja według zastrz. 21, znamienna tym, że kompozycję żywicy wytwarza się w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.

24. Kompozycja według zastrz. 21, znamienna tym, że węglowodorem jest olej mineralny.

25. Kompozycja według zastrz. 21, znamienna tym, że jest przezroczysta.

26. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ponadto związek estrowy zawierający grupę chemiczną -O-C(=O)-, przy czym kompozycja ma konsystencję żelu.

27. Kompozycja według zastrz. 26, znamienna tym, że 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol.

28. Kompozycja według zastrz. 26, znamienna tym, że kompozycję żywicy wytwarza się w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.

29. Kompozycja według zastrz. 26, znamienna tym, że estrowy związek ma wzór R³-O-C(=O)-R⁴, w którym R³ i R⁴ są rodnikami węglowodorowymi.

30. Kompozycja według zastrz. 26, znamienna tym, że jest przezroczysta.

31. Kompozycja żywicy według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ponadto związek poliestrowy; przy czym kompozycja ma konsystencję żelu.

32. Kompozycja według zastrz. 31, znamienna tym, że 10-60% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol.

33. Kompozycja według zastrz. 31, znamienna tym, że kompozycję żywicy wytwarza się w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.

34. Sposób wytwarzania kompozycji żywicy, zawierającej zakończony estrem poli(estro-amid), określonej w zastrz. 1, znamienny tym, że obejmuje reakcję „w” równoważników hydroksylu z poliolu lub jego reaktywnego równoważnika, „x” równoważników kwasu karboksylowego z dikwasu lub jego reaktywnego równoważnika, „y” równoważników aminy z diaminy, i „z” równoważników hydroksylu z monoalkoholu lub jego reaktywnego równoważnika w warunkach reakcji dających kompozycję żywi18

PL 209 901 B1 cy o liczbie kwasowej mniejszej niż 20 i liczbie aminowej mniejszej niż 20, gdzie co najmniej 50% równoważników kwasu karboksylowego pochodzi ze spolimeryzowanego kwasu tłuszczowego, co najmniej 50% równoważników aminy pochodzi z etylenodiaminy, i monoalkohol jest zasadniczo jedynym monofunkcyjnym reagentem użytym do wytwarzania żywicy, przy czym w/(w+y+z) mieści się w zakresie od 0,05 do 0,45; y/(w+y+z) mieści się w zakresie od 0,25 do 0,75; i z/(w+y+z) mieści się w zakresie od 0,20 do 0,50.

35. Sposób według zastrz. 34, znamienny tym, że 10-60% równoważnikowych całości hydrosylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza monoalkohol; i nie więcej niż 50% równoważnikowych całości hydroksylowych i aminowych równoważników zapewnianych przez diaminę, poliol i monoalkohol dostarcza poliol.

36. Sposób według zastrz. 34, znamienny tym, że wytwarza się kompozycję żywicy mającej punkt mięknięcia w zakresie od 40 do 150°C.

37. Produkt higieny osobistej, znamienny tym, że zawiera kompozycję żywicy określoną w zastrz. 1.

38. Produkt higieny osobistej według zastrz. 37, znamienny tym, że zawiera ponadto co najmniej jeden kosmetycznie czynny składnik.

39. Produkt higieny osobistej według zastrz. 37, znamienny tym, że ma postać szminki lub ołówka do warg.

40. Produkt higieny osobistej według zastrz. 37, znamienny tym, że zawiera ponadto co najmniej jeden dermatologicznie czynny składnik.

41. Produkt higieny osobistej według zastrz. 37, znamienny tym, że ma postać sztyftu dezodorantu.

42. Produkt higieny osobistej według zastrz. 37, znamienny tym, że kompozycję żywicy wytwarza się w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.

43. Kompozycja do kontrolowanego uwalniania, zawierająca składnik lotny, znamienna tym, że zawiera kompozycję żywicy określoną w zastrz. 1.

44. Kompozycja do kontrolowanego uwalniania według zastrz. 43, znamienna tym, że kompozycję żywicy wytwarza się w reakcji składników obejmujących spolimeryzowany kwas tłuszczowy, glikol neopentylowy, etylenodiaminę i monoalkohol o wzorze R³-OH, gdzie R³ oznacza liniowy rodnik węglowodorowy C16-22.