WO2007010034A2 - Ampholytisches copolymer, dessen herstellung und verwendung - Google Patents

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    • C08F222/102Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate

Definitions

  • the present invention relates to an ampholytic copolymer, a process for its preparation, cosmetic or pharmaceutical compositions containing at least one such ampholytic copolymer and other uses of these Copolyme- re.
  • Polymers having a larger number of ionically dissociable groups in the main chain and / or a side chain are referred to as polyelectrolytes. If these polymers have both anionogenic / anionic and cationogenic / cationic groups, these are amphoteric polyelectrolytes or ampholytic polymers. Ampholytic polymers with a sufficient number of dissociable groups are water-soluble or water-dispersible and have found a wide variety of applications in the field of paints, paper auxiliaries, hygiene agents, in textile production, and especially in pharmacy and cosmetics.
  • Cosmetically and pharmaceutically acceptable water-soluble polymers are used, for example, in soaps, creams and lotions as formulating agents, eg. As a thickener, foam stabilizer or water absorbent or even to mitigate the irritant effect of other ingredients or to improve the dermal application of drugs.
  • Their job in hair cosmetics is to influence the properties of the hair. In pharmacy, for example, they serve as coating agents or binders for solid dosage forms.
  • film-forming polymers containing ionic groups are used, for example, as conditioners to improve the dry and wet combability, the feeling of touch, the shine and the appearance of the hair and to give the hair antistatic properties.
  • water-soluble polymers with cationic or anionic functionalities are used.
  • polymers with cationic functional groups structurally have a high affinity to the negatively charged surface of the hair.
  • Polymers with anionic functionalities such as. B. optionally crosslinked Polyacrylic, for example, serve as a thickener, also carboxylate-containing polymers are used for example for the consolidation of hairstyles.
  • Difficulties are often the provision of products with a complex property profile.
  • polymers for cosmetic and other compositions that have good film-forming properties while allowing adjustment of the theological properties of the compositions.
  • cosmetic and pharmaceutical products are becoming increasingly aesthetically pleasing to consumers. changes.
  • preference is currently being given to such products in preference to clear, opaque formulations in the form of gels.
  • the desired property profile can only be achieved by using several polymers with ionic groups.
  • incompatibility of the various polymers often shows up with one another, which can lead, for example, to undesirable salting out.
  • active ingredients for cosmetics but also for pharmaceuticals, hygiene products, the protection of materials, etc., d. H.
  • Substances that already have an effect even in low concentrations eg. As a cosmetic effect on the skin or hair, pharmacological activity in an organism, etc., often formulated and applied in the form of aqueous active ingredient formulations.
  • a formulation and administration in solid form e.g. B. as a powder or compression (tablet, etc.) possible, but the transport to the actual site of action comprises the conversion into an aqueous form.
  • a fundamental problem with aqueous formulations of active ingredients is the low water solubility of many active substances, which is frequently less than 5 g / l at 23 ° C. It is also a constant need for cosmetically and pharmaceutically acceptable ampholytic polymers which simultaneously act as so - Lubilizers for non-or little water-soluble components serve.
  • No. 3,915,921 describes copolymers which contain in copolymerized form an olefinically unsaturated carboxylic acid, a C 10 -C 30 -alkyl (meth) acrylate and optionally a crosslinking monomer having at least 2 ethylenically unsaturated double bonds. In neutralized form they serve as thickeners for various applications.
  • WO 97/21744 describes crosslinked anionic copolymers and their use as thickeners and dispersants in aqueous systems.
  • EP-A-0 982 021 describes the use of (partially) neutralized copolymers
  • WO 01/62809 describes a cosmetic agent which comprises at least one water-soluble or water-dispersible polymer which
  • ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated compound which may be compounds having at least one anionogenic and / or anionic group per molecule
  • EP-A-670 333 describes crosslinked water-soluble polymer dispersions obtainable by polymerization of a monomer mixture comprising at least one water-soluble monomer, at least one crosslinker and optionally hydrophobic and / or amphiphilic monomers in the presence of a polymeric dispersant.
  • Water-soluble monomers which can be used in addition to a large number of other N-vinylpyrrolidone and monomers with cationic / cationizable groups, such as N-vinylimidazole.
  • the polymeric dispersants may be polyelectrolytes containing, for example, salts of (meth) acrylic acid as anionic monomer units or quaternized derivatives of N, N-dimethylaminoethyl-
  • EP-A-929 285 teaches the use of water-soluble copolymers which contain vinylcarboxamide units and vinylimidazole units in copolymerized form as Component of cosmetic products. Polyelectrolyte complexes of these copolymers with carboxylic acid group-containing polymers are not disclosed in this document.
  • WO 00/27893 describes aqueous polymer dispersions based on N-vinylcarboxamides and, if appropriate, comonomers, with N-vinylpyrrolidone, N-vinylimidazole and N-vinylimidazole derivatives being mentioned in addition to a large number of others.
  • the polymerization takes place in the presence of at least one polymeric dispersant.
  • EP-A-1038891 describes water-soluble or water-dispersible polymeric salts of at least one polymer and at least one oppositely charged neutralizing agent.
  • WO 02/41856 describes the use of polymer dispersions which are obtainable by polymerizing at least one water-soluble monomer in an aqueous salt solution which contains at least one polyelectrolyte as dispersant for the cosmetic treatment of keratinic materials.
  • the dispersions contain at least one viscosity-adjusting agent, for example a polycarboxylic acid or a salt thereof.
  • water-soluble monomers it is possible to use cationic, anionic and nonionic monomers; preference is given to monomer mixtures which comprise at least one cationic monomer and, if appropriate, additionally acrylic acid and / or acrylamide.
  • WO 2005/004821 describes a cosmetic or pharmaceutical agent which contains at least one polyelectrolyte complex which comprises at least one water-soluble or water-dispersible copolymer A1) with cationogenic groups, the vinylimidazole and / or a derivative thereof and at least one further copolymerizable base. contains copolymerized monomer and at least one acid group-containing polymer A2) comprises.
  • WO 2005/005497 describes an aqueous polymer dispersion Pd) which is obtainable by free-radical polymerization of a monomer mixture M) containing
  • R 1 and R 3 together with the amide group to which they are attached, represent a lactam having 5 to 8 ring atoms
  • compositions containing such a polymer dispersion or a polymer obtainable by drying such a dispersion are also described.
  • WO 00/39176 describes a hydrophilic, cationic, ampholytic copolymer comprising 0.05 to 20 mol% of an anionic monomer having at least one carboxyl group, 0 to 45 mol% of a cationic monomer having at least one amino group and optionally in copolymerized form a hydrophobic monomer and / or a crosslinker, wherein the molar ratio of cationic to anionic monomer is about 2: 1 to 16: 1.
  • ampholytic copolymers can be used inter alia to modify rheological properties of personal care products.
  • WO 04/058837 describes an ampholytic copolymer obtained by free-radical copolymerization of
  • US 2006/0084586 A1 describes rheology-modifying hair setting resins containing a crosslinked copolymer based on vinylamide and carboxylic acid monomers.
  • Polymers containing in copolymerized form at least one cationic compound selected from N-vinylimidazole compounds, N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide, N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide and mixtures thereof are not described.
  • a first object of the invention is an ampholytic copolymer A) obtainable by free-radical copolymerization of
  • N-vinylimidazole compounds N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide, N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide and mixtures thereof.
  • the compounds a) and b) is used in the form of a monomer pair, the molar ratio of anionogenic groups of component a) to cationogenic groups of component b) being about 1: 1.
  • the preparation of the ampholytic copolymers A) according to the invention can be carried out by conventional polymerization processes, for. B. by solution, emulsion, suspension or bulk polymerization, take place. Copolymers with particularly advantageous properties, for. Having generally higher molecular weights and better ability as rheology modifiers (especially as thickeners) than obtained by conventional polymerization processes, are obtained by the precipitation polymerization method.
  • a preferred embodiment of the invention are therefore ampholytic copolymers A), which are obtainable by free-radical copolymerization by the method of precipitation polymerization.
  • at least two free-radical initiators whose decomposition temperatures and / or their half-lives are different from one another at a certain polymerization temperature are used to prepare the copolymers according to the invention.
  • copolymers can be achieved with particularly low residual monomer contents. This is especially the case when the higher temperature decomposing initiator is added before completion, preferably before the precipitation of the polymer.
  • the monomers used are soluble in the reaction medium (monomer, solvent), but the corresponding polymer is not.
  • the resulting polymer becomes insoluble under the chosen polymerization conditions and precipitates out of the reaction mixture.
  • Al kyl comprises straight-chain and branched alkyl groups. Suitable short-chain alkyl groups are, for. B. straight-chain or branched C 1 -C 7 -alkyl, preferably C r C 6 -alkyl and particularly preferably C 1 -C 4 -alkyl groups.
  • Suitable longer-chain C 8 -C 30 -alkyl or C 8 -C 30 -alkenyl groups are straight-chain and branched alkyl or alkenyl groups. These are preferably predominantly linear alkyl radicals, as they also occur in natural or synthetic fatty acids and fatty alcohols and oxo alcohols, which may optionally be additionally mono-, di- or polyunsaturated. These include z.
  • Cycloalkyl is preferably C 5 -C 8 -cycloalkyl, such as cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl or cyclooctyl.
  • Aryl includes unsubstituted and substituted aryl groups and is preferably phenyl, ToIyI, XyIyI, mesityl, naphthyl, fluorenyl, anthracenyl, phenanthrenyl, naphthacenyl and in particular phenyl, ToIyI, XyIyI or mesityl.
  • the novel copolymers A) can be formulated under normal conditions (20 ° C.) advantageously as gels.
  • "Gel-like consistency” show formulations which have a higher viscosity than a liquid and which are self-supporting, ie retain the shape given to them without a shape-stabilizing coating.
  • gel formulations are easily deformed using shear forces.
  • the viscosity of the gelled agent is preferably in a range of greater than 600 to about 60,000 mPas, more preferably from 6,000 to 30,000 mPas.
  • the gels are hair gels.
  • water-soluble monomers and polymers are understood as meaning monomers and polymers which dissolve in water at at least 1 g / l at 20 ° C.
  • Water-dispersible monomers and polymers are understood as meaning monomers and polymers which decompose into dispersible particles with the aid of shearing forces, for example by stirring.
  • Hydrophilic monomers are preferably water-soluble or at least water-dispersible.
  • the copolymers A) according to the invention are generally water-soluble.
  • the ampholytic copolymers A) according to the invention have both anionogenic and / or anionic groups, as well as cationogenic and / or cationic groups.
  • a part of the monomers a) and b) is used together, ie in the form of a monomer pair ("monomer salt").
  • the molar ratio of anionogenic and anionic groups of component a) to cationogenic and cationic groups of component b) is about 1: 1 (ie monovalent monomers are used substantially equimolar).
  • the monomer pairs can be prepared separately before being used for the polymerization. However, preference is given to the "in situ" production of pairs of monomers by common use (eg common feed) in the preparation of the copolymers.
  • the proportion of the monomer pair in the compounds used for the polymerization is preferably at least 1% by weight, preferably at least 2% by weight, in particular at least 3% by weight.
  • Further monomers having ionogenic / ionic groups which are not used in the form of the monomer pair for the polymerization are preferably used in an initially non-charged form, that is to say with anionogenic or cationogenic groups. If desired, it is also possible to use already charged monomers, ie monomers having anionic and cationic groups, instead of uncharged monomers or in addition to uncharged monomers or in addition to the monomer pairs, to prepare the ampholytic copolymers according to the invention.
  • the counterions which carry these monomers are then preferably derived from acids or bases, as described below for adjusting the pH during the polymerization or the polymers obtained.
  • Cationic monomers can also be used in partially or fully quaternized form.
  • the copolymers A) preferably have a marked excess of anionogenic / anionic groups or of cationogenic / cationic groups.
  • monomers having ionogenic or ionic groups are used for copolymerization in amounts such that the copolymer A) has a molar excess of anionogenic / anionic groups over cationogenic / cationic groups or a molar excess of cationogenic / cationic groups over anionogens / anionic groups of at least 1.2: 1, more preferably at least 1.4: 1, especially at least 2: 1, especially at least 2.5: 1.
  • copolymers A) according to the invention contain no silicon atom-containing groups incorporated.
  • the copolymers A) according to the invention contain as compound a) at least one compound polymerized with a free-radically polymerizable ⁇ , ß-ethylenically unsaturated double bond and at least one anionogenic and / or anionic group per molecule.
  • Component a) can be used in an amount of from 1 to 96% by weight, such as from 2 to 90% by weight, based on the total weight of the compounds used for the polymerization.
  • the component a) is preferably in from 2 to 70% by weight, preferably from 3 to 60% by weight, based on the total weight of the compounds used for the polymerization (ie components a), b), c) and, if present, d) to h) ).
  • the compounds a) are selected from monoethylenically unsaturated carboxylic acids, sulfonic acids, phosphonic acids and mixtures thereof.
  • the monomers a) include monoethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids having 3 to 25, preferably 3 to 6, carbon atoms, which can also be used in the form of their salts or anhydrides. Examples thereof are acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, ⁇ -chloroacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, glutaconic acid, aconitic acid and fumaric acid.
  • the monomers a) furthermore include the half-esters of monoethylenically unsaturated dicarboxylic acids having 4 to 10, preferably 4 to 6, carbon atoms, eg. B.
  • the monomers a) also include monoethylenically unsaturated sulfonic acids and phosphonic acids, for example, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, sulfoethyl acrylate, sulfoethyl methacrylate, sulfopropyl acrylate, sulfopropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-acryloxypropylsulfonic acid, 2-hydroxy-3-methacryloxypropylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, Acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, vinylphosphonic acid and allylphosphonic acid.
  • monoethylenically unsaturated sulfonic acids and phosphonic acids for example, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, sulfoethyl acrylate, sulfoethyl methacrylate, sulfopropyl acrylate,
  • the monomers a) also include the salts of the abovementioned acids, in particular the sodium, potassium and ammonium salts and the salts with amines.
  • the monomers a) can be used as such or as mixtures with one another. The stated proportions by weight are all based on the acid form.
  • component a) is selected from acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, ⁇ -chloroacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, glutaconic acid, aconitic acid and mixtures thereof.
  • the component a) is particularly preferably selected from acrylic acid, methacrylic acid and mixtures thereof.
  • the copolymers of the invention preferably contain from 2 to 96% by weight, more preferably from 2 to 90% by weight, particularly preferably from 3 to 70% by weight, based on the total weight of the monomers used for the polymerization, of at least one monomer b) in copolymerized form.
  • Suitable monomers b) are compounds of the formula
  • R 5 to R 7 are independently hydrogen, C r C 4 alkyl or phenyl.
  • R 5 to R 7 are hydrogen.
  • the copolymer preferably contains as monomer b) at least one N-vinylimidazole compound of the general formula (II)
  • R 5 to R 7 are independently hydrogen, C r C 4 alkyl or phenyl.
  • Preferred monomer b) is 1-vinylimidazole (N-vinylimidazole).
  • Suitable monomers b) are also the compounds obtainable by protonation or quaternization of the abovementioned N-vinylimidazole compounds.
  • Examples of such charged monomers b) are quaternized vinylimidazoles, in particular 3-methyl-1-vinylimidazolium chloride and methosulfate.
  • Suitable acids and alkylating agents are listed below in component f).
  • a specific embodiment is copolymers A) which contain at least one N-vinylimidazole compound, especially N-vinylimidazole, in copolymerized form as sole monomer b). If at least one N-vinylimidazole compound, especially N-vinylimidazole, is used as the sole monomer b), the proportion is preferably from 3 to 96% by weight, based on the total weight of the compounds used for the polymerization.
  • Suitable monomers b) are also N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide, N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide and mixtures thereof.
  • Preferred monomer b) is N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide (DMAPMAM).
  • a specific embodiment are copolymers A), the N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide and / or
  • N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide especially DMAPMAM, as the sole monomer b) in copolymerized form.
  • the proportion of N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide and N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide is preferably 2 to 95 wt .-%, particularly preferably 3 to 60 Wt .-%, based on the total weight of the monomers used for the polymerization.
  • the copolymers A) may contain, instead of or in addition to the abovementioned compounds b), at least one other monomer f) in copolymerized form with at least one cationogenic and / or cationic group.
  • the proportion of these monomers f) is preferably from 0 to 50% by weight, particularly preferably from 0 to 30% by weight, very particularly preferably from 0.1 to 20% by weight, based on the total weight of the compounds used for the polymerization.
  • the copolymers A) may contain at least one crosslinker, i. H. in copolymerized form contain a compound having two or more than two ethylenically unsaturated, non-conjugated double bonds.
  • Crosslinkers are preferably used in an amount of 0.01 to 5 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt .-%, based on the total weight of the monomers used for the polymerization.
  • Suitable crosslinkers c) are, for example, acrylic esters, methacrylic esters, allyl ethers or vinyl ethers of at least dihydric alcohols.
  • the OH groups of the underlying alcohols may be completely or partially etherified or esterified; however, the crosslinkers contain at least two ethylenically unsaturated groups.
  • Examples of the underlying alcohols are dihydric alcohols such as 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,4- Butanediol, but-2-ene-1,4-diol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1, 2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1, 10-decanediol, 1,2-dodecanediol, 1, 12-dodecanediol, neopentyl glycol, 3-methylpentane-1, 5-diol, 2,5-dimethyl-i, 3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1, 3-pentanediol, 1, 2-cyclohexanedio
  • the homopolymers of ethylene oxide or propylene oxide can also block copolymers of Ethyleno xid or propylene oxide or copolymers containing incorporated incorporated ethylene oxide and propylene oxide groups.
  • underlying alcohols having more than two OH groups are trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol, 1,2,5-pentanetriol, 1, 2,6-hexanetriol, triethoxycuric acid, sorbitan, sugars such as sucrose, glucose, mannose ,
  • the polyhydric alcohols can also after reaction with ethylene oxide or propylene lenoxid be used as the corresponding ethoxylates or propoxylates.
  • the polyhydric alcohols can also be first converted by reaction with epichlorohydrin in the corresponding glycidyl ether. Preference is given to ethylene glycol di (meth) acrylate and polyethylene glycol di (meth) acrylates.
  • crosslinkers c) are the vinyl esters or the esters of monohydric, unsaturated alcohols with ethylenically unsaturated C 3 -C 6 -carboxylic acids, for example acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid or fumaric acid.
  • examples of such alcohols are allyl alcohol, 1-buten-3-ol, 5-hexen-1-ol, 1-octen-3-ol, 9-decen-1-ol, dicyclopentenyl alcohol, 10-undecen-1-ol, cinnamyl alcohol Citronellol,
  • Crotyl alcohol or cis-9-octadecen-1-ol it is also possible to esterify the monohydric, unsaturated alcohols with polybasic carboxylic acids, for example malonic acid, tartaric acid, trimellitic acid, phthalic acid, terephthalic acid, citric acid or succinic acid.
  • polybasic carboxylic acids for example malonic acid, tartaric acid, trimellitic acid, phthalic acid, terephthalic acid, citric acid or succinic acid.
  • crosslinkers c) are esters of unsaturated carboxylic acids with the polyhydric alcohols described above, for example oleic acid, crotonic acid, cinnamic acid or 10-undecenoic acid.
  • Suitable crosslinkers c) are also straight-chain or branched, linear or cyclic, aliphatic or aromatic hydrocarbons which have at least two double bonds which may not be conjugated in aliphatic hydrocarbons, eg. B. divinylbenzene, divinyltoluene, 1,7-octadiene, 1,9-decadiene, 4-vinyl-1-cyclohexene, trivinylcyclohexane or polybutadienes having molecular weights of 200 to 20,000.
  • crosslinkers c) are the acrylamides, methacrylamides and N-allylamines of at least divalent amines.
  • amines are 1, 1-diaminomethane, 1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, 1,12-dodecanediamine, piperazine, diethylenetriamine or isophoronediamine.
  • amides of allylamine and unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, or at least dibasic carboxylic acids, as described above.
  • triallylmethylammonium chloride or methyl sulfate, as crosslinker c) suitable.
  • N-vinyl compounds of urea derivatives at least divalent amides, cyanurates or urethanes, for example of urea, ethylene urea, propyleneurea or tartaramide, for. N, N'-divinylethyleneurea or N, N'-divinylpropyleneurea.
  • Further suitable crosslinkers c) are divinyldioxane, tetraallylsilane or tetravinylsilane.
  • mixtures of the abovementioned compounds c) can also be used.
  • Very particularly preferred crosslinkers c) are ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylates, pentaerythritol triallyl ether, methylenebisacrylamide, N, N'-divinylethyleneurea, triallylamine and triallylmonoalkylammonium salts.
  • the copolymers according to the invention contain in addition to the abovementioned monomers a) to c) at least one further amide group-containing monomer d) of the general formula I in copolymerized form
  • R 1 and R 2 together with the amide group to which they are attached may also stand for a lactam having 5 to 8 ring atoms
  • R 2 and R 3 together with the nitrogen atom to which they are attached may also stand for a five- to seven-membered heterocycle
  • the compounds of component d) preferably have at most 7 further carbon atoms in addition to the carbonyl carbon atom of the amide group
  • Preferred monomers d) are N-vinyl lactams and their derivatives, the z.
  • N-vinylpyrrolidone N-vinylpiperidone, N-vinylcaprolactam
  • N-vinyl-5-methyl-2-pyrrolidone N-vinyl-5-ethyl-2-pyrrolidone
  • N-vinyl-6-methyl-2-piperidone N-vinyl-6-ethyl-2-piperidone
  • N-vinyl-7-methyl-2-caprolactam N-vinyl-7-ethyl-2-caprolactam, etc.
  • N-vinylpyrrolidone and / or N-vinylcaprolactam.
  • Suitable monomers d) are also Acr ⁇ lklareamid and methacrylamide.
  • N-alkyl and N, N-dialkylamides of .alpha.,. Beta.-ethylenically unsaturated monocarboxylic acids which have at most 7 further carbon atoms in addition to the carbonyl carbon atom of the amide group are, for example, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N- (n-butyl) (meth) acrylamide, N-tert-butyl (meth) acrylamide, n-pentyl (meth) acrylamide, n-hexyl (meth) acrylamide, n -Heptyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, piperidinyl (meth) acrylamide, morpholinyl (meth) acrylamide, and mixtures thereof.
  • Suitable open-chain N-vinylamide compounds as monomers d) are, for example, N-vinylformamide, N-vinyl-N-methylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylacetamide, N-vinyl-N-ethylacetamide, N-vinylpropionamide, N-vinyl N-methylpropionamide, N-vinyl-butyramide and mixtures thereof. Preference is given to using N-vinylformamide.
  • Suitable monomers d) are also compounds of the formula
  • the copolymers A) according to the invention preferably comprise from 5 to 95% by weight, particularly preferably from 10 to 90% by weight, based on the total weight of the polymer used for the polymer. merillone used compounds, at least one monomer d) copolymerized.
  • novel copolymers A) preferably contain from 0.2 to 50% by weight, more preferably from 0.5 to 40% by weight, in particular from 1 to 30% by weight, based on the total weight of the compounds used for the polymerization, of at least one hydrophobic monomer e) (and / or at least one hydrophobic monomer g).
  • Suitable compounds e) are selected from compounds of the general formulas III a), IM b), IM c), IM d) and IM e)
  • H 2 C CCX (CH 2 CH 2 O) k (CH 2 CH (CH 3 ) O), R 9
  • H 2 C CH CH 2 O (CH 2 CH 2 O) k (CH 2 CH (CH 3 ) O), R 9
  • k and I independently of one another represent an integer from 0 to 1000, the sum of k and I being at least 5,
  • R 8 is hydrogen or C 1 -C 4 -alkyl, preferably methyl
  • R 9 is C 8 -C 30 -alkyl or C 8 -C 30 -alkenyl
  • X is O or a group of the formula NR 10 , in which R 10 is H, alkyl, alkenyl,
  • Cycloalkyl heterocycloalkyl, aryl or hetaryl.
  • Suitable monomers of the formula I a) wherein X is O are, for. N-octylmethacrylate diis-tetramethylbutylmethacrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, n-undecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, myristyl (e.g.
  • meth) acrylate pentadecyl (meth) acrylate, palmityl (meth) acrylate, heptadecyl (meth) acrylate, nonadecyl (meth) acrylate, arrachinyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, lignocerenyl (meth) acrylate, cerotinyl (meth) acrylate, melissinyl (meth) acrylate, palmitoleinyl (meth) acrylate, oleyl (meth) acrylate, linolyl (meth) acrylate, linolenyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate and mixtures thereof.
  • Suitable monomers of the formula I a) wherein X is NR 10 are, for. B. n-octylmethacrylamide.i., SSTA-tetramethylbutylmethacrylamide, ethylhexyl (meth) acrylamide, n-nonyl (meth) acrylamide, n-decyl (meth) acrylamide, n-undecyl (meth) acrylamide, tridecyl (meth) acrylamide, myristyl ( meth) acrylamide, pentadecyl (meth) acrylamide, palmityl (meth) acrylamide, heptadecyl (meth) acrylamide, nonadecyl (meth) acrylamide, arrachinyl (meth) acrylamide, behenyl (meth) acrylamide, lignocerenyl (meth) acrylamide, cerotinyl (meth) acrylamide
  • Suitable monomers of the formula III b) are, for. B. n-octyl vinyl ether,
  • IM c) and IM d) k is preferably an integer from 1 to 500, in particular 3 to 250.
  • I is an integer from 0 to 100.
  • R 8 in the formula IM c) is preferably hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl or n-hexyl, in particular hydrogen , Methyl or ethyl.
  • R 9 in the formulas IM c) and Ml d) is n-octyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, tridecyl, myristyl, pentadecyl, palmityl , Heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, arrachinyl, behenyl, lignoce- renyl, cerotinyl, melissinyl, palmitoleinyl, oleyl, linolyl, linolenyl, stearyl, lauryl.
  • X in the formula IM c) is O or NH.
  • Suitable polyether acrylates IM c) are z.
  • Suitable polyetherols can easily be prepared by reacting ethylene oxide, 1,2-propylene oxide and / or epichlorohydrin with a starter molecule, such as water or a short-chain alcohol R 9 -OH.
  • the alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as a mixture.
  • the polyether acrylates Ml c) can be used alone or in mixtures for the preparation of the polymers used according to the invention.
  • Suitable allyl alcohol alkoxilates IM d) are, for. B. the etherification of AIIyI- chloride with corresponding polyetherols.
  • Suitable polyetherols can be readily prepared by reacting ethylene oxide, 1, 2-propylene oxide and / or epichlorohydrin with a starter alcohol R 9 -OH.
  • the alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as a mixture.
  • the allyl alcohol alkoxilates IM d) can be used alone or in mixtures for the preparation of the polymers used according to the invention.
  • Suitable monomers IM e) are C 8 -C 30 -, preferably C 8 -C 22 carboxylic acid vinyl esters. These include z. N-octylvinyl esters, 1, 1,3,3-tetramethylbutylvinyl esters, ethylhexylvinyl esters, n-nonylvinyl esters, n-decylvinyl esters, n-undecylvinyl esters, tridecylvinyl esters, myristylvinyl esters, pentadecylvinyl esters, palmitylvinyl esters, heptadecylvinyl esters, octadecylvinyl esters, nonadecylvinyl esters , Arrachinylvinyl, behenylvinyl, lignocerenylvinyl, cerotinylvinyl, melissin
  • the copolymers A) may additionally contain, in copolymerized form, at least one monomer f) which is selected from component (b) different ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated compounds having cationogenic and / or cationic groups.
  • the proportion of monomers f) is preferably from 0 to 30% by weight, particularly preferably from 0.1 to 20% by weight, in particular from 0.5 to 15% by weight, based on the total weight of the compounds used for the polymerization.
  • the copolymers A) preferably have a marked excess of anionogenic / anionic groups or of cationogenic / cationic groups. Therefore, if monomers f) are used, then preferably in amounts such that the copolymer A) has a molar excess of anionogenic / anionic groups over cationogenic / cationic groups or a molar excess of cationogenic / cationic groups over anionogenic / anionic groups of more than 2: 1, preferably at least 2.5: 1, having.
  • the cationogenic and / or cationic groups of component f) are preferably nitrogen-containing groups, such as primary, secondary and tertiary amino groups, and quaternary ammonium groups.
  • the nitrogen-containing groups are tertiary amino groups or quaternary ammonium groups.
  • Charged cationic groups can be generated from the amine nitrogens either by protonation or by quaternization with acids or alkylating agents. These include z.
  • carboxylic acids such as lactic acid, or mineral acids such as phosphoric acid, sulfuric acid and hydrochloric acid, or as alkylating agent C r C 4 alkyl halides or sulfates such as ethyl chloride, ethyl bromide, methyl chloride, methyl bromide, dimethyl sulfate and diethyl sulfate.
  • Protonation or quaternization can generally be done both before and after the polymerization.
  • Suitable compounds f) are the esters of ⁇ , ß-ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids with amino alcohols.
  • Preferred amino alcohols are C 2 -C 2 -amino alcohols which are mono- or -dialkylated on the amino nitrogen CrC 8 .
  • As the acid component of these esters are z. Acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic anhydride, monobutyl maleate and mixtures thereof.
  • the acid component used is preferably acrylic acid, methacrylic acid and mixtures thereof.
  • Preferred monomers f) are N-tert-butylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminomethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N- dimethylaminopropyl (meth) acrylate,
  • N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate and N, N-dimethylaminocyclohexyl (meth) acrylate Particularly preferred are N-tert-butylaminoethyl (meth) acrylate and N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate.
  • Suitable monomers f) are also those of N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide and N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide various amides of the aforementioned ⁇ , ß-ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids with diamines, which have at least one primary or secondary amino group.
  • diamines having a tertiary and a primary or secondary amino group.
  • Suitable as monomers f) are z. N-tert-butylaminoethyl (meth) acrylamide, N-2- (dimethylamino) ethyl] acrylamide, N- [2- (dimethylamino) ethyl] methacrylamide, N- [4- (dimethylamino) butyl] acrylamide, N- [4- (dimethylamino) butyl] methacrylamide, N- [2- (diethylamino) ethyl] acrylamide, N- [4- (dimethylamino) cyclohexyl] acrylamide and N- [4- (dimethylamino) cyclohexyl] methacrylamide.
  • Suitable monomers f) are furthermore N, N-diallylamines and N, N-diallyl-N-alkylamines and their acid addition salts and quaternization products.
  • Alkyl is preferably C 1 -C 24 -alkyl.
  • chlorides and bromides include in particular N, N-diallyl-N, -methylamine.
  • Suitable monomers f) are also, from component b), various vinyl- and allyl-substituted nitrogen heterocycles, such as 2- and 4-vinylpyridine, 2- and 4-allylpyridine, and the salts thereof.
  • the copolymers A) according to the invention may additionally comprise, in copolymerized form, at least one monomer g) which is different from the components a) to f) and is copolymerizable therewith.
  • the proportion of monomers is up to 40 wt .-%, based on the total weight of the compounds used for the polymerization.
  • a suitable amount used for additional monomers g) is in a range from 0.1 to 25% by weight, in particular from 0.5 to 20% by weight, based on the total weight of the compounds used for the polymerization.
  • Component g) is preferably selected from esters of ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids with C 1 -C 7 -alkanols, esters of ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated monocarboxylic and dicarboxylic acids with C 2 -C 3 o-diols, Amides of ⁇ , ß-ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids with C 2 -C 3 o-amino alcohols containing a primary or have secondary amino group, of c III) Different polyether acrylates, vinyl esters of alcohol and allyl alcohol with C 7 monocarboxylic acids, Ci-C7-Al kylvinylethem from III d), allyl alcohol, vinyl aromatics, vinyl halides, vinylidene halides, C 2 -C 8 Monoolefins, non-aromatic hydrocarbons having at least two conjugated double bonds and
  • Suitable esters of ⁇ , ß-ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids with dC 7 alkanols are, for.
  • Preferred monomers g) are the esters of ⁇ .ß-ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids with Ci-C 3 alkanols, especially methyl methacrylate.
  • Suitable additional monomers g) are furthermore 2-hydroxyethyl acrylate,
  • Suitable additional monomers g) are furthermore 2-hydroxyethylacrylamide, 2-hydroxyethylmethacrylamide, 2-hydroxyethylethacrylamide, 2-hydroxypropylacrylamide, 2-hydroxypropylmethacrylamide, 3-hydroxypropylacrylamide, 3-hydroxypropylmethacrylamide, 3-hydroxybutylacrylamide, 3-hydroxybutylmethacrylamide, 4-hydroxybutylacrylamide, 4-hydroxybutylmethacrylamide , 6-hydroxyhexylacrylamide, 6-hydroxyhexylmethacrylamide, 3-hydroxy-2-ethylhexylacrylamide and 3-hydroxy-2-ethylhexylmethacrylamide.
  • component g) are compounds of the formula IIIc) which are different polyether acrylates of the general formula IIIc *) and of compounds of the formula IIId) different allyl alcohol alkoxylates of the general formula IIId *)
  • k and I independently represent an integer from 0 to 1000, wherein the
  • R 15 is hydrogen or C 8 alkyl R C
  • Y 2 is O or NR 6 wherein R 6 5 -C 8 cycloalkyl, hydrogen, C r C 3 -alkyl or C
  • MI c *) and MI d *) k is preferably an integer from 1 to 500, in particular 3 to 250.
  • I is an integer from 0 to 100.
  • R 15 in the formula IM c *) is preferably hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl or n-hexyl, in particular Hydrogen, methyl or ethyl.
  • R 14 in the formulas Ml c *) and Ml d *) is hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, n-pentyl, n-hexyl.
  • Y 2 in the formula IM c *) is O or NH.
  • Suitable polyether acrylates IM c *) are z.
  • Suitable polyetherols can easily be prepared by reacting ethylene oxide, 1,2-propylene oxide and / or epichlorohydrin with a starter molecule, such as water or a short-chain alcohol R 14 -OH.
  • the alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as a mixture.
  • the polyether acrylates III c *) can be used alone or in mixtures for the preparation of the polymers used according to the invention.
  • Suitable allyl alcohol alkoxilates IM d *) are, for. B. the etherification of AIIyI- chloride with corresponding polyetherols.
  • Suitable polyetherols can be readily prepared by reacting ethylene oxide, 1, 2-propylene oxide and / or epichlorohydrin with water or a starter alcohol R 9 * -OH.
  • the alkylene oxides can be used individually, alternately in succession or as a mixture.
  • the allyl alcohol alkoxilates IM d *) can be used alone or in mixtures for the preparation of the polymers used according to the invention.
  • Suitable polyether acrylates g) are also urethane (meth) acrylates with Alkylenoxidgrup- pen. Such compounds are described in DE 198 38 851 (component e2)), to which reference is made in its entirety.
  • Suitable additional monomers g) are also vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and mixtures thereof.
  • Suitable additional monomers g) are furthermore ethylene, propylene, isobutylene, butadiene, styrene, ⁇ -methylstyrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride and mixtures thereof.
  • At least one crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • At least one amide group-containing monomer d preferably vinylpyrrolidone and / or vinylcaprolactam
  • e which is preferably selected from C 8 -C 22 - (meth) acrylates, C 8 -C 22 alkyl vinyl ethers, with C 8 -C 22 alkyl groups terminated polyether (meth) acrylates, allyl alcohol alkoxylates terminated with C 8 -C 22 -alkyl groups, C 8 -C 22 -carboxylic acid vinyl esters and mixtures thereof,
  • At least one monomer g which is preferably selected from Ci-C 6 - (meth) acrylates, in particular methyl (meth) acrylate,
  • the copolymers A) may contain in copolymerized form at least one compound f) having a free-radically polymerizable ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated double bond and at least one cationogenic and / or cationic group.
  • the monomers with cationogenic / cationic groups are preferably selected exclusively from the compounds b).
  • ampholytic copolymers A) are preferably obtainable by free-radical copolymerization of
  • a specific embodiment of the copolymers A) according to the invention are anionic ampholytic copolymers. These contain, as component a), preferably acrylic acid, methacrylic acid or a mixture thereof. Component b) is preferably selected from N-vinylimidazole, N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide, N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide and mixtures thereof.
  • a preferred embodiment are copolymers A) which have a molar excess of anionogenic / anionic groups over cationogenic / cationic groups of greater than 1: 1, preferably at least 1.2: 1, in particular at least 1.4: 1.
  • Preferred anionic ampholytic copolymers A) are obtainable by free-radical copolymerization of
  • crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • Preferred anionic ampholytic copolymers A) are obtainable by free-radical copolymerization of
  • crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • At least one monomer g which is preferably selected from C 1 -C 6 (meth) acrylates, wherein the molar ratio of anionogenic / anionic groups to cationogenic / cationic groups is at least 1.2: 1.
  • Preferred anionic ampholytic copolymers A) are obtainable by free-radical copolymerization of
  • crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • At least one compound e which is preferably selected from C 8 -C 22 (meth) acrylates, C 8 -C 22 -alkyl vinyl ethers, C 8 -C 22 -alkyl-terminated polyether (meth) acrylates, C 8 -C 22 -alkyl-terminated allyl alcohol alkoxylates,
  • component a up to 60% by weight of component a), based on the total weight of monomers a), can be replaced by at least one monomer d), preferably vinylpyrrolidone and / or vinylcaprolactam.
  • anionically ampholytic copolymers A for whose preparation at least a portion of the monomers a) and b) are used in the form of a monomer pair.
  • Particularly preferred anionic ampholytic copolymers A) are obtainable by free-radical copolymerization of
  • At least one crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • vinylpyrrolidone it is also possible to use vinylcaprolactam.
  • vinylimidazole it is also possible to use N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide and / or N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide.
  • Particularly preferred anionic ampholytic copolymers A) are furthermore obtainable by free-radical copolymerization of
  • At least one crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • Ci-C 6 - (meth) acrylates in particular methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate and mixtures thereof.
  • N-vinylimidazole and acrylic acid and / or methacrylic acid N-vinylimidazole and acrylic acid and / or methacrylic acid
  • At least one crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • Polyether (meth) acrylates 1 to 20 wt .-% of at least one further monomer which is selected from C 8 -C acrylates 3 o- (meth) with C 8 -C 30 alkyl terminated, and mixtures thereof, in particular stearyl - - Methacrylate, with Ci 8 -C 22 alkyl groups terminated Polyethylenglycol (meth) - acrylates and mixtures thereof.
  • vinylpyrrolidone it is also possible to use vinylcaprolactam.
  • vinylimidazole it is also possible to use N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide and / or N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide.
  • all of the abovementioned anionic ampholytic copolymers A) which comprise at least 5% by weight of at least one vinylimidazole compound in copolymerized form are subjected to a partial or complete quaternization.
  • Suitable quaternizing agents are those mentioned below.
  • a further special embodiment of the copolymers A) according to the invention are cationically ampholytic copolymers. These contain as component a) preferably acrylic acid, methacrylic acid or a mixture thereof. Preferred as component b) are N-vinylimidazole and mixtures of N-vinylimidazole with N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide and / or N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide.
  • Preferred cationically ampholytic copolymers A) are obtainable by free-radical copolymerization of
  • crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • molar ratio of cationogenic / cationic groups to anionogenic / anionic groups is at least 6: 1.
  • Preferred cationically ampholytic copolymers A) are obtainable by free-radical copolymerization of
  • crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • molar ratio of cationogenic / cationic groups to anionogenic / anionic groups is at least 6: 1.
  • Preferred cationically ampholytic copolymers A) are obtainable by free-radical
  • crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • At least one compound e which is preferably selected from C 8 -C 22 (meth) acrylates, C 8 -C 22 -alkyl vinyl ethers, polyethers terminated with C 8 -C 22 -alkyl groups ( meth) acrylates, C 8 -C 22 -alkyl-terminated allyl alcohol alkoxylates, C 8 -C 22 -carboxylic vinyl esters and mixtures thereof, wherein the molar ratio of cationogenic / cationic groups to anionogenic / anionic groups is at least 6: 1.
  • N-vinylimidazole a2) up to 50% by weight of the N-vinylimidazole a2), based on the total weight of component a2), may be replaced by another monomer, preferably N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide and / or N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide.
  • cationic ampholytic copolymers A for whose preparation at least a portion of the monomers a1) and a2) are used in the form of a monomer pair.
  • Particularly preferred cationic ampholytic copolymers A) are obtainable by free-radical copolymerization of
  • At least one monomer having a cationogenic or cationic group preferably selected from vinylimidazole compounds, N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide, N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate and mixtures thereof,
  • At least one crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • Particularly preferred cationic ampholytic copolymers A) are furthermore obtainable by free-radical copolymerization of at least 2% by weight, based on the total weight of the monomers used for the polymerization, of at least one monomer pair of N-vinylimidazole and acrylic acid and / or methacrylic acid,
  • At least one monomer having a cationogenic or cationic group preferably selected from vinylimidazole compounds, N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide, N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate and mixtures thereof,
  • At least one crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • Ci-C 6 - (meth) acrylates in particular methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate and mixtures thereof.
  • Particularly preferred cationic ampholytic copolymers A) are furthermore obtainable by free-radical copolymerization of
  • At least one crosslinker c preferably ethylene glycol di (meth) acrylate and / or pentaerythritol triallyl ether,
  • all of the abovementioned cationic ampholytic copolymers A) are subjected to partial or complete quaternization.
  • Suitable quaternizing agents are those mentioned below.
  • the radical copolymerization of the aforementioned components a) to c) and, if present, d) to g) in the presence of at least one polyether-containing compound having no copolymerizable double bond in the process, special ampholytic copolymers having advantageous properties are obtained. This can be attributed, for example, to an action of the polyether component as protective colloid or emulsifier. This can for example also result from an at least partial grafting to the polyether component as the graft base. However, mechanisms other than grafting are conceivable.
  • the ampholytic copolymers according to the invention generally comprise the products of the radical copolymerization, of which z. B. pure graft polymers, mixtures of graft polymers with ungrafted compounds of the polyether component and any mixtures are understood.
  • the amount of polyether component (if present) used is preferably from 0.1 to 50% by weight, more preferably from 1 to 25% by weight, based on the total weight of the components used for the polymerization.
  • Suitable polyether-containing compounds are, for example, water-soluble or water-dispersible nonionic polymers which contain alkylene oxide repeat units. The proportion of alkylene oxide repeating units is preferably at least 30% by weight, based on the total weight of the compound.
  • Suitable polyether-containing compounds are, for example, polyalkylene glycols, as are commonly used as nonionic surfactants. Suitable polyalkylene glycols generally have a number average molecular weight in the range from about 150 to 100,000, preferably 300 to 50,000, more preferably 500 to 40,000.
  • Suitable polyalkylene glycols are, for example, polyethylene glycols, polypropylene glycols, polytetrahydrofurans and alkylene oxide copolymers.
  • Suitable alkylene oxides for the preparation of alkylene oxide copolymers are, for.
  • the alkylene oxide copolymers may contain the alkylene oxide units distributed randomly or in copolymerized form in the form of blocks. It is advantageous to use homopolymers of ethylene oxide or copoly merisates containing ethylene oxide.
  • the proportion of repeating units derived from ethylene oxide is preferably 40 to 99% by weight.
  • Suitable examples are copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, copolymers of ethylene oxide and butylene oxide and copolymers of ethylene oxide, propylene oxide and at least one butylene oxide.
  • copolymers A1) are prepared by customary methods known to the person skilled in the art, eg. B. by solution, precipitation, suspension or emulsion. Also suitable is the W / W polymerization in water with a suitable displacement agent, for. A salt such as NaCl.
  • Preferred solvents for solution polymerization are aqueous solvents, such as water and mixtures of water with water-miscible solvents, for example alcohols, such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, n-hexanol and Cyclohexanol and glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and butylene glycol and the methyl or ethyl ethers of dihydric alcohols, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycols having number average molecular weights up to about 3000, glycerol and dioxane.
  • alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, n-hexanol and Cyclohexano
  • the polymerization temperatures in the solution polymerization are preferably in a range from about 30 to 120 ° C., particularly preferably 40 to 100 ° C.
  • the preparation of the ampholytic copolymers A) is particularly preferably carried out by precipitation polymerization.
  • the precipitation polymerization is preferably carried out in an anhydrous, aprotic solvent or solvent mixture, preferably in ethyl acetate and / or n-butyl acetate.
  • the precipitation polymerization preferably takes place at a temperature in the range from 70 to 140 ° C., preferably from 75 to 100 ° C., in particular from 80 to 95 ° C.
  • the resulting polymer particles precipitate out of the reaction solution and can be removed by customary processes, such as filtration by means of reduced pressure, be isolated.
  • the polymerization is usually carried out under atmospheric pressure, but it can also proceed under reduced or elevated pressure.
  • a suitable pressure range is between 1 and 5 bar.
  • the monomers can be polymerized by means of free-radical initiators.
  • the peroxo and / or azo compounds customary for this purpose can be used, for example alkali metal or ammonium peroxydisulfates, diacetyl peroxide, dibenzoyl peroxide, succinyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, tert-butyl perbenzoate, tert.
  • initiator mixtures or redox initiator systems such as. As ascorbic acid / iron (II) sulfate / sodium peroxodisulfate, tert-butyl hydroperoxide / sodium disulfite, tert-butyl hydroperoxide / sodium hydroxymethanesulfinate, H 2 CVCu. 1
  • At least two free-radical initiators are used to prepare the copolymers according to the invention, which allow substantially independent initiation in at least two phases.
  • copolymers can be achieved with particularly low residual monomer contents.
  • At least two initiators are preferably used for the copolymerization whose decomposition temperatures are different from each other by at least 10 ° C.
  • the decomposition temperature is defined as the temperature at which 50% of the molecules decompose into free radicals within 2.5 hours.
  • the copolymerization in this procedure is preferably carried out until completion of the precipitation of the copolymer at a temperature greater than or equal to the lower decomposition temperature and less of the higher decomposition temperature, and after the precipitation further reaction takes place at a temperature greater than or equal to the higher decomposition temperature.
  • the process according to the invention preferably comprises a first polymerization phase at a first polymerization temperature and a second polymerization phase at a second polymerization temperature above the first polymerization temperature, at least two initiators being used for the polymerization, of which
  • Half-lives at the first polymerization temperature differ so that at least one of these initiators decomposes into free radicals during the first polymerization phase and at least one of these initiators during the first polymerization substantially does not decompose into radicals and decomposes into radicals during the second polymerization phase.
  • the second polymerization phase essentially begins after precipitation of the copolymer.
  • substantially after precipitation of the copolymer is understood to mean that the copolymer is present in precipitated form preferably at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight, in particular at least 95% by weight, based on the total weight of the copolymer ,
  • the half-life of an initiator can be determined by conventional methods known to those skilled in the art, such as. In the publication "Initiators for high polymers", Akzo Nobel, No. 10737.
  • the half-life of the first polymerization initiator at the first polymerization temperature and the second polymerization initiator at the second polymerization temperature is in a range of about 1 minute to 3 hours, more preferably 5 minutes to 2.5 hours. If desired, shorter half-lives z. From 1 second to 1 minute or longer half lives than 3 hours, as long as it is ensured that the initiator (s) decomposing at the higher temperature decomposes into free radicals substantially during the second polymerization stage.
  • first and second polymerization phases may be used at different polymerization temperatures.
  • z For example, it is possible to carry out a first polymerization phase at a first polymerization temperature selected to effect controlled polymerization (i.e., eg, avoiding undesirable temperature rise by the heat of reaction, excessive reaction rate, etc.). Subsequently, z. B. connect a post-polymerization at a temperature which is above the first and below the second polymerization temperature and which is chosen so that the / at the higher temperature disintegrating (n) initiators) substantially do not decompose into radicals.
  • the second polymerization phase can then follow.
  • the initiator system used contains at least two initiators whose decomposition temperatures differ by at least 15 ° C from each other.
  • the decomposing at the lower temperature initiator preferably has a decomposition temperature of 50 to 100 0 C.
  • the decomposing at the higher temperature initiator preferably has a decomposition temperature of 80 to 150 0 C.
  • the decomposing at the higher temperature initiator is initially charged to the beginning of the copolymerization or added before or during the precipitation of the copolymer.
  • the decomposing at the higher temperature initiator is initially charged to the beginning of the copolymerization or added before the precipitation of the copolymer.
  • the initiator decomposing at the lower temperature is Trigonox® EHP (bis (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, CAS No. 16111-62-9) and the initiator decomposing at the higher temperature is selected under tert-butyl peroxypivalate (eg Luperox 11 M75 from Atochem), tert-butyl peroctoate, lauroyl peroxide (LPO, CAS No. 105-74-8) or 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane (Trigonox® 101).
  • Trigonox® EHP bis (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, CAS No. 16111-62-9
  • the initiator decomposing at the higher temperature is selected under tert-butyl peroxypivalate (eg Luperox 11 M75 from Atochem), tert-butyl peroctoate, lauroyl peroxide (LPO, CAS No
  • the polymers z. B. a washing step with a suitable solvent, for. B. are also subjected to the solvent used for the polymerization.
  • the anionogenic groups (acid groups) of the copolymers A) can be partially or completely neutralized with a base.
  • a base for the neutralization of the polymers alkali metal bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, soda, sodium bicarbonate, potassium carbonate or potassium bicarbonate and alkaline earth metal bases such as calcium hydroxide, calcium oxide, magnesium hydroxide or magnesium carbonate and amines can be used.
  • Suitable amines are, for. B. CrC 6 alkylamines, preferably n-propylamine and n-butylamine, dialkylamines, preferably diethylpropylamine and dipropylmethylamine, trialkylamines, preferably triethylamine and triisopropylamine.
  • amino alcohols for.
  • trialkanolamines such as triethanolamine, Alkyldialkanolamine, such as methyl or ethyldiethanolamine and Dialkylalkanolamine, such as dimethylethanol amine and 2-amino-2-methyl-1-propanol.
  • NaOH, KOH, 2-amino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-2-ethyl-propane-1,3-diol, diethylaminopropylamine and, for the neutralization of the polymers containing acid groups have especially been used for the treatment of hair-treatment agents Triisopropanolamine proven.
  • the neutralization of the acid groups can also be carried out with the aid of mixtures of several bases, for. B. mixtures of sodium hydroxide solution and triisopropanolamine. Neutralization can be partial or complete depending on the application.
  • Charged cationic groups can be prepared from the cationogenic nitrogen-containing groups present either by protonation, e.g. With mono- or polybasic carboxylic acids, such as lactic acid or tartaric acid, or with mineral acids, such as phosphoric acid, sulfuric acid and hydrochloric acid, or by quaternization, for. B. with alkylene l michsstoffn as dC 4 -alkyl halides or sulfates produce. Examples of such Alkylating agents are ethyl chloride, ethyl bromide, methyl chloride, methyl bromide, dimethyl sulfate and diethyl sulfate.
  • copolymers A) according to the invention are both quaternized and neutralized, quaternization is preferably carried out first, followed by neutralization.
  • ampholytic copolymers A) according to the invention are advantageously suitable for modifying the rheological properties of aqueous active or effect compositions.
  • these may be, for example, cosmetic compositions, pharmaceutical compositions, hygiene products, paints, compositions for the paper industry and the textile industry.
  • the compositions contain at least one water-soluble or at least water-dispersible active or effect substance.
  • the copolymers A) according to the invention are also suitable for modifying the rheological properties of compositions containing at least one water-insoluble (hydrophobic) active or effect substance.
  • Modification of theological properties is well understood in the context of the present invention
  • the copolymers A) used in accordance with the invention are generally suitable for thickening the consistency of aqueous compositions in a wide range Depending on the basic consistency of the liquid compositions, depending on the amount of copolymer used A) as a rule, flow properties from thin to solid (in the sense of "no longer flowing") are achieved.
  • the term "modification of theological properties” therefore includes, inter alia, increasing the viscosity of liquids, improving the tixotropic properties of gels, solidifying gels and waxes, etc.
  • compositions according to the invention are preferably suitable for formulating aqueous cosmetic and pharmaceutical compositions
  • the compositions of the copolymers A) are generally clear, and thus advantageously formulations, in particular cosmetic formulations, can be dyed without being adversely affected by the intrinsic color of the compositions
  • the compositions can be formulated in the form of opaque to clear gels ,
  • ampholytic copolymers A) according to the invention are particularly suitable as rheology modifiers with properties which can be controlled via the pH.
  • the aforementioned cationic ampholytic copolymers A) are suitable as a pH-switchable Verdi cker for a pH range less than or equal to 6.5.
  • Quaternized ampholytic copolymers A), which have substantially no protonatable groups, are suitable as rheology modifiers in a pH range of about 2 to 10, regardless of the pH.
  • ampholytic copolymers A) according to the invention are also particularly suitable as rheology modifiers for salt-containing compositions.
  • novel ampholytic copolymers A) also act as film-forming and / or conditioning rheology modifiers. They are therefore particularly suitable for cosmetic and dermatological agents, especially in hair fixatives as “strengthening thickeners” and in hair care products as “conditioning thickeners”.
  • the ampholytic copolymers A) are suitable both for producing homogeneous aqueous compositions and for formulating heterogeneous phase compositions which additionally comprise at least one water-insoluble (hydrophobic) liquid or solid compound.
  • "Homogeneous phase compositions” have only a single phase, regardless of the number of their constituents.
  • Heterogeneous phase compositions are disperse systems of two or more immiscible components. These include solid / liquid, liquid / liquid and solid / liquid / liquid compositions, such as dispersions and emulsions, eg. B. O / W and W / O formulations having at least one of the oil or fat components described in more detail below and water as immiscible phases.
  • the copolymers A) can be used both in the water phase and in the oil phase.
  • heterogeneous liquid / liquid compositions contain the copolymers A) substantially in the water phase.
  • novel copolymers A) are furthermore suitable as solubilizers for essentially water-insoluble compounds.
  • Another object of the invention is therefore the use of an ampholytic copolymer A), as defined above, as a solubilizer for the preparation of aqueous formulations of active substances and effect substances which have a solubility in water at 25 ° C and 1013 mbar below 10 g / l ,
  • the novel copolymers A) are advantageously suitable as protective colloid.
  • Another object of the invention is therefore the use of an ampholytic copolymer A), as defined above, as a protective colloid in the free radical aqueous emulsion polymerization. Because of the abovementioned properties, the copolymers A) according to the invention are generally suitable for the preparation of active or effect compositions containing
  • Active ingredients for cosmetics, pharmaceuticals, hygiene products, textile treatment agents, etc. d. H. Substances which generally have an effect already in low concentration, eg. As a cosmetic effect on the skin and / or hair, a pharmacological action in an organism, a cleaning and / or disinfecting effect, a modification of a textile material, for. As a wrinkle-free finish, as well as effect substances that give life or inanimate substrates a specific property, such as color pigments for make-up or emulsion paints, are often formulated and applied in the form of aqueous active or effect compositions.
  • the active and effect compositions contain the polymer component A) preferably in a proportion of about 0.001 to 50 wt .-%, particularly preferably 0.01 to 30 wt .-%, in particular 0.1 to 20 wt .-%, based on the Total weight of the agent.
  • Components B) and C) are selected according to the desired area of use of the composition.
  • typical components eg certain pharmaceutical active ingredients
  • they are selected from carriers, excipients, emulsifiers, surfactants, preservatives, fragrances, thickeners other than component A), polymers, gelling agents, dyes, pigments, light stabilizers, bodying agents , Antioxidants, defoamers, antistatic agents, resins, solvents, solubilizers, neutralizing agents, stabilizers, sterilants, blowing agents, drying agents, opacifiers, etc.
  • compositions comprise a carrier component C) selected from water, hydrophilic components, hydrophobic components and mixtures thereof.
  • Suitable hydrophilic carrier C) are z.
  • Suitable hydrophobic carriers C) are preferably selected from
  • Suitable silicone oils C) are z.
  • linear polydimethylsiloxanes poly (methylphenylsiloxanes), cyclic siloxanes and mixtures thereof.
  • the number average molecular weight of the polydimethylsiloxanes and poly (methylphenylsiloxanes) is preferably in a range of about 1,000 to 150,000 g / mol.
  • Preferred cyclic siloxanes have 4- to ⁇ -membered rings.
  • Suitable cyclic siloxanes are, for. B. under the name cyclomethicone commercially available.
  • Preferred oil or fat components C) are selected from paraffin and paraffin oils; Petroleum jelly; natural fats and oils such as castor oil, soybean oil, peanut oil, olive oil, sunflower oil, sesame oil, avocado oil, cocoa butter, almond oil, peach kernel oil, castor oil, cod liver oil, lard, spermaceti, sperm oil, wheat germ oil, macadamia nut oil, evening primrose oil, jojoba oil; Fatty alcohols, such as lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, cetyl alcohol; Fatty acids such as myristic acid, stearic acid, palmitic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid and various saturated, unsaturated and substituted fatty acids; Waxes such as beeswax, carnauba wax, candililla wax, spermaceti and mixtures of the aforementioned oil or fat components.
  • compositions of the invention may be used as active ingredient, for. B. as a cosmetic and / or pharmaceutical active ingredient B) (as well as optionally as excipient C)) contain at least one polymer which is different from the ampholytic copolymers A) according to the invention.
  • these include, in general, anionic, cationic, amphoteric and neutral polymers.
  • anionic polymers are homo- and copolymers of acrylic acid and methacrylic acid or their salts, copolymers of acrylic acid and acrylamide and their salts; Sodium salts of polyhydroxycarboxylic acids, water-soluble or water-dispersible polyesters, polyurethanes, eg. B. Luviset PUR® Fa. BASF, and polyurea.
  • Particularly suitable polymers are copolymers of t-butyl acrylate, ethyl acrylate, methacrylic acid (for example Luvimer® 100P), copolymers of ethyl acrylate and methacrylic acid (for example Luvimer® MAE), copolymers of N-tert-butylacrylamide, ethyl acrylate , Acrylic acid (Ultrahold® 8, strong), copolymers of vinyl acetate, crotonic acid and optionally further vinyl esters (eg Luviset® brands), maleic anhydride copolymers, optionally reacted with alcohol, anionic polysiloxanes, eg.
  • Carboxy-functional, t-butyl acrylate, methacrylic acid eg Luviskol® VBM
  • copolymers of acrylic acid and methacrylic acid with hydrophobic monomers such as e.g. C 4 -C 30 alkyl esters of (meth) acrylic acid, C 4 -C 30 -alkyl vinyl esters, C 4 -C 30 -alkyl vinyl ethers and hyaluronic acid.
  • anionic polymers are also vinyl acetate / - crotonic acid copolymers, such as those under the names Resyn® (National Starch) and Gafset® (GAF) in the trade and vinylpyrrolidone / vinyl acrylate copolymers, available for example under the trademark Luviflex® (BASF ).
  • Further suitable polymers are the vinylpyrrolidone / acrylate terpolymer available under the name Luviflex® VBM-35 (BASF) and sodium sulfonate-containing polyamides or sodium sulfonate-containing polyesters.
  • vinylpyrrolidone / ethyl methacrylate / methacrylic acid copolymers such as those marketed by the company Stepan under the names Stepan hold-Extra and -R1 and the Carboset® brands from BF Goodrich.
  • Suitable cationic polymers are, for. B. cationic polymers called Polyquaternium INCI, z. B. Copolymers of vinylpyrrolidone / N-vinylimidazolium salts (Luviquat® FC, Luviquat® HM, Luviquat® MS, Luviset Clear®, Luviquat Supreme®, Luviquat® Care), copolymers of N-vinylpyrrolidone / dimethylaminoethyl methacrylate, quaternized with diethyl sulfate (Luviquat ® PQ 11), copolymers of N-vinylcaprolactam / N-vinylpyrrolidone / N-vinylimidazolium salts (Luviquat® Hold); cationic cellulose derivatives (Polyquaternium-4 and -10), acrylamidocopolymers (Polyquaternium-7) and chitosan.
  • Suitable cationic (quaternized) polymers are also Merquat® (polymer based on dimethyldiallylammonium chloride), Gafquat® (quaternary polymers which are formed by reaction of polyvinylpyrrolidone with quaternary ammonium compounds), polymer JR (Hydroxyethylcellulose with cationic groups) and plant-based cationic polymers, e.g. As guar polymers, such as the Jaguar® brands of Fa. Rhodia.
  • Especially suitable polymers are neutral polymers, such as polyvinylpyrrolidones, copolymers of N-vinylpyrrolidone and vinyl acetate and / or vinyl propionate, polysiloxanes, polyvinylcaprolactam and other copolymers with N-vinylpyrrolidone, polyethyleneimines and their salts, polyvinylamines and their salts, cellulose derivatives, Polyaspartic acid salts and derivatives.
  • neutral polymers such as polyvinylpyrrolidones, copolymers of N-vinylpyrrolidone and vinyl acetate and / or vinyl propionate, polysiloxanes, polyvinylcaprolactam and other copolymers with N-vinylpyrrolidone, polyethyleneimines and their salts, polyvinylamines and their salts, cellulose derivatives, Polyaspartic acid salts and derivatives.
  • Luviflex® Swing partially saponified copoly
  • Suitable polymers are also nonionic, water-soluble or water-dispersible polymers or oligomers, such as polyvinyl caprolactam, z. B. Luviskol® Plus (BASF), or polyvinylpyrrolidone and their copolymers, especially with vinyl esters, such as vinyl acetate, z. B. Luviskol® VA 37 (BASF); Polyamides, z. B. based on itaconic acid and aliphatic diamines, as z. B. in DE-A-43 33 238 are described.
  • Suitable polymers are also amphoteric or zwitterionic polymers, such as those available under the names Amphomer® (National Starch) octylacrylamide / methyl methacrylate / tert-butylaminoethyl methacrylate / 2-hydroxypropyl methacrylate copolymers and zwitterionic polymers, as described for example in German patent applications DE 39 29 973, DE 21 50 557, DE 28 17 369 and DE 37 08 451 are disclosed.
  • Acrylamidopropyltrimethylammonium chloride / acrylic acid or methacrylic acid copolymers and their alkali metal and ammonium salts are preferred zwitterionic polymers.
  • Other suitable zwitterionic polymers are methacroylethylbetaine / - methacrylate copolymers, which are sold under the name Amersette® (AMERCHOL) in
  • Suitable polymers are also nonionic, siloxane-containing, water-soluble or -dispersible polymers, for.
  • polyether siloxanes such as Tegopren® (Goldschmidt) or Belsil® (Wacker).
  • the copolymers A) are advantageously suitable for stabilizing water-insoluble (or only slightly water-soluble) active substances and effect substances B) in the aqueous phase and therefore enable the preparation of aqueous formulations of such active substances and effect substances. They are also suitable for the preparation of solid formulations of these active ingredients and effect substances, which are in an aqueous formulation, eg. B. as a commercial, dosage or Wirkform transfer. This can also be done only after application of the solid composition (eg in the digestive tract of an organism, etc.).
  • the "solubility enhancement" achieved with the polymers A) used according to the invention is therefore broadly understood in the context of the present invention, including the stabilization of heterogeneous systems in which the active ingredient is in the form of an emulsified or dispersed phase (disperse phase) in an aqueous solution
  • This also includes the stabilization of transition stages to homogeneous solutions, such as colloidal solutions, etc., all the way to molecularly disperse solutions, including solubility improvement in the sense of solubilization, in which the poorly water-soluble or water-insoluble substances are converted into clear At the very least, this includes the ability to form so-called "solid solutions”.
  • a low (poor) solubility in the context of this invention means a solubility of the active or effect substance in water of below 10 g / l, in particular below 1 g / l and especially below 0.1 g / l at 25 0 C and 1013 mbar ,
  • aqueous active substance compositions of water-insoluble active ingredients prepared using the copolymers A) comprise, in addition to an aqueous medium as the continuous phase, at least one active substance and / or effect substance B) solubilized or dispersed in the continuous phase and dissolved in water at 25 ° C.
  • C / 1013 mbar have a solubility below 10 g / l, in particular below 1 g / l and especially below 0.1 g / l, and at least one ampholytic copolymer A).
  • the active ingredient is present in the continuous aqueous phase in extremely finely divided form. This may be due, for example, to the fact that the active ingredient forms aggregates in the aqueous phase with the polymers A). These aggregates generally have average particle sizes below 1 .mu.m, often below 500 nm, in particular below 400 nm, especially below 300 nm. Depending on the nature of the polymer and the active substance or effect substance and also on the concentration ratios, the aggregates may also become so small that they are no longer in the form of detectable, discrete particles but in dissolved form (particle size ⁇ 10 nm).
  • the particle sizes given here are weight-average particle sizes, as can be determined by dynamic light scattering. Methods for this purpose are familiar to the person skilled in the art, for example from H. Wiese in D. Distler, Aqueous Polymer Dispersions, Wiley-VCH 1999, Chapter 4.2.1, p 40ff and literature cited therein and H. Auweter, D. Horn, J. Colloid Interf , Be. 105 (1985) 399, D. Lie, D. Horn, Colloid Polym. Be. 269 (1991) 704 or H. Wiese, D. Horn, J. Chem. Phys. 94 (1991) 6429.
  • the copolymers A) can be used as solubilizers for water-insoluble or insoluble UV absorbers.
  • UV absorber encompasses in the context of the present invention UV-A, UV-B and / or broadband filters.
  • UV-A or UV-B filter substances are, for example, representatives of the following classes of compounds:
  • R 7 , R 8 and R 9 are independently selected from the group of branched and unbranched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms or represent a single hydrogen atom.
  • Particularly preferred are the 2,4-bis - ⁇ [4- (2-ethyl-hexyloxy) -2-hydroxy] -phenyl ⁇ -6- (4-methoxyphenyl) -1 J 3,5-triazine (INCI: aniso triazine , which is available under the trade name Tinosorb ® S from CIBA-Chemikalien GmbH).
  • UV filter substances which are the structural motif
  • R 13 is a branched or unbranched CRCI 8 alkyl, C 5 -C 2 cycloalkyl group, optionally substituted with one or more
  • Z represents an oxygen atom or an NH group
  • R is a branched or unbranched C 1 -C 8 -alkyl radical, a
  • C 5 -C 12 cycloalkyl optionally substituted with one or more C 1 -C 4 alkyl groups, or a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group or a group of the formula
  • A is a branched or unbranched C 1 -C 8 -alkyl radical, a
  • C 5 -C 2 represents cycloalkyl or aryl radical, optionally substituted with one or more C r C 4 alkyl groups, R 16 represents a hydrogen atom or a methyl group,
  • n a number from 1 to 10
  • R 15 is a branched or unbranched C 1 -C 8 -alkyl radical, a
  • C 5 -C optionally substituted with one or more Ci-C 4 alkyl groups represents 2 cycloalkyl radical, when X is the NH group, and a branched or unbranched Ci-C 8 alkyl, C 5 -C 2 - Cycloalkyl group optionally substituted with one or more C 1 -C 4 -alkyl groups, or a hydrogen atom, an alkali metal atom, a
  • A is a branched or unbranched C 1 -C 8 -alkyl radical, a
  • C 5 -C 2 represents cycloalkyl or aryl radical, optionally substituted with one or more C r C 4 alkyl groups,
  • R 16 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • n a number from 1 to 10
  • Particularly preferred UV filter substance in the context of the present invention is also an unsymmetrically substituted s-triazine whose chemical structure is represented by the formula
  • Dioctylbutylamidotriazon (INCI: Diethylhexylbutamidotriazone) and under the trade name UVASORB ® HEB available from Sigma 3V.
  • s-triazine 2 J 4 J 6 -tris- [anilino- (p-carbo-2'-ethyl-1'-hexyloxy)] - 1,3 J 5-triazine INCI: ethylhexyl xyl Triazone
  • BASF Aktiengesellschaft under the trade name Uvinul ® T 150th
  • European published patent application 775,698 also describes preferably bis-resorcinyltriazine derivatives whose chemical structure is represented by the general formula
  • R 17 and R 18 are, inter alia, C 3 -C 8 -alkyl or C 2 -C 8 -alkenyl and A 1 is an aromatic radical.
  • R 17 and R 18 are, inter alia, C 3 -C 8 -alkyl or C 2 -C 8 -alkenyl and A 1 is an aromatic radical.
  • Advantageous oil-soluble UV-B and / or broadband filter substances are, for. B .:
  • 3-benzylidene camphor derivatives preferably 3- (4-methylbenzylidene) camphor, 3-benzylidene camphor;
  • 4-aminobenzoic acid derivatives preferably 4- (dimethylamino) -benzoic acid- (2-ethylhexyl) ester, 4- (dimethylamino) benzoeklareamylester, derivatives of benzophenone, preferably 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone (under the trade name Uvinul ® M40 available from BASF)
  • UV filter substances which are liquid at room temperature for the purposes of the present invention are homomenthyl salicylate,
  • Homomenthyl salicylate (INCI: Homosalate) is characterized by the following structure:
  • 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate (INCI: Octocrylene) is available from BASF under the name Uvinul ® N 539T and is characterized by the following structure:
  • 2-ethylhexyl-2-hydroxybenzoate (2-ethylhexyl salicylate, octyl salicylate, INCI: Ethylhexyl Salicylate) is available, for example, from Haarmann & Reimer under the trade name Neo Heliopan OS ® and is characterized by the following structure:
  • 4-methoxycinnamate (2-ethylhexyl) ester (2-ethylhexyl 4-methoxycinnamate, INCI: Ethylhexyl Methoxycinnamate) is available, for example, from BASF under the trade name Uvinul ® MC 80 and is characterized by the following structure.:
  • 4-methoxycinnamate isopentyl 4-methoxycinnamate, INCI: Isoamyl p-Methoxycinnamate
  • Neo Heliopan drawing ® E 1000 is available, for example, from Haarmann & Reimer under the trade name Neo Heliopan drawing ® E 1000 and is characterized by the following structure:
  • Another advantageous dibenzoylmethane derivative is 4-isopropyl-dibenzoylmethane (CAS no. 63250-25-9), which is sold by Merck under the name Eusolex ® 8020th
  • the Eusolex 8020 is characterized by the following structure:
  • R 19 and R 20 independently of one another are linear or branched, saturated or unsaturated, substituted (for example substituted by a phenyl radical) or unsubstituted alkyl radicals having 1 to 18 carbon atoms.
  • Advantageous benzotriazole for the purposes of the present invention is furthermore the 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-methyl-6- [2-methyl-3- [1 J 3 J 3 J 3-tetramethyl-1 - [( trimethyl silyl) oxy] disiloxanyl] propyl] phenol (CAS No .: 155633-54-8) with the INCI name Drometrizole trisiloxane, which is sold by Messrs. Chimex under the trademark Mexoryl ® XL and following through chemical structural formula
  • benzotriazoles in the context of the present invention are [2,4'-dihydroxy-3- (2H-benzotriazol-2-yl) -5- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -2'-n-octoxy- 5'-benzoyldiphenylmethane, 2,2'-methylene-bis- [6- (2H-benzotriazol-2-yl) -4- (methyl) phenol], 2,2'-methylene-bis- [6- (2H-) benzotriazol-2-yl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol], 2- (2'-hydroxy-5'-octylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-t-amylphenyl) benzotriazole and 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole.
  • Another UV filter which is advantageous in the context of the present invention is the diphenylbutadiene compound of the following formula described in EP-A-0 916 335.
  • UV-A filter which is advantageous for the purposes of the present invention is the 2- (4-ethoxy-anilinomethylene) -propanedicarboxylic acid diethyl ester described in EP-A-0 895 776 of the following formula.
  • copolymers A) to be used according to the invention are also suitable for use for modifying the theological properties and as solubilizers in pharmaceutical preparations of all kinds.
  • a further subject of the invention is therefore a pharmaceutical agent containing
  • the pharmaceutical compositions contain at least one pharmaceutically acceptable active ingredient B) which has a solubility below 10 g / l in water at 25 ° C. and 1013 mbar.
  • the copolymers A) serve as solubilizer for the sparingly soluble active substance (s).
  • the formulation base of the pharmaceutical compositions of the invention preferably contains pharmaceutically acceptable excipients.
  • Pharmaceutically acceptable excipients which are known to be useful in the pharmaceutical, food technology and related fields are in particular those listed in relevant pharmacopoeias (eg DAB, Ph. Eur., BP, NF) as well as other auxiliaries whose properties do not conflict with a physiological application.
  • Suitable auxiliaries may be: lubricants, wetting agents, emulsifying and suspending agents, preserving agents, antioxidants, anti-irritants, chelating agents, emulsion stabilizers, film formers, gelling agents, odor masking agents, resins, hydrocolloids, solvents, solubilizers, neutralizing agents, permeation accelerators, pigments, quaternary ammonium compounds, Rest grease and superfatting agents, ointment, cream or oil bases, silicone derivatives, stabilizers, sterilants, blowing agents, drying agents, opacifiers, thickeners, waxes, emollients, white oils.
  • a related embodiment is based on expert knowledge, as for example in Fiedler, H. P. Lexicon of excipients for pharmacy, cosmetics and related fields, 4th ed., Aulendorf: ECV Editio Kantor Verlag, 1996, are shown.
  • the active compounds can be mixed or diluted with a suitable excipient (excipient).
  • excipients may be solid, semi-solid or liquid materials which may serve as a vehicle, carrier or medium for the active ingredient.
  • the admixing of further auxiliaries takes place in the manner known to the person skilled in the art.
  • these are aqueous solutions or solubilisates for oral or parenteral administration.
  • the copolymers to be used according to the invention are also suitable for use in oral dosage forms such as tablets, capsules, powders, solutions. Here you can provide the poorly soluble drug with increased bioavailability.
  • emulsions for example fat emulsions, can be used in addition to solubilisates.
  • the copolymers A) according to the invention are suitable for processing a sparingly soluble drug.
  • compositions of the abovementioned type can be obtained by processing the copolymers A) to be used according to the invention with pharmaceutical active ingredients by conventional methods and using known and new active substances.
  • the application according to the invention may additionally contain pharmaceutical excipients and / or diluents.
  • adjuvants cosolvents, stabilizers, preservatives are particularly listed.
  • the pharmaceutical active ingredients used are water-soluble or insoluble or sparingly soluble substances. According to DAB 9 (Deutsches Arzneiffenbuch) the classification of the solubility of active pharmaceutical ingredients as follows: slightly soluble (soluble in 30 to 100 parts of solvent); poorly soluble (soluble in 100 to 1000 parts of solvent); practically insoluble (soluble in more than 10,000 parts solvent).
  • the active ingredients can come from any indication.
  • Particularly preferred of the abovementioned pharmaceutical agents are those which are parenterally administrable formulations.
  • the content of copolymer A) in the pharmaceutical agents is, depending on the active ingredient, in the range of 0.01 to 50 wt .-%, preferably 0.1 to 40 wt .-%, particularly preferably 1 to 30 wt .-%, based on the total weight of the agent.
  • all pharmaceutical active ingredients and prodrugs are suitable for the production of the pharmaceutical agents according to the invention.
  • These include benzodiazepines, anti-hypertensives, vitamins, cytostatic drugs - especially taxol, anesthetics, neuroleptics, antidepressants, antibiotics, antifungals, fungicides, chemotherapeutics, urologics, antiplatelet agents, sulfa drugs, antispasmodics, hormones, immunoglobulins, sera, thyroid drugs, psychotropic drugs, Parkinson's and other antihyperkinetics, ophthalmics, neuropathy preparations, calcium metabolism regulators, muscle relaxants, anesthetics, lipid-lowering drugs, liver therapeutics, coronary agents, cardiacs, immunotherapeutics, regulatory peptides and their inhibitors, hypnotics, sedatives, gynecologics, gout, fibrinolytics, enzyme preparations and transport proteins, enzyme inhibitors, emetics, circulation-enhancing Agents, diure
  • Another aspect of the present invention relates to the use of the ampholytic copolymers A) as solubilizers in molecularly dispersed systems.
  • Solid dispersions ie homogeneous finely divided phases of two or more solids and their special case of so-called “solid solutions” (molecular disperse systems), and their use in pharmaceutical technology are generally known (see Chiou and Riegelmann, J. Pharm , 1971, 60, 1281-1300.
  • the present invention also relates to solid solutions containing at least one copolymer A) to be used according to the invention.
  • the preparation of solid solutions can be carried out by means of melt processes or by the solution process.
  • d. H. Solubilizers for the preparation of such solid dispersions or solid solutions are the copolymers of the invention.
  • an active ingredient B) and the copolymer A) in the desired ratio for. B. be weighed and mixed in equal parts.
  • a free-fall mixer is suitable for mixing.
  • the mixture can then, for. In a twin-screw extruder.
  • the diameter of the thus obtained, cooled product strand consisting of a solid solution of the chosen active substance in the selected copolymer to be used according to the invention, is dependent on the diameter of the perforation of the perforated disks of the extruder.
  • cylindrical particles can be obtained whose height depends on the distance between the perforated disk and the knife.
  • the average diameter of the cylindrical particles is usually about 1000 to about 3000 microns, the height usually about 2000 to about 5000 microns. Larger extrudates can be crushed in a subsequent step.
  • the solution is usually poured into a suitable mold, and the solvent, for example by drying, removed.
  • the drying conditions are advantageously selected depending on the properties of the active ingredient (eg thermolability) and solvent (eg boiling point).
  • the resulting molding or the extrudate can be comminuted for example with a suitable mill (eg pin mill).
  • the solid solution is advantageously comminuted to an average particle size of less than about 2000 microns, preferably less than about 1000 microns and more preferably less than about 500 microns.
  • the resulting bulk material can now be processed into a tableting mixture or to a capsule filling material.
  • the tableting is advantageously carried out by obtaining tablets having a hardness of greater than about 35 N, preferably greater than about 60 N, particularly preferably from about 80 to about 100 N.
  • the formulations thus obtainable may, as in the case of conventional formulations, if necessary be coated with suitable coating materials for the purpose of achieving resistance to gastric juice, retarding, taste masking, etc.
  • the copolymers A) to be used according to the invention are also suitable in the foodstuffs sector for modifying the rheological properties and / or as solubilizers for nutrients, auxiliaries or adjuvants which are sparingly soluble in water or water insoluble, such as, for example, US Pat. B. fat-soluble vitamins or carotenoids. Examples include clear, colored with carotenoids drinks.
  • the invention therefore also relates to food-grade preparations which comprise at least one of the copolymers A) to be used according to the invention.
  • Food preparations are in the context of the present invention, dietary supplements such. As food-containing preparations and dietary foods to understand.
  • the said copolymers A) are also suitable for modifying the rheological properties and / or as solubilizers for feed additives for animal nutrition.
  • ampholytic copolymers A) are suitable for the preparation of aqueous preparations of food supplements such as water-insoluble vitamins and provitamins such as vitamin A, vitamin A acetate, vitamin D, vitamin E, tocopherol derivatives such as tocopherol acetate and vitamin K.
  • effect substances which can be formulated as aqueous active substance composition according to the invention are dyes: z.
  • a compilation of suitable disperse dyes can be found, for example, in Ullmanns Enzyklopadie der ischen Chemie, 4th Edition, Vol. 10, pp. 155-165 (see also Vol. 7, pp. 585ff - anthraquinone dyes; Vol. 8, pp. 244ff - azo dyes; Vol. 9, p. 313ff - quinophthalone dyes).
  • Disperse dyes and solvent dyes which are suitable according to the invention comprise a wide variety of different chromophore dyes, for example anthraquinone dyes, monoazo and disazo dyes, quinophthalones, methine and azamethine dyes, naphthalimide dyes, naphthoquinone dyes and nitro dyes.
  • disperse dyes which are suitable according to the invention are the disperse dyes of the following Color Index list: CI Disperse Yellow 1 - 228, CI Disperse Orange 1 - 148, CI Disperse Red 1 - 349, CI Disperse Violet 1 - 97, CI Disperse Blue 1 - 349, CI Disperse Green 1 - 9, CI Disperse Brown 1 - 21, CI Disperse Black 1 - 36.
  • solvent dyes suitable according to the invention are the compounds of the following Color Index list: CI Solvent Yellow 2 - 191, CI Solvent Orange 1 - 113, CI Solvent Red 1 - 248, CI Solvent Violet 2 - 61, CI Solvent Blue 2 - 143, CI Solvent Green 1 - 35, CI Solvent Brown 1 - 63, CI Solvent Black 3 - 50.
  • Dyes which are suitable according to the invention are also derivatives of Naphthalene, anthracene, perylene, terylene, quarterylene, and diketopyrrolopyrrole dyes, perinone dyes, coumarin dyes, isoindoline and isoindolinone dyes, porphyrin dyes, phthalocyanine and naphthalocyanine dyes.
  • the active ingredient and effect compositions according to the invention may also contain conventional surface-active substances and other additives.
  • Surfactants include surfactants, dispersing aids and wetting agents.
  • the other additives include, in particular, thickeners, defoamers, preservatives, antifreeze stabilizers, etc.
  • anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants are usable, wherein polymer surfactants and surfactants with heteroatoms are included in the hydrophobic group.
  • the anionic surfactants include, for example, carboxylates, especially alkali, alkaline earth and ammonium salts of fatty acids, eg. B. potassium stearate, which are commonly referred to as soaps; glutamates; Sarcosinates, e.g.
  • the cationic surfactants include, for example, quaternized ammonium compounds, in particular alkyltrimethylammonium and dialkyldimethylammonium halides and alkylsulfates, and also pyridine and imidazoline derivatives, in particular alkylpyridinium halides.
  • Nonionic surfactants include, for example:
  • Fatty alcohol polyoxyethylene esters for example lauryl alcohol polyoxyethylene ether acetate, Alkyl polyoxyethylene and polyoxypropylene ethers, e.g. From iso-tridecyl alcohol and fatty alcohol polyoxyethylene ether,
  • Alkylaryl alcohol polyoxyethylene ethers e.g. Octylphenol polyoxyethylene ethers, alkoxylated animal and / or vegetable fats and / or oils, for example corn oil ethoxylates, castor oil ethoxylates, tallow fatty ethoxylates,
  • sorbitol esters such as, for example, sorbitan fatty acid esters (sorbitan monooleate, sorbitan tristearate), polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, alkyl polyglycosides, N-alkylgluconamides, alkylmethyl sulfoxides, alkyldimethylphosphine oxides, such as, for example, tetradecyldimethylphosphine oxide.
  • amphoteric surfactants include, for example, sulfobetaines, carboxybetaines and alkyldimethylamine oxides, e.g. B. tetradecyldimethylamine oxide.
  • surfactants which are to be mentioned here by way of example are perfluorosurfactants, silicone surfactants, phospholipids, such as lecithin or chemically modified lecithins, amino acid surfactants, eg. B. N-lauroylglutamate.
  • alkyl chains of the surfactants listed above are linear or branched radicals usually containing 8 to 20 carbon atoms.
  • the aqueous active ingredient composition according to the invention contains not more than 10% by weight, preferably not more than 5% by weight and in particular not more than 3% by weight, eg. B. 0.01 to 5 wt .-% or 0.1 to
  • the active substance compositions according to the invention are formulated with surface-active substances.
  • the proportion of conventional surface-active substance is often in the range of 0.5 to 30 wt .-%, in particular in the range of 1 to 20 wt .-%, based on the total amount of active ingredient and polymer composition, or in the range of 0, From 2 to 20% by weight and in particular from 0.5 to 15% by weight, based on the total weight of the formulated composition.
  • compositions of the invention are their low volatile organic content, it may be desirable for some applications to use the compositions of the invention with organic solvents, oils and fats, preferably such solvents or oils and fats, which are environmentally compatible or biocompatible to put, for.
  • organic solvents, oils and fats preferably such solvents or oils and fats, which are environmentally compatible or biocompatible to put, for.
  • oils or fats that are not or only very slightly miscible with water, for. B .:
  • Paraffin oils aromatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbon mixtures, e.g. Xylene, Solvesso 100, 150 or 200, and the like, phenols and alkylphenols, e.g. Phenol, hydroquinone, nonylphenol, etc. - ketones having more than 4 carbon atoms, such as cyclohexanone, isophorone, isopherone, acetophenone, acetonaphthone,
  • Alcohols having more than 4 C atoms such as acetylated lanolin alcohol, cetyl alcohol, 1-decanol, 1-heptanol, 1-hexanol, isooctadecanol, isopropyl alcohol, oleyl alcohol, benzyl alcohol, - carboxylic acid esters, eg. B. dialkyl adipate as
  • Adipic acid bis (2-ethylhexyl) esters dialkyl phthalates such as 2-ethylhexyl phthalate, alkyl acetates (also branched alkyl groups) such as ethyl acetate and ethyl acetoacetate, stearates such as butyl stearate, glycerol monostearate, citrates such as acetyltributyl citrate, furthermore cetyl octanoate, methyl oleate, Methyl p-hydroxybenzoate, methyl tetradecanoate, propyl p-hydroxybenzoate, methyl benzoate, lactic acid esters such as isopropyl lactate, butyl lactate and 2-ethylhexyl lactate,
  • Vegetable oils such as palm oil, rapeseed oil, castor oil and derivatives thereof such. Oxidized, coconut oil, cod liver oil, corn oil, soybean oil, linseed oil, olive oil, peanut oil, safflower oil, sesame seed oil, grapefruit oil, basil oil, apricot oil,
  • Ginger oil geranium oil, orange oil, rosemary oil, macadamia oil, onion oil, mandarin oil, pine oil, sunflower oil, hydrogenated vegetable oils such as hydrogenated palm oil, hydrogenated rapeseed oil, hydrogenated soybean oil, animal oils such as lard oil, fish oils,
  • copolymers A) can be used together with conventional thickeners.
  • Suitable thickeners are compounds which give the formulation a pseudoplastic flow behavior, ie high viscosity at rest and low viscosity in the agitated state.
  • polysaccharides or organic layer minerals such as Xanthan Gum ® (Kelzan ® from. Kelco), Rhodopol ® 23 (Rhone Poulenc) or Veegum ® (from RT Vanderbilt) or Attaclay ® (Engelhardt) to call, said xanthan gum ® is preferably used.
  • Suitable dispersions of the invention for anti-foaming agents for example, silicone emulsions (such. As silicone ® SRE, from Wacker, or Rhodorsil ® from Rhodia), long-chain alcohols, fatty acids, organofluorine compounds and mixtures thereof.
  • Bactericides may be added to stabilize the compositions of the invention against attack by microorganisms.
  • Suitable bactericides are examples play as Proxel ® from. ICI or Acetide ® RS from. Thor Chemie and Kathon ® MK from Rohm & Haas.
  • Suitable antifreeze are organic polyols, eg. As ethylene glycol, propylene glycol or glycerol. These are usually used in amounts of not more than 10% by weight, based on the total weight of the active ingredient composition, in order not to exceed the desired content of volatile compounds. In one embodiment of the invention, the proportion thereof of various volatile organic compounds is preferably not more than 1 wt .-%, in particular not more than 1000 ppm.
  • the active ingredient compositions of the invention may contain 1 to 5 wt .-% buffer based on the total amount of the formulation prepared for pH regulation, wherein the amount and type of buffer used depends on the chemical properties of the active ingredient or the active ingredients.
  • buffers are alkali metal salts of weak inorganic or organic acids such. For example, phosphoric acid, boric acid, acetic acid, propionic acid, citric acid, fumaric acid, tartaric acid, oxalic acid and succinic acid.
  • the copolymers according to the invention are used as component in a cosmetic agent.
  • they can be used to modify the theological properties of a cos- serve metic agent based on an aqueous medium. They can furthermore serve as solubilizers for cosmetic agents which contain at least one cosmetically acceptable active substance or effect substance which has a solubility of less than 10 g / l in water at 25 ° C. and 1013 mbar.
  • the copolymers A) according to the invention also have good film-forming properties and, as such, can also be used as a cosmetic active ingredient.
  • Another object of the invention is a cosmetic or pharmaceutical agent containing
  • ß at least one cosmetically or pharmaceutically acceptable carrier.
  • the component ⁇ ) is preferably selected below
  • Suitable hydrophilic and hydrophobic components ⁇ ) are those mentioned above.
  • Preferred hydrophilic carriers ⁇ ) are selected from water, 1-, 2- or polyhydric alcohols having preferably 1 to 8 carbon atoms, such as ethanol, n-propanol, isopropanol, propylene glycol, glycerol, sorbitol, etc.
  • the cosmetic agents according to the invention may be skin-cosmetic, hair-cosmetic, dermatological, hygienic or pharmaceutical agents. Because of their film-forming and thickening properties, the copolymers A) described above are suitable, in particular, as additives for hair and skin cosmetics. They are especially suitable for the formulation of gels.
  • the agents according to the invention are preferably in the form of a gel, foam, spray, ointment, cream, emulsion, suspension, lotion, milk or paste. If desired, liposomes or microspheres can also be used.
  • the cosmetically active agents according to the invention may additionally contain cosmetically and / or dermatologically active active substances and effect substances as well as auxiliaries.
  • the previously mentioned active substances and effect substances B) and auxiliaries C) are suitable.
  • the cosmetic compositions according to the invention contain at least one water-insoluble or only slightly water-soluble active or effect substance.
  • the cosmetic compositions according to the invention comprise at least one copolymer A) as defined above, at least one carrier as defined above and at least one other constituent, which is preferably selected from cosmetically active ingredients, emulsifiers, surfactants, preservatives, perfume oils, additional Thickeners, hair polymers, hair and hair
  • Skin conditioners graft polymers, water-soluble or dispersible silicone-containing polymers, light stabilizers, bleaching agents, gelling agents, care preparations, tinting agents, tanning agents, dyes, pigments, bodying agents, moisturizers, backfats, collagen, protein hydrolysates, lipids, antioxidants, defoamers, antistatic agents, emollients and plasticizers.
  • suitable conventional thickeners in such formulations are crosslinked polyacrylic acids and their derivatives, polysaccharides and their derivatives, such as xanthan gum, agar-agar, alginates or Tyloses, Celulosederivate, z.
  • polyacrylic acids and their derivatives such as xanthan gum, agar-agar, alginates or Tyloses, Celulosederivate, z.
  • carboxymethylcellulose or hydroxycarboxymethylcellulose fatty alcohols, monoglycerides and fatty acids, polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone.
  • Suitable cosmetically and / or dermatologically active agents are, for.
  • tanning agents As skin and hair pigmentation agents, tanning agents, bleaching agents, keratin-hardening substances, antimicrobial agents, light filter agents, repellent, hyperemic substances, keratolytic and keratoplastic substances, Antischuppenwirkstof- fe, anti-inflammatory drugs, keratinizing substances, antioxidant or as radical scavengers active substances, skin-moisturizing or moisturizing substances, moisturizing active ingredients, deodorizing agents, sebostatic agents, plant extracts, antiemytics or anti-allergic active substances and mixtures thereof.
  • Artificial skin tanning agents that are suitable for tanning the skin without natural or artificial irradiation with UV rays, z.
  • Suitable keratin-hardening substances are generally active ingredients, as used in antiperspirants, such as.
  • Antimicrobial agents are used to destroy microorganisms or to inhibit their growth and thus serve both as a preservative and as a deodorizing substance, which reduces the formation or intensity of body odor. These include z.
  • preservatives known in the art such as p-hydroxybenzoate, imidazolidinyl urea, formaldehyde, sorbic acid, benzoic acid, salicylic acid, etc.
  • deodorizing substances are, for.
  • Suitable light-filtering agents are substances which absorb UV rays in the UV-B and / or UV-A range. Suitable UV filters are those mentioned above. Also suitable are p-aminobenzoic acid esters, cinnamic acid esters, benzophenones, camphor derivatives and UV-radiation-stopping pigments, such as titanium dioxide, talc and zinc oxide.
  • Suitable repellent agents are compounds capable of preventing or repelling certain animals, particularly insects, from humans. This includes z. B.
  • Suitable hyperemisie rend acting substances which stimulate the circulation of the skin are, for.
  • essential oils such as mountain pine, lavender, rosemary, juniper berry, horse chestnut extract, birch leaf extract, hay flower extract, ethyl acetate, camphor, menthol, peppermint oil, rosemary extract, eucalyptus oil, etc.
  • Suitable keratolytic and keratoplastic substances such. Salicylic acid, calcium thioglycolate, thioglycolic acid and its salts, sulfur, etc.
  • Suitable antidandruff agents are e.g.
  • sulfur sulfuryl polyethylene glycol sorbitan monooleate, sulfur tricinol polyethoxylate, zinc pyrithione, aluminum pyrithione, etc.
  • Suitable antiphlogistic agents which counteract skin irritation are, for example, Allantoin, bisabolol, dragosantol, chamomile extract, panthenol, etc.
  • the cosmetic compositions according to the invention may contain as cosmetic and / or pharmaceutical active ingredient (as well as optionally as adjuvant) at least one cosmetically or pharmaceutically acceptable polymer which differs from the copolymers A) according to the invention.
  • cosmetically or pharmaceutically acceptable polymer which differs from the copolymers A) according to the invention.
  • These include, in general, anionic, cationic, amphoteric and neutral polymers.
  • anionic, cationic, amphoteric and neutral polymers are fully incorporated herein by reference.
  • the agents according to the invention are a skin cleanser.
  • Preferred skin cleansing agents are soaps of liquid to gelatinous consistency, such as transparent soaps, luxury soaps, de-icing soaps, cream soaps, baby soaps, skin protection soaps, abrasive soaps and syndets, pasty soaps, soft soaps and washing pastes, liquid washing, shower and bath preparations, including washing lotions, shower baths and gels, bubble baths, oil baths and scrub preparations, shaving creams, lotions and creams.
  • the agents according to the invention are cosmetic agents for the care and protection of the skin, nail care preparations or preparations for decorative cosmetics.
  • Suitable skin cosmetic agents are, for.
  • Means for use in decorative cosmetics include, for example, masking pens, theatrical paints, mascara and eye shadows, lipsticks, kohl pencils, eyeliners, rouges, powders, and eyebrow pencils.
  • copolymers A) can be used in nose strips for pore cleansing, in anti-acne agents, repellents, shaving agents, depilatories, personal care products, foot care products and in baby care.
  • the skin care compositions according to the invention are in particular W / O or O / W skin creams, day and night creams, eye creams, face creams, anti-wrinkle creams, moisturizing creams, bleaching creams, vitamin creams, skin lotions, skin lotions and moisturizing lotions.
  • Skin cosmetic and dermatological compositions based on the copolymers A) described above show advantageous effects.
  • the polymers can contribute to moisturizing and conditioning the skin and to improving the feel on the skin.
  • By adding the polymers of the invention can be achieved in certain formulations, a significant improvement in skin compatibility.
  • Skin cosmetic and dermatological compositions preferably contain at least one copolymer A) in a proportion of about 0.001 to 30 wt .-%, preferably 0.01 to 20 wt .-%, most preferably 0.1 to 12 wt .-%, based on the total weight of the agent.
  • Particularly light stabilizers based on the copolymers A) have the property to increase the residence time of the UV-absorbing ingredients in comparison to conventional auxiliaries such as polyvinylpyrrolidone.
  • compositions according to the invention can be used in a form suitable for skin care, such as, for. B. as cream, foam, gel, pen, mousse, milk, spray (pump spray or propellant spray) or lotion can be applied.
  • skin cosmetic preparations may contain other active ingredients and auxiliaries customary in skin cosmetics, as described above.
  • These preferably include emulsifiers, preservatives, perfume oils, cosmetic active ingredients such as phytantriol, vitamins A, E and C, retinol, bisabolol, panthenol, light stabilizers, bleaching agents, suntanning agents, collagen, protein hydrolysates, stabilizers, pH regulators, dyes, salts , Thickeners, gelling agents, bodying agents, silicones, humectants, moisturizers and other common additives.
  • emulsifiers emulsifiers, preservatives, perfume oils, cosmetic active ingredients such as phytantriol, vitamins A, E and C, retinol, bisabolol, panthenol, light stabilizers, bleaching agents, suntanning agents, collagen, protein hydrolysates, stabilizers, pH regulators, dyes, salts , Thickeners, gelling agents, bodying agents, silicones, humectants, moisturizers and other common additives.
  • Preferred oil and fat components of the skin cosmetic and dermatological agents are the aforementioned mineral and synthetic oils, such as.
  • mineral and synthetic oils such as.
  • silicone oils and aliphatic hydrocarbons having more than 8 carbon atoms animal and vegetable oils, such as.
  • sunflower oil coconut oil, avocado oil, olive oil, lanolin, or waxes, fatty acids, fatty acid esters, such as.
  • C 6 -C 3 o-fatty acids such as.
  • As jojoba oil fatty alcohols, Vaseline, hydrogenated lanolin and acetylated lanolin and mixtures thereof.
  • the polymers according to the invention can also be mixed with conventional polymers as described above if special properties are to be set.
  • the skin-cosmetic and dermatological preparations may additionally contain conditioning substances based on silicone compounds.
  • Suitable silicone compounds are, for example, polyalkylsiloxanes, polyarylsiloxanes, polyarylalkylsiloxanes, polyethersiloxanes or silicone resins.
  • the preparation of the cosmetic or dermatological preparations is carried out by customary methods known to the person skilled in the art.
  • the cosmetic and dermatological agents are preferably in the form of emulsions, in particular as water-in-oil (W / O) or oil-in-water (C7W) emulsions.
  • W / O water-in-oil
  • C7W oil-in-water
  • Emulsions are prepared by known methods.
  • the emulsions contain, in addition to at least one copolymer A), as a rule, customary constituents, such as fatty alcohols, fatty acid esters and, in particular, fatty acid triglycerides, fatty acids, lanolin and derivatives thereof, natural or synthetic oils or waxes and emulsifiers. gators in the presence of water.
  • customary constituents such as fatty alcohols, fatty acid esters and, in particular, fatty acid triglycerides, fatty acids, lanolin and derivatives thereof, natural or synthetic oils or waxes and emulsifiers. gators in the presence of water.
  • the selection of the emulsion type-specific additives and the preparation of suitable emulsions is described for example in Schrader, bases and formulations of cosmetics, Wegig book Verlag, Heidelberg, 2nd edition, 1989, third part, which is hereby incorporated by reference.
  • a suitable emulsion for.
  • a skin cream, etc. generally contains an aqueous phase which is emulsified by means of a suitable emulsifier in an oil or fat phase.
  • a copolymer A can be used to provide the aqueous phase.
  • Preferred fat components which may be included in the fat phase of the emulsions are: hydrocarbon oils such as paraffin oil, purcellin oil, perhydrosqualene and solutions of microcrystalline waxes in these oils; animal or vegetable oils, such as sweet almond oil, avocado oil, calophylum oil, lanolin and derivatives thereof, castor oil, seed oil, olive oil, jojoba oil, karite oil, hoplostethus oil; mineral oils whose beginning of distillation under atmospheric pressure at about 250 0 C and the distillation end point at 410 0 C, such as. Vaseline oil; Esters of saturated or unsaturated fatty acids, such as alkyl myristates, e.g.
  • i-propyl, butyl or cetyl myristate hexadecyl stearate, ethyl or i-propyl palmitate, octanoic or Decanklandretriglyceride and Cetylricinoleat.
  • the fat phase may also contain other oil-soluble silicone oils, such as dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane and the silicone glycol copolymer, fatty acids and fatty alcohols.
  • oil-soluble silicone oils such as dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane and the silicone glycol copolymer, fatty acids and fatty alcohols.
  • waxes can be used, such as. Carnauba wax, candililla wax, beeswax, microcrystalline wax, ozokerite wax and Ca, Mg and Al oleates, myristates, linoleates and stearates.
  • an emulsion of the invention may be present as O / W emulsion.
  • Such an emulsion usually contains an oil phase, emulsifiers which stabilize the oil phase in the water phase, and an aqueous phase, which is usually thickened.
  • Suitable emulsifiers are preferably O / W emulsifiers, such as polyglycerol esters, sorbitan esters or partially esterified glycerides into consideration.
  • the agents according to the invention are a shower gel, a shampoo formulation or a bathing preparation.
  • Such formulations contain at least one copolymer A) and usually anionic surfactants as base surfactants and amphoteric and / or nonionic surfactants as cosurfactants.
  • suitable active ingredients and / or auxiliaries are in general selected from lipids, perfume oils, dyes, organic acids, preservatives and antioxidants as well as thickeners / gelling agents, skin conditioners and humectants.
  • formulations preferably contain from 2 to 50% by weight, preferably from 5 to
  • Suitable anionic surfactants are, for example, alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkyl sulfonates, alkylaryl sulfonates, alkyl succinates, alkyl sulfosuccinates, N-alkoyl sarcosinates, acyl taurates, acyl isethionates, alkyl phosphates, alkyl ether phosphates, alkyl ether carboxylates, alpha-olefin sulfonates, in particular the alkali metal and alkaline earth metal salts, eg. As sodium, potassium, magnesium, calcium, and ammonium and triethanolamine salts.
  • the alkyl ether sulfates, alkyl ether phosphates and alkyl ether carboxylates can have between 1 to 10 ethylene oxide or propylene oxide units, preferably 1 to 3 ethylene oxide units in the molecule.
  • Suitable amphoteric surfactants are, for. Alkylbetaines, alkylamidopropylbetaines, alkylsulfobetaines, alkylglycinates, alkylcarboxyglycinates, alkylamphoacetates or -propionates, alkylamphodiacetates or -dipropionates.
  • cocodimethylsulfopropyl betaine cocodimethylsulfopropyl betaine, lauryl betaine, cocamidopropyl betaine or sodium cocamphopropionate can be used.
  • Suitable nonionic surfactants are, for example, the reaction products of aliphatic alcohols or alkylphenols having 6 to 20 C atoms in the alkyl chain, which may be linear or branched, with ethylene oxide and / or propylene oxide.
  • the amount of alkylene oxide is about 6 to 60 moles per mole of alcohol.
  • alkylamine oxides, mono- or dialkylalkanolamides, fatty acid esters of polyethylene glycols, ethoxylated fatty acid amides, alkylpolyglycosides or sorbitan ether esters may contain conventional cationic surfactants, such as. B. quaternary ammonium compounds, such as cetyltrimethyl ammonium chloride.
  • shower gel / shampoo formulations thickener such as sodium chloride, PEG-55, propylene glycol oleate, PEG-120-methylglucose dioleate and others, and preservatives, other active ingredients and excipients and water.
  • the agents according to the invention are a hair treatment agent.
  • Hair treatment agents according to the invention preferably comprise at least one copolymer A) in an amount in the range from about 0.1 to 30% by weight, preferably 0.5 to 20% by weight, based on the total weight of the composition.
  • the hair treatment compositions according to the invention are in the form of a mousse, hair mousse, hair gel, shampoos, hair sprays, hair mousse, top fluids, leveling agent or "hot oil” treatments.
  • the hair cosmetic preparations can be applied as (aerosol) spray, (aerosol) foam, gel, gel spray, cream, lotion or wax.
  • Hairsprays include both aerosol sprays and pump sprays without propellant gas.
  • Hair foams include both aerosol foams and pump foams without propellant gas.
  • Hair sprays and hair foams preferably comprise predominantly or exclusively water-soluble or water-dispersible components.
  • the compounds used in the hair sprays and hair foams according to the invention are water-dispersible, they can be used in the form of aqueous microdispersions with particle diameters of usually from 1 to 350 nm, preferably from 1 to 250 nm.
  • the solids contents of these preparations are usually in a range of about 0.5 to 20 wt .-%.
  • these microdispersions do not require emulsifiers or surfactants for their stabilization.
  • alcohol all alcohols customary in cosmetics are to be understood, for.
  • ethanol isopropanol, n-propanol.
  • constituents are understood to include the additives customary in cosmetics, for example propellants, defoamers, surface-active compounds, d. H. Surfactants, emulsifiers, foaming agents and solubilizers.
  • the surface-active compounds used can be anionic, cationic, amphoteric or neutral.
  • Other common ingredients may also be z.
  • perfume oils, opacifiers, active ingredients, UV filters, care agents such as panthenol, collagen, vitamins, protein hydrolysates, alpha- and beta-hydroxycarboxylic acids, stabilizers, pH regulators, dyes, viscosity regulators, gel formers, salts, humectants, moisturizers , Complexing agents and other common additives.
  • this includes all known in cosmetics styling and Conditionerpoly- mers, which can be used in combination with the polymers of the invention, if very special properties are to be set.
  • Suitable conventional hair cosmetic polymers are, for example, the abovementioned cationic, anionic, neutral, nonionic and amphoteric polymers, to which reference is made here.
  • the preparations may additionally contain conditioning substances based on silicone compounds.
  • Suitable silicone compounds are, for example, polyalkylsiloxanes, polyarylsiloxanes, polyaralkylalkylsiloxanes, polyethersiloxanes, silicone resins or dimethicone copolyols (CTFA) and amino-functional silicone compounds such as amodimethicones (CTFA).
  • the polymers according to the invention are particularly suitable as setting agents in hairstyling preparations, in particular hair foams.
  • emulsifiers all emulsifiers commonly used in hair foams can be used. Suitable emulsifiers may be nonionic, cationic or anionic or amphoteric.
  • nonionic emulsifiers are Laurethe, z. B. Laureth-4; Cetethe, z. Ceteth-1, polyethylene glycol cetyl ether; Cetearethe, z. Cetea reth-25, polyglycol fatty acid glycerides, hydroxylated lecithin, lactyl esters of fatty acids, alkylpolyglycosides.
  • cationic emulsifiers are cetyldimethyl-2-hydroxyethylammonium dihydrogenphosphate, cetyltrimonium chloride, cetyltrimmonium bromide, cocotrimonium methylsulfate, quaternium-1 to x (INCI).
  • Anionic emulsifiers may, for example, be selected from the group of alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkyl sulfonates, alkylarlylsulfonates, alkyl succinates, alkylsulfosuccinates, N-alkoylsarcosinates, acyltaurates, acylisethionates, alkylphosphates, alkyletherphosphates, alkylethercarboxylates, alpha-olefinsulphonates, especially the alkali and alkaline earth metal salts, e.g. As sodium, potassium, magnesium, calcium, and ammonium and triethanolamine salts.
  • the alkyl ether sulfates, alkyl ether phosphates and alkyl ether carboxylates can have between 1 to 10 ethylene oxide or propylene oxide units, preferably 1 to 3 ethylene oxide units in the molecule.
  • a preparation suitable for styling gels according to the invention can be composed, for example, as follows:
  • gel formers customary in cosmetics. These include slightly crosslinked polyacrylic acid, for example carbomer (INCI), cellulose derivatives, eg. Hydroxypropylcellulose, hydroxyethylcellulose, cationically modified celluloses, polysaccharides, e.g. Xanthan gum, caprylic / capric
  • Triglyceride Triglyceride, Sodium Acrylate Copolymers, Polyquaternium-32 (and) Paraffin Liquidum (INCI), Sodium Acrylate Copolymers (and) Paraffin Liquidum (and) PPG-1 Trideceth-6, Acrylamidopropyltrimonium Chloride / Acrylamide Copolymers, Steareth-10 Allyl Ether Acrylate Copolymers, Polyquaternium-37 (and) Paraffinum Liquidum (and) PPG-1 Tn-deceth-6, Polyquaternium 37 (and) Propylene Glycol Dicaprate Dicaprylate (and) PPG-1 Tn-deceth-6, Polyquaternium-7, Polyquaternium-44.
  • Crosslinked homopolymers of acrylic acid suitable as additional gelling agents are obtainable, for example, commercially under the name Carbopol® from BF GOODRICH. Also preferred are hydrophobically modified crosslinked polyacrylate polymers, such as Carbopol® Ultrez 21 from Noveon.
  • anionic polymers suitable as gelling agents are copolymers of acrylic acid and acrylamide and their salts; Sodium salts of Polyhydroxycarboxylic acids, water-soluble or water-dispersible polyesters, polyurethanes and polyureas.
  • Particularly suitable polymers are copolymers of (meth) acrylic acid and polyether acrylates, wherein the polyether chain is terminated with a C 8 -C 30 -alkyl radical. These include z.
  • copolymers A) according to the invention can be used as conditioning agents in cosmetic preparations.
  • Suitable anionic surfactants for formulation with the copolymers A) are, for example, alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkyl sulfonates, alkylaryl sulfonates, alkylsuccinates, alkyl sulfosuccinates, N-alkoyl sarcosinates, acyl taurates, acyl isethionates, alkyl phosphates, alkyl ether phosphates, alkyl ether carboxylates, alpha-olefinsulfonates, in particular the Alkali and alkaline earth metal salts, e.g.
  • alkyl ether sulfates, alkyl ether phosphates and alkyl ether carboxylates can have between 1 to 10 ethylene oxide or propylene oxide units, preferably 1 to 3 ethylene oxide units in the molecule.
  • sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium lauryl ether sulfate, ammonium lauryl ether sulfate, sodium lauryl sarcosinate, sodium oleyl succinate, ammonium lauryl sulfosuccinate, sodium dodecylbenzenesulfonate, triethanolamine dodecylbenzenesulfonate are suitable.
  • Suitable amphoteric surfactants are, for example, alkylbetaines, alkylamidopropylbetaines, alkylsulfobetaines, alkylglycinates, alkylcarboxyglycinates, alkylamphoacetates or -propionates, alkylamphodiacetates or -dipropionates.
  • cocodimethylsulfopropyl betaine cocodimethylsulfopropyl betaine, lauryl betaine, cocamidopropyl betaine or sodium cocamphopropionate can be used.
  • nonionic surfactants are the reaction products of aliphatic alcohols or alkylphenols having 6 to 20 C atoms in the alkyl chain, which may be linear or branched, with ethylene oxide and / or propylene oxide.
  • the amount of alkylene oxide is about 6 to 60 moles per mole of alcohol.
  • alkylamine oxides, mono- or dialkylalkanolamides, fatty acid esters of polyethylene glycols, alkylpolyglycosides or sorbitan ether esters are also suitable.
  • the shampoo formulations may contain conventional cationic surfactants, such as.
  • quaternary ammonium compounds for example Cetyltrimethylammoni- umchlorid.
  • Conventional conditioning agents in combination with the copolymers A) can be used in the shampoo formulations to achieve certain effects.
  • cationic polymers with the name Polyquaternium according to INCI, in particular copolymers of vinylpyrrolidone / N-vinylimidazolium salts (Luviquat® FC, Luviquat® HM, Luviquat® MS, Luviquat® Care), copolymers of N-vinylpyrrolidone / dimethylaminoethyl methacrylate quaternized with diethyl sulfate (Luviquat® PQ 11), copolymers of N-vinylcaprolactam / N-vinylpyrrolidone / N-vinylimidazolium salts (Luviquat® Hold); cationic cellulose derivatives (polyquaternium-4 and -10), acrylamide copolymers (polyquaternium-7).
  • silicone compounds for example polyalkylsiloxanes, polyarylsiloxanes, polyarylalkylsiloxanes, polyethersiloxanes or silicone resins.
  • suitable silicone compounds are dimethicone copolyols (CTFA) and amino-functional silicone compounds such as amodimethicones (CTFA).
  • CTFA dimethicone copolyols
  • ICI cationic guar derivatives
  • Another object of the invention is the use of a copolymer A), as defined above, as auxiliaries in pharmacy, preferably as or in coating agent (s) for solid dosage forms, for modifying rheological properties, as a surface-active compound, as or in adhesives (n) and as or in coating material (s) for the textile, paper, printing and leather industries.
  • a copolymer A as defined above, as auxiliaries in pharmacy, preferably as or in coating agent (s) for solid dosage forms, for modifying rheological properties, as a surface-active compound, as or in adhesives (n) and as or in coating material (s) for the textile, paper, printing and leather industries.
  • Example 16 VP / VI-MAS / MAS / MMA / Cis-PEG-MA / EGDMA copolymer
  • Feed 4 23 g of triethanolamine (about 20% based on methacrylic acid)
  • polymers 1 and 10 to 20 given in Table I were prepared.
  • the polymer 17 was partially neutralized after quaternization with triethanolamine.
  • Feed 4 70 g of methyl chloride
  • feed 1 and feed 2 were added at 85-88 ° C. in two hours.
  • the reaction mixture was stirred for a further 2 hours at about 88.degree.
  • de wur- feed 3 in 30 minutes added and polymerization was continued for 3 hours at 90 0 C.
  • the precipitated product as white powder was quaternized with methyl chloride (feed 4) in about 1 h at 90 ° C.
  • the powder was then filtered with suction through a suction filter, washed twice with acetone and dried at 40 ° C in a vacuum.
  • polymers 3, 4, 7 and 22 to 50 given in Table 1 below can also be prepared particularly advantageously according to Preparation variant B described below. As a rule, polymers with low residual monomer contents are achieved.
  • VP N-vinylpyrrolidone
  • VCap N-vinylcaprolactam
  • Vl N-vinylimidazole
  • Ci 8 -PEG-MA with a Ci 8 fatty alcohol-terminated polyethylene glycol methacrylate ODVE octadecyl vinyl ether EGDMA ethylene glycol dimethacrylate
  • Ci 8 -PEGMA can work together, eg. In the form of the commercial product Plex-6877 O®,
  • Example 83 (variant B): Polymerization of VI / MAS / VP / PETAE using two free radical initiators with different decomposition temperature
  • the template was heated under nitrogen atmosphere to 90 0 C.
  • the feeds 1 and 2 were added within 3 h and stirred at 90 0 C for a further 1, 5 h ,
  • Feed 3 was added at 100 0 C in 1 h, the reaction mixture stirred for 1 h at this temperature.
  • feed 4 was added at 100 ° C within 1 h and then stirred again at 100 0 C for 2 h.
  • the temperature was increased to 125 0 C and stirred at this temperature for 2 h.
  • the resulting white suspension was then quaternized with 50 g of methyl chloride.
  • the product was filtered, washed with acetone and dried at 70 ° C in vacuo.
  • Example 73 (variant C): Polymerization of AS / DMAPMAM / PETAE using two radical initiators with different decomposition temperature.
  • Feed 1 125 g of acrylic acid
  • Feed 2 45 DMAPMAM 1, 6 pentaerythritol triallyl ether
  • Example 52 (variant D): Polymerization of AS / DMAPMAM / SMA / PETAE using two radical initiators with different decomposition temperature
  • Feed 2 70 g of ethyl acetate / cyclohexane (65:35)
  • PLEX-O Plex® 6877-0 methacrylic acid ester of a Ci 6 -Ci 8 fatty alcohol alkoxylated with 25 mol of ethylene oxide as a 25% solution in

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein ampholytisches Copolymer, ein Verfahren zu dessen Herstellung, kosmetische oder pharmazeutische Mittel, die wenigstens ein solches ampholytisches Copolymer enthalten sowie weitere Verwendungen dieser Copolymere.

Description

Ampholytisches Copolymer, dessen Herstellung und Verwendung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein ampholytisches Copolymer, ein Verfahren zu dessen Herstellung, kosmetische oder pharmazeutische Mittel, die wenigstens ein solches ampholytisches Copolymer enthalten sowie weitere Verwendungen dieser Copolyme- re.
Polymere mit einer größeren Anzahl ionisch dissoziierbarer Gruppen in der Hauptkette und/oder einer Seitenkette werden als Polyelektrolyte bezeichnet. Weisen diese Polymere sowohl anionogene/anionische als auch kationogene/kationische Gruppen auf, so handelt es sich um amphotere Polyelektrolyte bzw. ampholytische Polymere. Ampholytische Polymere mit ausreichender Anzahl dissoziierbarer Gruppen sind was- serlöslich oder wasserdispergierbar und haben vielfältige Anwendungen im Bereich der Anstrichmittel, Papierhilfsmittel, Hygienemittel, bei der Textilherstellung sowie speziell in der Pharmazie und Kosmetik gefunden.
Kosmetisch und pharmazeutisch akzeptable wasserlösliche Polymere dienen bei- spielsweise in Seifen, Cremes und Lotionen als Formulierungsmittel, z. B. als Verdicker, Schaumstabilisator oder Wasserabsorbens oder auch dazu, die reizende Wirkung anderer Inhaltsstoffe abzumildern oder die dermale Applikation von Wirkstoffen zu verbessern. Ihre Aufgabe in der Haarkosmetik besteht darin, die Eigenschaften des Haares zu beeinflussen. In der Pharmazie dienen sie beispielsweise als Beschich- tungsmittel oder Bindemittel für feste Arzneiformen. Für die Haarkosmetik werden filmbildende Polymere mit ionischen Gruppen beispielsweise als Conditioner dazu eingesetzt, um die Trocken- und Nasskämmbarkeit, das Anfassgefühl, den Glanz und die Erscheinungsform des Haars zu verbessern sowie dem Haar antistatische Eigenschaften zu verleihen. Je nach Anwendungszweck werden dabei wasserlösliche Polymere mit kationischen oder anionischen Funktionalitäten eingesetzt. So weisen Polymere mit kationischen funktionellen Gruppen strukturell bedingt eine hohe Affinität zur negativ geladenen Oberfläche des Haares auf. Polymere mit anionischen Funktionalitäten, wie z. B. gegebenenfalls vernetzte Polyacrγlsäure, dienen beispielsweise als Verdicker, weiterhin werden Carboxylatgruppen-haltige Polymere beispielsweise zur Festigung von Haarfrisuren eingesetzt.
Schwierigkeiten bereitet oft die Bereitstellung von Produkten mit einem komplexen Eigenschaftsprofil. So besteht ein Bedarf an Polymeren für kosmetische und andere Mittel, die über gute Filmbildungseigenschaften verfügen und gleichzeitig eine Einstellung der Theologischen Eigenschaften der Mittel ermöglichen. Zudem werden an kosmetische und pharmazeutische Produkte vom Verbraucher zunehmend ästhetische Anfor- derungen gestellt. So wird bei derartigen Produkten derzeit eine Bevorzugung von klaren, opaquen Formulierungen in Form von Gelen beobachtet. In vielen Fällen lässt sich das gewünschte Eigenschaftsprofil nur durch Einsatz mehrerer Polymere mit ionischen Gruppen erzielen. Dabei zeigt sich jedoch häufig eine Unverträglichkeit der verschie- denen Polymere miteinander, was beispielsweise zu einem unerwünschten Aussalzen führen kann. Es besteht daher Bedarf an kosmetisch und pharmazeutisch verträglichen ampholytischen Polymeren, die bei einem Einsatz als einzige Polymerkomponente geeignet sind, ein bestimmtes Eigenschaftsprofil bezüglich der Filmbildung und der Rheologie bereitzustellen und/oder die mit einer Vielzahl verschiedener Polyelektrolyte gut verträglich sind.
Des Weiteren werden Wirkstoffe für die Kosmetik, aber auch für Arzneimittel, Hygieneprodukte, den Materialschutz etc., d. h. Substanzen, die auch in geringer Konzentration bereits eine Wirkung entfalten, z. B. eine kosmetische Wirkung auf der Haut oder den Haaren, pharmakologische Wirkung in einem Organismus etc., häufig in Form wässri- ger Wirkstoffzubereitungen formuliert und angewendet. Alternativ ist auch eine Formulierung und Verabreichung in fester Form, z. B. als Pulver oder Pressung (Tablette, etc.) möglich, wobei der Transport an den eigentlichen Wirkort jedoch die Umwandlung in eine wässrige Form umfasst. Ein prinzipielles Problem bei wässrigen Wirkstoffzube- reitungen ist die geringe Wasserlöslichkeit vieler Wirkstoffe, die häufig weniger als 5 g/l bei 23 "C/1013 mbar beträgt. Auch hier besteht ein ständiger Bedarf an kosmetisch und pharmazeutisch verträglichen ampholytischen Polymeren, die gleichzeitig als So- lubilisatoren für nicht oder nur wenig wasserlösliche Komponenten dienen.
Die US 3,915,921 beschreibt Copolymere, die eine olefinisch ungesättigte Carbonsäure, ein Cio-C3O-Alkyl(meth)acrylat und gegebenenfalls ein vernetzendes Monomer mit wenigstens 2 ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen einpolymerisiert enthalten. In neutralisierter Form dienen sie als Verdicker für diverse Anwendungen.
Die WO 97/21744 beschreibt vernetzte anionische Copolymere und deren Verwendung als Verdickungs- und Dispergiermittel in wässrigen Systemen.
Die EP-A-O 982 021 beschreibt die Verwendung von (teil)neutralisierten Copolymerisa- ten aus
A) 50 bis 99 Gew.-% monoethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und
B) 1 bis 50 Gew.-% mindestens eines Comonomers, ausgewählt unter
a) monoethylenisch ungesättigten Carbonsäureestern mit gesättigten
C8-C3o-Alkoholen, b) N-C8-Ci 8-Alkyl- und N.N-Di-Cs-Cis-alkylcarbonsäureamiden, c) Vinylestern aliphatischer C8-C3o-Carbonsäuren, d) C8-Ci8-Alkylvinylethern,
und Mischungen davon
als Verdicker zur Herstellung von Haarwaschmitteln.
Die WO 01/62809 beschreibt ein kosmetisches Mittel, das wenigstens ein wasserlösli- ches oder wasserdispergierbares Polymer enthält, das
a) 5 bis 50 Gew.-% wenigstens eines α,ß-ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer tert.-Butylgruppe,
b) 25 bis 90 Gew.-% wenigstens eines N-Vinylamids und/oder N-Vinyllactams,
c) 0,5 bis 30 Gew.-% wenigstens einer Verbindung mit einer radikalisch polymeri- sierbaren, α,ß-ethylenisch ungesättigten Doppelbindung und mindestens einer kationogenen und/oder kationischen Gruppe pro Molekül, und
d) 0 bis 30 Gew.-% wenigstens einer weiteren α,ß-ethylenisch ungesättigten Verbindung, wobei es sich um Verbindungen mit mindestens einer anionogenen und/oder anionischen Gruppe pro Molekül handeln kann,
eingebaut enthält.
Die EP-A-670 333 beschreibt vernetzte wasserlösliche Polymerdispersionen, die durch Polymerisation eines Monomergemischs, enthaltend wenigstens ein wasserlösliches Monomer, wenigstens einen Vernetzer sowie gegebenenfalls hydrophobe und/oder amphiphile Monomere in Gegenwart eines polymeren Dispergiermittels erhältlich sind. Als wasserlösliche Monomere können neben einer Vielzahl weiterer auch N-Vinylpyrrolidon sowie Monomere mit kationischen/kationisierbaren Gruppen, wie N-Vinylimidazol, eingesetzt werden. Bei den polymeren Dispergiermitteln kann es sich um Polyelektrolyte handeln, die beispielsweise Salze der (Meth)acrγlsäure als anioni- sehe Monomerbausteine oder quaternierte Derivate von N,N-Dimethylaminoethyl-
(meth)acrylat als kationische Bausteine einpolymerisiert enthalten. Ein Einsatz der Polymerdispersionen in der Kosmetik wird nicht beschrieben.
Die EP-A-929 285 lehrt die Verwendung von wasserlöslichen Copolymeren, die Vinyl- carbonsäureamid-Einheiten und Vinylimidazol-Einheiten einpolymerisiert enthalten als Bestandteil kosmetischer Mittel. Polyelektrolyt-Komplexe dieser Copolymere mit Carbonsäuregruppen-haltigen Polymeren sind in diesem Dokument nicht offenbart.
Die WO 00/27893 beschreibt wässrige Polymerdispersionen auf der Basis von N-Vinylcarbonsäureamiden und gegebenenfalls Comonomeren, wobei neben einer großen Anzahl weiterer auch N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylimidazol und N-Vinylimidazolderivate genannt werden. Die Polymerisation erfolgt in Gegenwart wenigstens eines polymeren Dispergiermittels. Ein Einsatz dieser Polymerdispersionen in der Kosmetik wird nur ganz allgemein und ohne Beleg durch ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
Die EP-A-1038891 beschreibt wasserlösliche oder wasserdispergierbare polymere Salze aus wenigstens einem Polymer und wenigstens einem entgegengesetzt geladenen Neutralisationsmittel.
Die WO 02/41856 beschreibt die Verwendung von Polymerdispersionen, die durch Polymerisation wenigstens eines wasserlöslichen Monomers in einer wässrigen Salzlösung, die wenigstens einen Polyelektrolyten als Dispergiermittel enthält, erhältlich sind zur kosmetischen Behandlung von keratinischen Materialien. Zusätzlich enthalten die Dispersionen wenigstens ein Mittel zur Einstellung der Viskosität, beispielsweise eine Polycarbonsäure oder ein Salz davon. Als wasserlösliche Monomere können kationische, anionische und nichtionische Monomere eingesetzt werden, bevorzugt sind Monomergemische, die wenigstens ein kationisches Monomer sowie gegebenenfalls zusätzlich Acrylsäure und/oder Acrylamid enthalten.
Die WO 2005/004821 beschreibt ein kosmetisches oder pharmazeutisches Mittel, das wenigstens einen Polyelektrolyt-Komplex enthält, der wenigstens ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Copolymer A1) mit kationogenen Gruppen, das Vinylimi- dazol und/oder ein Derivat davon und wenigstens ein weiteres damit copolymerisierba- res Monomer einpolymerisiert enthält, und wenigstens ein Säuregruppen-haltiges Polymer A2) umfasst.
Die WO 2005/005497 beschreibt eine wässrige Polymerdispersion Pd), die erhältlich ist durch radikalische Polymerisation eines Monomergemischs M), enthaltend
a) wenigstens eine α,ß-ethylenisch ungesättigte amidgruppenhaltige Verbindung der allgemeinen Formel I
R1 C NR2R3 (I) wobei
R2 für eine Gruppe der Formel CH2=CR4- steht und R1 und R3 unabhängig von- einander für H, Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl stehen, oder
R1 und R3 gemeinsam mit der Amidgruppe, an die sie gebunden sind, für ein Lac- tam mit 5 bis 8 Ringatomen stehen,
b) wenigstens eine radikalisch polymerisierbare vernetzende Verbindung mit we- nigstens zwei α,ß-ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen pro Molekül,
c) wenigstens eine Verbindung mit einer radikalisch polymerisierbaren α,ß-ethylenisch ungesättigten Doppelbindung und mindestens einer kationoge- nen und/oder kationischen Gruppe pro Molekül,
in einem wässrigen Medium in Gegenwart wenigstens eines polymeren anionischen Dispergiermittels D). Beschrieben sind weiterhin kosmetische oder pharmazeutische Mittel, die eine solche Polymerdispersion oder ein durch Trocknen einer solchen Dispersion erhältliches Polymer enthalten.
Die WO 00/39176 beschreibt ein hydrophiles, kationisches, ampholytisches Copoly- mer, das 0,05 bis 20 Mol-% eines anionischen Monomers mit wenigstens einer Carbo- xygruppe, 0 bis 45 Mol-% eines kationischen Monomers mit wenigstens einer Ami- nogruppe sowie gegebenenfalls ein hydrophobes Monomer und/oder einen Vernetzer einpolymerisiert enthält, wobei das Molverhältnis von kationischem zu anionischem Monomer etwa 2 : 1 bis 16 : 1 beträgt. Diese ampholytischen Copolymere können unter Anderem zur Modifizierung rheologischer Eigenschaften von Körperpflegemitteln eingesetzt werden.
Die WO 04/058837 beschreibt ein ampholytisches Copolymer, das durch radikalische Copolymerisation von
a) wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung mit mindestens einer anionogenen und/oder anionischen Gruppe,
b) wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung mit mindestens einer kationogenen und/oder kationischen Gruppe,
c) wenigstens einer ungesättigten amidgruppenhaltigen Verbindung sowie gegebenenfalls weiterer Comonomere erhältlich ist. Beschrieben sind weiterhin Polyelektrolyt-Komplexe, die ein solches ampholytisches Copolymer enthalten sowie kosmetisch oder pharmazeutische Mittel auf Basis dieser ampholytischen Copolymere und Polyelektrolyt-Komplexe.
Die US 2006/0084586 A1 beschreibt Rheologie-modifizierende Haarfestigerharze, die ein vernetztes Copolymer auf Basis von Vinylamid- und Carbonsäuremonomeren enthalten. Polymere, die wenigstens eine kationische Verbindung, die ausgewählt ist unter N-Vinylimidazol-Verbindungen, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon, einpolymerisiert enthalten, sind nicht beschrieben.
Es besteht nach wie vor Bedarf an Polymeren die neben guten filmbildenden Eigenschaften auch eine Einstellung der Theologischen Eigenschaften der Produkte zulas- sen, so dass sie z. B. in Form von Mousses oder Gelen formuliert werden können. Ferner sind Polymere wünschenswert, die sich als Solubilisatoren für nicht oder nur wenig wasserlösliche Komponenten eignen und/oder sich durch eine gute Verträglichkeit mit anderen Formulierungsbestandteilen auszeichnen. Polymere für einen Einsatz in der Haarkosmetik sollen sich zudem durch weitere vorteilhafte Eigenschaften, wie z. B. die Erzeugung elastischer Frisuren bei gleichzeitig starker Festigung auch bei hoher Luftfeuchtigkeit, gute Auswaschbarkeit und durch guten Griff des damit behandelten Haares auszeichnen.
Ein erster Gegenstand der Erfindung ist ein ampholytisches Copolymer A), erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
a) wenigstens einer Verbindung mit einer radikalisch polymerisierbaren, α,ß-ethylenisch ungesättigten Doppelbindung und mindestens einer anionogenen und/oder anionischen Gruppe pro Molekül,
b) wenigstens einer Verbindung, die ausgewählt ist unter N-Vinylimidazol- Verbindungen, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon.
c) wenigstens einer radikalisch polymerisierbaren vernetzenden Verbindung, die wenigstens zwei α.ß-ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen pro Molekül enthält.
Insbesondere wird wenigstens ein Teil der Verbindungen a) und b) in Form eines Mo- nomerenpaares eingesetzt wird, wobei das molare Verhältnis von anionogenen Gruppen der Komponente a) zu kationogenen Gruppen der Komponente b) etwa 1 :1 beträgt. Die Herstellung der erfindungsgemäßen ampholytischen Copolymere A) kann nach herkömmlichen Polymerisationsverfahren, z. B. durch Lösungs-, Emulsions-, Suspension- oder Substanzpolymerisation, erfolgen. Copolymere mit besonders vorteilhaften Eigenschaften, z. B. mit im Allgemeinen höheren Molekulargewichten und einer besse- ren Befähigung als Rheologiemodifizierungsmittel (speziell als Verdicker), als sie nach herkömmlichen Polymerisationsverfahren erhalten werden, werden durch die Herstellung nach der Methode der Fällungspolymerisation erhalten. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind daher ampholytische Copolymere A), die durch radikalische Copolymerisation nach der Methode der Fällungspolymerisation erhältlich sind. In einer speziellen Ausführung werden zur Herstellung der erfindungsgemäßen Copolymere wenigstens zwei Radikalinitiatoren eingesetzt, deren Zerfallstemperaturen und/oder deren Halbwertszeiten bei einer bestimmten Polymerisationstemperatur voneinander verschieden sind. Dabei können Copolymere mit besonders geringen Rest- monomergehalten erzielt werden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der bei höherer Temperatur zerfallende Initiator vor Abschluss, vorzugsweise vor Beginn der Fällung des Polymers, zugegeben wird.
Bei der Fällungspolymerisation sind die eingesetzten Monomere im Reaktionsmedium (Monomer, Lösungsmittel) löslich, das entsprechende Polymer aber nicht. Das entste- hende Polymer wird unter den gewählten Polymerisationsbedingungen unlöslich und fällt aus dem Reaktionsgemisch aus.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Ausdruck AI kyl geradkettige und verzweigte Alkylgruppen. Geeignete kurzkettige Alkylgruppen sind z. B. geradkettige oder verzweigte Ci-C7-Alkyl-, bevorzugt CrC6-Alkyl- und besonders bevorzugt CrC4-Alkylgruppen. Dazu zählen insbesondere Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, 2-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, 1 -Methyl butyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 1,2-Dimethylpropyl, 1,1-Dimethylpropyl, 2,2-Dimethylpropyl, 1-Ethylpropyl, n-Hexyl, 1-Methylpentyl, 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 1 ,2-Dimethylbutyl, 1,3-Dimethylbutyl, 2,3-Dimethylbutyl, 1,1-Dimethylbutyl,
2,2-Dimethylbutyl, 3,3-Dimethyl butyl, 1 ,1,2-Trimethylpropyl, 1 ,2,2-Trimethylpropyl, 1-Ethylbutyl, 2-Ethylbutyl, 1 -Ethyl- 2-methylpropyl, n-Heptyl, 2-Heptyl, 3-Heptyl, 2-Ethylpentyl, 1 -Propyl butyl, Octyl etc.
Geeignete längerkettige C8-C30-Alkyl- bzw. C8-C30-Al kenylgruppen sind geradkettige und verzweigte Alkyl- bzw. Alkenylgruppen. Bevorzugt handelt es sich dabei um überwiegend lineare Alkylreste, wie sie auch in natürlichen oder synthetischen Fettsäuren und Fettalkoholen sowie Oxoalkoholen vorkommen, die gegebenenfalls zusätzlich einfach, zweifach oder mehrfach ungesättigt sein können. Dazu zählen z. B. n-Hexyl(en), n-Heptyl(en), n-Octyl(en), n-Nonyl(en), n-Decyl(en), n-Undecyl(en), n-Dodecyl(en), n-Tridecyl(en), n-Tetradecyl(en), n-Pentadecyl(en), n-Hexadecyl(en), n-Heptadecyl(en), n-Octadecyl(en), n-Nonadecyl(en), Arachinyl(en), Behenyl(en), Lignocerinyl(en), Melis- sinyl(en), etc.
Cycloalkyl steht vorzugsweise für C5-C8-Cycloalkyl, wie Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl oder Cyclooctyl.
Aryl umfasst unsubstituierte und substituierte Arylgruppen und steht vorzugsweise für Phenyl, ToIyI, XyIyI, Mesityl, Naphthyl, Fluorenyl, Anthracenyl, Phenanthrenyl, Naphthacenyl und insbesondere für Phenyl, ToIyI, XyIyI oder Mesityl.
Im Folgenden werden Verbindungen, die sich von Acrylsäure und Methacrylsäure ableiten können teilweise verkürzt durch Einfügen der Silbe "(meth)" in die von der Acrylsäure abgeleitete Verbindung bezeichnet.
Die erfindungsgemäßen Copolymere A) lassen sich unter Normalbedingungen (20 0C) vorteilhaft als Gele formulieren. "Gelförmige Konsistenz" zeigen Formulierungen, die eine höhere Viskosität als eine Flüssigkeit aufweisen und die selbsttragend sind, d. h. die eine ihnen verliehene Form ohne formstabilisierende Umhüllung behalten. Im Gegensatz zu festen Formulierungen lassen sich gelförmige Formulierungen jedoch leicht unter Anwendung von Scherkräften deformieren. Die Viskosität der gelförmigen Mittel liegt vorzugsweise in einem Bereich von größer als 600 bis etwa 60000 mPas, besonders bevorzugt von 6000 bis 30000 mPas. Vorzugsweise handelt es sich bei den Gelen um Haargele.
Unter wasserlöslichen Monomeren und Polymeren werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Monomere und Polymere verstanden, die sich zu mindestens 1 g/l bei 20 °C in Wasser lösen. Unter wasserdispergierbaren Monomeren und Polymeren werden Monomere und Polymere verstanden, die unter Anwendung von Scherkräften, beispielsweise durch Rühren, in dispergierbare Partikel zerfallen. Hydrophile Monome- re sind vorzugsweise wasserlöslich oder zumindest wasserdispergierbar. Die erfindungsgemäßen Copolymere A) sind im Allgemeinen wasserlöslich.
Die erfindungsgemäßen ampholytischen Copolymere A) weisen sowohl anionogene und/oder anionische Gruppen, als auch kationogene und/oder kationische Gruppen auf. Zu ihrer Herstellung wird vorzugsweise ein Teil der Monomere a) und b) gemeinsam, d. h. in Form eines Monomerenpaares ("Monomerensalzes") eingesetzt. In dieser Monomerzusammensetzung beträgt das molare Verhältnis von anionogenen und anionischen Gruppen der Komponente a) zu kationogenen und kationischen Gruppen der Komponente b) etwa 1 :1 (d. h. einwertige Monomere werden im Wesentlichen äquimo- lar eingesetzt). Die Monomerenpaare können dabei vor ihrem Einsatz zur Polymerisation separat hergestellt werden. Bevorzugt ist jedoch die "in situ"-Herstellung der Mo- nomerenpaare durch gemeinsamen Einsatz (z. B. gemeinsamen Zulauf) bei der Herstellung der Copolymerisate.
Vorzugsweise beträgt der Anteil des Monomerpaares an den zur Polymerisation einge- setzten Verbindungen wenigstens 1 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 2 Gew.-%, insbesondere wenigstens 3 Gew.-%.
Weitere Monomere mit ionogenen/ionischen Gruppen, die nicht in Form des Monome- renpaares zur Polymerisation eingesetzt werden, werden vorzugsweise in zunächst nichtgeladenener Form, das heißt mit anionogenen oder kationogenen Gruppen eingesetzt. Gewünschtenfalls können zur Herstellung der erfindungsgemäßen ampholyti- schen Copolymere anstelle von ungeladenen Monomeren oder zusätzlich zu ungeladenen Monomeren oder zusätzlich zu den Monomerenpaaren auch bereits geladene Monomere, das heißt Monomere mit anionischen und kationischen Gruppen eingesetzt werden. Die Gegenionen, die diese Monomere tragen, leiten sich dann vorzugsweise von Säuren oder Basen ab, wie sie im Folgenden zur Einstellung des pH-Werts bei der Polymerisation oder der erhaltenen Polymerisate beschrieben werden. Kationische Monomere können zudem in teilweise oder vollständig quatemisierter Form eingesetzt werden.
Vorzugsweise weisen die Copolymere A) einen deutlichen Überschuss an anionoge- nen/anionischen Gruppen oder an kationogenen/kationischen Gruppen auf. In einer speziellen Ausführung werden zur Copolymerisation Monomere mit ionogenen oder ionischen Gruppen in solchen Mengen eingesetzt werden, dass das Copolymer A) ei- nen molaren Überschuss an anionogenen/anionischen Gruppen gegenüber kationogenen/kationischen Gruppen oder einen molaren Überschuss an kationogenen/kationischen Gruppen gegenüber anionogenen/anionischen Gruppen von wenigstens 1,2 : 1 , besonders bevorzugt wenigstens 1,4 : 1, insbesondere wenigstens 2 : 1, speziell wenigstens 2,5 : 1 , aufweist.
Die erfindungsgemäßen Copolymere A) enthalten insbesondere keine Siliciumatom- haltigen Gruppen eingebaut.
Monomer a)
Die erfindungsgemäßen Copolymere A) enthalten als Verbindung a) wenigstens eine Verbindung mit einer radikalisch polymerisierbaren α,ß-ethylenisch ungesättigten Doppelbindung und mit mindestens einer anionogenen und/oder anionischen Gruppe pro Molekül einpolymerisiert. Die Komponente a) kann in einer Menge von 1 bis 96 Gew.- %, wie 2 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Verbindungen, eingesetzt werden. Die Komponente a) wird vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Verbindungen (d. h. Komponenten a), b), c) und, falls vorhanden, d) bis h)), eingesetzt.
Vorzugsweise sind die Verbindungen a) ausgewählt unter monoethylenisch ungesättigten Carbonsäuren, Sulfonsäuren, Phosphonsäuren und Mischungen davon.
Zu den Monomeren a) zählen monoethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäu- ren mit 3 bis 25 vorzugsweise 3 bis 6 C-Atomen, die auch in Form ihrer Salze oder Anhydride eingesetzt werden können. Beispiele hierfür sind Acrγlsäure, Methacrγlsäu- re, Ethacrγlsäure, α-Chloracrγlsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäure, Citraconsäure, Mesaconsäure, Glutaconsäure, Aconitsäure und Fumar- säure. Zu den Monomeren a) zählen weiterhin die Halbester von monoethylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren mit 4 bis 10 vorzugsweise 4 bis 6 C-Atomen, z. B. von Maleinsäure wie Maleinsäuremonomethylester. Zu den Monomeren a) zählen auch monoethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren und Phosphonsäuren, beispielsweise Vi- nylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Sulfoethylacrylat, Sulfoethylmethacrylat, Sulfopropy- lacrylat, Sulfopropylmethacrylat, 2-Hydroxy-3-acryloxypropylsulfonsäure, 2-Hydroxy-3-methacryloxypropylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, Vinylphosphonsäure und Allylphosphonsäu- re. Zu den Monomeren a) zählen auch die Salze der zuvor genannten Säuren, insbesondere die Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze sowie die Salze mit Aminen. Die Monomere a) können als solche oder als Mischungen untereinander eingesetzt werden. Die angegebenen Gewichtsanteile beziehen sich sämtlich auf die Säureform.
Vorzugsweise ist die Komponente a) ausgewählt unter Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrγlsäure, α-Chloracrγlsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Mesaconsäure, Glutaconsäure, Aconitsäure und Mischungen davon.
Besonders bevorzugt ist die Komponente a) ausgewählt unter Acrγlsäure, Methacrylsäure und Mischungen davon.
Monomer b)
Die erfindungsgemäßen Copolγmere enthalten vorzugsweise 2 bis 96 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 90 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 3 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polγmerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomers b) einpolymerisiert. Geeignete Monomere b) sind Verbindungen der Formel
Figure imgf000012_0001
worin R5 bis R7 unabhängig voneinander für Wasserstoff, CrC4-Alkyl oder Phenyl stehen. Bevorzugt stehen R5 bis R7 für Wasserstoff.
Des Weiteren bevorzugt enthält das Copolymer als Monomer b) wenigstens eine N-Vinylimidazol-Verbindung der allgemeinen Formel (II)
Figure imgf000012_0002
(H)
einpolymerisiert, worin R5 bis R7 unabhängig voneinander für Wasserstoff, CrC4-Alkyl oder Phenyl stehen.
Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel (II) sind folgender Tabelle 1 zu entnehmen:
Tabelle 1
Figure imgf000012_0003
Figure imgf000013_0001
Me = Methyl Ph = Phenyl
Bevorzugt als Monomer b) ist 1-Vinylimidazol (N-Vinylimidazol).
Geeignete Monomere b) sind auch die durch Protonierung oder Quatemisierung der zuvor genannten N-Vinylimidazolverbindungen erhältlichen Verbindungen. Beispiele für solche geladenen Monomere b) sind quatemisierte Vinylimidazole, insbesondere 3-Methyl-1-vinylimidazoliumchlorid und -methosulfat. Geeignete Säuren und Alkylie- rungsmittel sind im Folgenden bei der Komponente f) aufgeführt.
Eine spezielle Ausführung sind Copolymere A), die wenigstens eine N-Vinylimidazol- Verbindung, speziell N-Vinylimidazol, als alleiniges Monomer b) einpolymerisiert enthalten. Wird wenigstens eine N-Vinylimidazol-Verbindung, speziell N-Vinylimidazol, als alleiniges Monomer b) eingesetzt, so beträgt der Anteil vorzugsweise 3 bis 96 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Verbindungen.
Geeignete Monomere b) sind auch N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon.
Bevorzugt als Monomer b) ist N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid (DMAPMAM).
Eine spezielle Ausführung sind Copolymere A), die N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid und/oder
N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid, speziell DMAPMAM, als alleiniges Monomer b) einpolymerisiert enthalten. Dann beträgt der Anteil an N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid und N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid (in Summe, soweit beide vorhanden) vorzugsweise 2 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere. Die Copolymere A) können anstelle von oder zusätzlich zu den zuvor genannten Verbindungen b) wenigstens ein anderes Monomer f) mit mindestens einer kationogenen und/oder kationischen Gruppe einpolymerisiert enthalten. Vorzugsweise beträgt der Anteil an diesen Monomeren f) 0 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 30 Gew.- %, ganz besonders bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Verbindungen.
Vernetzer c)
Die Copolymere A) können gewünschtenfalls wenigstens einen Vernetzer, d. h. eine Verbindung mit zwei oder mehr als zwei ethylenisch ungesättigten, nichtkonjugierten Doppelbindungen einpolymerisiert enthalten.
Vorzugsweise werden Vernetzer in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, verwendet.
Geeignete Vernetzer c) sind zum Beispiel Acrylester, Methacrylester, Allylether oder Vinylether von mindestens zweiwertigen Alkoholen. Die OH-Gruppen der zugrunde liegenden Alkohole können dabei ganz oder teilweise verethert oder verestert sein; die Vernetzer enthalten aber mindestens zwei ethylenisch ungesättigte Gruppen.
Beispiele für die zugrunde liegenden Alkohole sind zweiwertige Alkohole wie 1 ,2-Ethandiol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, But-2-en-1,4-diol, 1,2-Pentandiol, 1,5-Pentandiol, 1 ,2-Hexandiol, 1,6-Hexandiol, 1 ,10-Decandiol, 1,2-Dodecandiol, 1 ,12-Dodecandiol, Neopentylglykol, 3-Methylpentan-1 ,5-diol, 2,5-Dimethyl-i ,3-hexandiol, 2,2,4-Trimethyl-1 ,3-pentandiol, 1 ,2-Cyclohexandiol, 1 ,4-Cyclohexandiol, 1 ,4-Bis(hydroxymethyl)cyclohexan, Hydroxypivalinsäure-neopentylglykolmonoester, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan, 2J2-Bis[4-(2-hydroxypropyl)phenyl]propanJ Diethy- lenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Tetrapropylenglykol, 3-Thio-pentan-1 ,5-diol, sowie Polyethylenglykole, Polypropy- lenglykole und Polytetrahydrofurane mit Molekulargewichten von jeweils 200 bis 10000. Außer den Homopolymerisaten des Ethylenoxids bzw. Propylenoxids können auch Blockcopolymerisate aus Ethylenoxid oder Propylenoxid oder Copolymerisate, die Ethylenoxid- und Propylenoxid-Gruppen eingebaut enthalten, eingesetzt werden. Beispiele für zugrunde liegende Alkohole mit mehr als zwei OH-Gruppen sind Tri- methylolpropan, Glycerin, Pentaerythrit, 1,2,5-Pentantriol, 1 ,2,6-Hexantriol, Triethoxy- cyanursäure, Sorbitan, Zucker wie Saccharose, Glucose, Mannose. Selbstverständlich können die mehrwertigen Alkohole auch nach Umsetzung mit Ethylenoxid oder Propy- lenoxid als die entsprechenden Ethoxylate bzw. Propoxylate eingesetzt werden. Die mehrwertigen Alkohole können auch zunächst durch Umsetzung mit Epichlorhydrin in die entsprechenden Glycidylether überführt werden. Bevorzugt sind Ethylenglykol- di(meth)acrylat und Polyethylenglykoldi(meth)acrylate.
Weitere geeignete Vernetzer c) sind die Vinylester oder die Ester einwertiger, ungesättigter Alkohole mit ethylenisch ungesättigten C3-C6-Carbonsäuren, beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure oder Fumarsäure. Beispiele für solche Alkohole sind Allylalkohol, 1-Buten-3-ol, 5-Hexen-1-ol, 1-Octen-3-ol, 9-Decen-1-ol, Dicyclopentenylalkohol, 10-Undecen-1-ol, Zimtalkohol, Citronellol,
Crotylalkohol oder cis-9-Octadecen-1-ol. Man kann aber auch die einwertigen, ungesättigten Alkohole mit mehrwertigen Carbonsäuren verestern, beispielsweise Malon- säure, Weinsäure, Trimellithsäure, Phthalsäure, Terephthalsäure, Zitronensäure oder Bernsteinsäure.
Weitere geeignete Vernetzer c) sind Ester ungesättigter Carbonsäuren mit den oben beschriebenen mehrwertigen Alkoholen, beispielsweise der Ölsäure, Crotonsäure, Zimtsäure oder 10-Undecensäure.
Geeignet als Vernetzer c) sind außerdem geradkettige oder verzweigte, lineare oder cyclische, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, die über mindestens zwei Doppelbindungen verfügen, die bei aliphatischen Kohlenwasserstoffen nicht konjugiert sein dürfen, z. B. Divinylbenzol, Divinyltoluol, 1,7-Octadien, 1,9-Decadien, 4-Vinyl-1-cyclohexen, Trivinylcyclohexan oder Polybutadiene mit Molekulargewichten von 200 bis 20000.
Als Vernetzer c) sind ferner geeignet die Acrylsäureamide, Methacrylsäureamide und N-Allylamine von mindestens zweiwertigen Aminen. Solche Amine sind zum Beispiel 1 ,1-Diaminomethan, 1,2-Diaminoethan, 1,3-Diaminopropan, 1,4-Diaminobutan, 1 ,6-Diaminohexan, 1 ,12-Dodecandiamin, Piperazin, Diethylentriamin oder Isophoron- diamin. Ebenfalls geeignet sind die Amide aus Allylamin und ungesättigten Carbonsäuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, oder mindestens zweiwertigen Carbonsäuren, wie sie oben beschrieben wurden.
Ferner sind Triallylamin und Triallylmonoalkylammoniumsalze, z. B. Triallylmethylam- moniumchlorid oder -methylsulfat, als Vernetzer c) geeignet.
Geeignet sind auch N-Vinyl-Verbindungen von Harnstoffderivaten, mindestens zweiwertigen Amiden, Cyanuraten oder Urethanen, beispielsweise von Harnstoff, Ethylen- hamstoff, Propylenhamstoff oder Weinsäurediamid, z. B. N,N'-Divinylethylenhamstoff oder N,N'-Divinylpropylenharnstoff. Weitere geeignete Vernetzer c) sind Divinyldioxan, Tetraallylsilan oder Tetravinylsilan.
Selbstverständlich können auch Mischungen der vorgenannten Verbindungen c) ein- gesetzt werden.
Ganz besonders bevorzugt als Vernetzer c) sind Ethylenglykoldi(meth)acrylat, PoIy- ethylenglykoldi(meth)acrylate, Pentaerythrittriallylether, Methylenbisacrylamid, N,N'-Divinylethylenhamstoff, Triallylamin und Triallylmonoalkylamnnoniunnsalze.
Monomer d)
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Copolymere zusätzlich zu den zuvor genannten Monomeren a) bis c) wenigstens ein weiteres amid- gruppenhaltiges Monomer d) der allgemeinen Formel I einpolymerisiert
R1 C NR2R3
(I)
wobei
einer der Reste R1 bis R3 für eine Gruppe der Formel CH2=CR4- mit R4 = H oder CrC4-Alkyl steht und die übrigen Reste R1 bis R3 unabhängig voneinander für H, Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl stehen,
wobei R1 und R2 gemeinsam mit der Amidgruppe, an die sie gebunden sind, auch für ein Lactam mit 5 bis 8 Ringatomen stehen können,
wobei R2 und R3 gemeinsam mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, auch für einen fünf- bis siebengliedrigen Heterocyclus stehen können,
mit der Maßgabe, dass die Summe der Kohlenstoffatome der Reste R1, R2 und R3 höchstens 8 beträgt.
Vorzugsweise weisen die Verbindungen der Komponente d) zusätzlich zu dem Carbo- nyl-Kohlenstoffatom der Amidgruppe höchstens 7 weitere Kohlenstoffatome auf Bevorzugt sind die Verbindungen der Komponente d) ausgewählt unter primären Ami- den α,ß-ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren, N-Vinylamiden gesättigter Mo- nocarbonsäuren, N-Vinyllactamen, N-Alkyl- und N,N-Dialkylamiden α,ß-ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren und Mischungen davon.
Bevorzugte Monomere d) sind N-Vinyllactame und deren Derivate, die z. B. einen oder mehrere Ci -C6-Al kylsubstituenten, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, etc. aufweisen können. Dazu zählen z. B. N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylpiperidon, N-Vinylcaprolactam, N-Vinyl-5-methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-5-ethyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-6-methyl-2-piperidon, N-Vinyl-6-ethyl-2-piperidon, N-Vinyl-7-methyl-2-caprolactam, N-Vinyl-7-ethyl-2-caprolactam etc.
Besonders bevorzugt werden N-Vinylpyrrolidon und/oder N-Vinylcaprolactam eingesetzt.
Geeignete Monomere d) sind weiterhin Acrγlsäureamid und Methacrylsäureamid.
Geeignete N-Alkyl- und N,N-Dialkylamide α,ß-ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren, die zusätzlich zu dem Carbonyl-Kohlenstoffatom der Amidgruppe höchstens 7 weitere Kohlenstoffatome aufweisen, sind beispielsweise N-Methyl(meth)acrylamid, N-Ethyl(meth)acrylamid, N-Propyl(meth)acrylamid, N-(n-Butyl)(meth)acrylamid, N-tert.-Butyl(meth)acrylamid, n-Pentyl(meth)acrylamid, n-Hexyl(meth)acrylamid, n-Heptyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethyl(meth)acrylamid, N,N-Diethyl(meth)acrylamid, Piperidinyl(meth)acrylamid, Morpholinyl(meth)acrylamid und Mischungen davon.
Als Monomere d) geeignete offenkettige N-Vinylamidverbindungen sind beispielsweise N-Vinylformamid, N-Vinyl-N-methylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinyl-N-methylacetamid, N-Vinyl-N-ethylacetamid, N-Vinylpropionamid, N-Vinyl-N-methylpropionamid, N-Vinyl-butyramid und Mischungen davon. Bevorzugt wird N-Vinylformamid eingesetzt.
Als Monomere d) eignen sich auch Verbindungen der Formel
Figure imgf000017_0001
(H, CH3)
Die erfindungsgemäßen Copolymere A) enthalten vorzugsweise 5 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur PoIy- merisation eingesetzten Verbindungen, wenigstens eines Monomers d) einpolymeri- siert.
Monomer e)
Die erfindungsgemäßen Copolymere A) enthalten vorzugsweise 0,2 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 40 Gew.-%, insbesondere 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Verbindungen, wenigstens eines hydrophoben Monomers e) (und/oder wenigstens eines hydrophoben Monomers g) einpolymerisiert.
Geeignete Verbindungen e) sind ausgewählt ist unter Verbindungen der allgemeinen Formeln III a), IM b), IM c), IM d) und IM e)
R8 O
CH2=C C X R9 CH9=CH O R9
a) (IM b)
Rδ o
H2C= C C X (CH2CH2O)k(CH2CH(CH3)O), R9
(IM c)
H2C=CH CH2 — O (CH2CH2O)k(CH2CH(CH3)O), R9
(MI d)
O
H2C=CH O C R9
(MI e) worin
die Reihenfolge der Alkylenoxideinheiten beliebig ist, k und I unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 1000 stehen, wobei die Summe aus k und I mindestens 5 beträgt,
R8 für Wasserstoff oder CrC4-Alkyl, vorzugsweise Methyl, steht,
R9 für C8-C30-AIkVl oder C8-C30-Al kenyl steht, und
X für O oder eine Gruppe der Formel NR10 steht, worin R10 für H, Alkyl, Alkenyl,
Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl steht.
Geeignete Monomere der Formel lil a) worin X für O steht sind z. B. n-OctyKmethJacrylat.i .i.S.S-TetramethylbutyKmethJacrylat, Ethylhexyl(meth)acrylat, n-Nonyl(meth)acrylat, n-Decyl(meth)acrylat, n-Undecyl(meth)acrylat, Tridecyl(meth)acrylat, Myristyl(meth)acrylat, Pentadecyl(meth)acrylat, Palmityl(meth)acrylat, Heptadecyl(meth)acrylat, Nonadecyl(meth)acrylat, Arrachinyl(meth)acrylat, Behenyl(meth)acrylat, Lignocerenyl(meth)acrylat, Cerotinyl(meth)acrylat, Melissinyl(meth)acrylat, Palmitoleinyl(meth)acrylat, Oleyl(meth)acrylat, Linolyl(meth)acrylat, Linolenyl(meth)acrylat, Stearyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat und Mischungen davon.
Geeignete Monomere der Formel lil a) worin X für NR10 steht sind z. B. n-OctyKmethJacrylamid.i .i.S.S-TetramethylbutyKmethJacrylamid, Ethylhexyl(meth)acrylamid, n-Nonyl(meth)acrylamid, n-Decyl(meth)acrylamid, n-Undecyl(meth)acrylamid, Tridecyl(meth)acrylamid, Myristyl(meth)acrylamid, Pentadecyl(meth)acrylamid, Palmityl(meth)acrylamid, Heptadecyl(meth)acrylamid, Nonadecyl(meth)acrylamid, Arrachinyl(meth)acrylamid, Behenyl(meth)acrylamid, Lignocerenyl(meth)acrylamid, Cerotinyl(meth)acrylamid, Melissinyl(meth)acrylamid, Palmitoleinyl(meth)acrylamid, Oleyl(meth)acrylamid, Linolyl(meth)acrylamid, Linolenyl(meth)acrylamid, Stearyl(meth)acrylamid, Lauryl(meth)acrylamid, N-Methyl-N-(n-octyl)(meth)acrylamid, N,N1-Di-(n-octyl)(meth)acrylamid und Mischungen davon.
Geeignete Monomere der Formel IM b) sind z. B. n-Octylvinylether,
1 ,1 ,3,3-Tetramethylbutylvinylether, Ethylhexylvinylether, n-Nonylvinylether, n-Decylvinylether, n-Undecylvinylether, Tridecylvinylether, Myristylvinylether,
Pentadecylvinylether, Palmitylvinylether, Heptadecylvinylether, Octadecylvinylether, Nonadecylvinylether, Arrachinylvinylether, Behenylvinylether, Lignocerenylvinylether, Cerotinylvinylether, Melissinylvinylether, Palmitoleinylvinylether, Oleylvinylether, Linolylvinylether, Linolenylvinylether, Stearylvinylether, Laurylvinylether und Mischun- gen davon. In den Formeln IM c) und IM d) steht k vorzugsweise für eine ganze Zahl von 1 bis 500, insbesondere 3 bis 250. Bevorzugt steht I für eine ganze Zahl von 0 bis 100.
Bevorzugt steht R8 in der Formel IM c) für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopro- pyl, n-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl oder n-Hexyl, insbesondere für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl.
Vorzugsweise steht R9 in den Formeln IM c) und Ml d) für n-Octyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethylbutyl, Ethylhexyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, Tridecyl, Myristyl, Pentadecyl, Palmityl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl, Arrachinyl, Behenyl, Lignoce- renyl, Cerotinyl, Melissinyl, Palmitoleinyl, Oleyl, Linolyl, Linolenyl, Stearyl, Lauryl.
Vorzugsweise steht X in der Formel IM c) für O oder NH.
Geeignete Polyetheracrylate IM c) sind z. B. die Polykondensationsprodukte der zuvor genannten α.ß-ethylenisch ungesättigten Mono- und/oder Dicarbonsäuren und deren Säurechloriden, -amiden und Anhydriden mit Polyetherolen. Geeignete Polyetherole können leicht durch Umsetzung von Ethylenoxid, 1 ,2-Propylenoxid und/oder Epichlor- hydrin mit einem Startermolekül, wie Wasser oder einem kurzkettigen Alkohol R9-OH hergestellt werden. Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischung eingesetzt werden. Die Polyetheracrylate Ml c) können allein oder in Mischungen zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Polymere verwendet werden.
Geeignete Allylalkoholalkoxilate IM d) sind z. B. die Veretherungsprodukte von AIIyI- chlorid mit entsprechenden Polyetherolen. Geeignete Polyetherole können leicht durch Umsetzung von Ethylenoxid, 1 ,2-Propylenoxid und/oder Epichlorhydrin mit einem Starteralkohol R9-OH hergestellt werden. Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischung eingesetzt werden. Die Allylalkoholalkoxilate IM d) können allein oder in Mischungen zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Polymere verwendet werden.
Geeignete Monomere IM e) sind C8-C30-, vorzugsweise C8-C22-Carbonsäurevinylester. Dazu zählen z. B. n-Octylvinylester, 1 ,1,3,3-Tetramethylbutylvinylester, Ethylhexyl vi nyl- ester, n-Nonylvinylester, n-Decylvinylester, n-Undecylvinylester, Tridecylvinylester, Myristylvinylester, Pentadecylvinylester, Palmitylvinylester, Heptadecylvinylester, Octadecyl vi nyl ester, Nonadecylvinylester, Arrachinylvinylester, Behenylvinylester, Lignocerenylvinylester, Cerotinylvinylester, Melissinylvinylester, Palmitoleinylvinylester, Oleylvinylester, Linolylvinylester, Linolenylvinylester, Stearylvinylester, Laurylvinylester und Mischungen davon. Monomer f)
Die Copolymere A) können zusätzlich wenigstens ein Monomer f) einpolymerisiert enthalten, das ausgewählt ist unter von Komponente b) verschiedenen α,ß-ethylenisch ungesättigten Verbindungen mit kationogenen und/oder kationischen Gruppen.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Monomeren f) 0 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Verbindungen. Wie zuvor ausgeführt, wei- sen die Copolymere A) bevorzugt einen deutlichen Überschuss an anionogenen/anio- nischen Gruppen oder an kationogenen/kationischen Gruppen auf. Werden daher Monomere f) eingesetzt, dann vorzugsweise in solchen Mengen, dass das Copolymer A) einen molaren Überschuss an anionogenen/anionischen Gruppen gegenüber kationogenen/kationischen Gruppen oder einen molaren Überschuss an kationogenen/kationi- sehen Gruppen gegenüber anionogenen/anionischen Gruppen von mehr als 2 : 1 , vorzugsweise wenigstens 2,5 : 1, aufweist.
Bevorzugt handelt es sich bei den kationogenen und/oder kationischen Gruppen der Komponente f) um stickstoffhaltige Gruppen, wie primäre, sekundäre und tertiäre Ami- nogruppen sowie quatemäre Ammoniumgruppen. Vorzugsweise handelt es sich bei den stickstoffhaltigen Gruppen um tertiäre Aminogruppen oder quatemäre Ammoniumgruppen. Geladene kationische Gruppen lassen sich aus den Aminstickstoffen entweder durch Protonierung oder durch Quatemisierung mit Säuren oder Alkylierungs- mitteln erzeugen. Dazu zählen z. B. Carbonsäuren, wie Milchsäure, oder Mineralsäu- ren, wie Phosphorsäure, Schwefelsäure und Salzsäure, oder als Alkylierungsmittel CrC4-Alkylhalogenide oder -sulfate, wie Ethylchlorid, Ethylbromid, Methylchlorid, Me- thylbromid, Dimethylsulfat und Diethylsulfat. Eine Protonierung oder Quatemisierung kann im Allgemeinen sowohl vor als auch nach der Polymerisation erfolgen.
Geeignete Verbindungen f) sind die Ester von α,ß-ethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren mit Aminoalkoholen. Bevorzugte Aminoalkohole sind C2-Ci2-Aminoalkoholen, welche am Aminstickstoff CrC8-mono- oder -dialkyliert sind. Als Säurekomponente dieser Ester eignen sich z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Fu- marsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Maleinsäureanhydrid, Monobutyl- maleat und Gemische davon. Bevorzugt werden als Säurekomponente Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Gemische eingesetzt.
Bevorzugte Monomere f) sind N-tert.-Butylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminomethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat,
N,N-Diethylaminopropyl(meth)acrylat und N,N-Dimethylaminocyclohexyl(meth)acrylat. Besonders bevorzugt sind N-tert.-Butylaminoethyl(meth)acrylat und N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat.
Geeignete Monomere f) sind weiterhin die von N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid und N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid verschiedenen Amide der zuvor genannten α,ß-ethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren mit Diaminen, welche mindestens eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisen. Bevorzugt sind Diamine, die eine tertiäre und eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisen.
Geeignet als Monomere f) sind z. B. N-tert.-Butylaminoethyl(meth)acrylamid, N-2-(dimethylamino)ethyl]acrylamid, N-[2-(dimethylamino)ethyl]methacrylamid, N-[4-(dimethylamino)butyl]acrylamid, N-[4-(dimethylamino)-butyl]methacrylamid, N-[2-(diethylamino)ethyl]acrylamid, N-[4-(dimethylamino)cyclohexyl]acrylamid und N-[4-(dimethylamino)cyclohexyl]methacrylamid.
Geeignete Monomere f) sind weiterhin N,N-Diallylamine und N,N-Diallyl-N-alkylamine und deren Säureadditionssalze und Quatemisierungsprodukte. Alkyl steht dabei vorzugsweise für Ci-C24-Alkyl. Bevorzugt sind N.N-Diallyl-N-methylamin und N,N-Diallyl-N,N-dimethylammonium-Verbindungen, wie z. B. die Chloride und Bromide. Dazu zählt insbesondere N,N-Diallyl-N, -methylamin.
Geeignete Monomere f) sind weiterhin von Komponente b) verschiedene vinyl- und allylsubstituierte Stickstoffheterocyclen, wie 2- und 4-Vinylpyridin, 2- und 4-Allylpyridin, und die Salze davon.
Monomer g)
Die erfindungsgemäßen Copolymere A) können zusätzlich wenigstens ein von den Komponenten a) bis f) verschiedenes, damit copolymerisierbares Monomer g) einpo- lymerisiert enthalten.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Monomeren bis zu 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Verbindungen. Eine geeignete Einsatzmenge für zusätzliche Monomere g) liegt in einem Bereich von 0,1 bis 25 Gew.- %, insbesondere 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Verbindungen.
Vorzugsweise ist die Komponente g) ausgewählt unter Estern α,ß-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit Ci-C7-Alkanolen, Estern α,ß-ethylenisch ungesät- tigter Mono- und Dicarbonsäuren mit C2-C3o-Diolen, Amiden α,ß-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit C2-C3o-Aminoalkoholen, die eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisen, von III c) verschiedenen Polyetheracrylaten, Estern von Vinylalkohol und Allylalkohol mit Ci-C7-Monocarbonsäuren, Ci -C7-Al kylvinylethem, von III d) verschiedenen Allylalkoholalkoxilaten, Vinylaromaten, Vinylhalogeniden, Vinylidenhalogeniden, C2-C8-Monoolefinen, nicht aromatischen Koh- lenwasserstoffen mit mindestens zwei konjugierten Doppelbindungen und Mischungen davon.
Geeignete Ester α,ß-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit d-C7-Alkanolen sind z. B. Methyl(meth)acrylat, Methylethacrylat, Ethyl(meth)acrylat, Ethylethacrylat, n-Butyl(meth)acrylat, tert.-Butyl(meth)acrylat, tert.-Butylethacrylat, n-Pentyl(meth)acrylat, n-Hexyl(meth)acrylat, n-Heptyl(meth)acrylat, etc. Bevorzugte Monomere g) sind die Ester α.ß-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit Ci-C3-Alkanolen, insbesondere Methyl methacrylat.
Geeignete zusätzliche Monomere g) sind weiterhin 2-Hydroxyethylacrylat,
2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxyethylethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat, 3-Hydroxypropylmethacrylat, 3-Hydroxybutylacrylat, 3-Hydroxybutyl methacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat, 4-Hydroxybutylmethacrylat, 6-Hydroxyhexylacrylat, 6-Hydroxyhexylmethacrylat, 3-Hydroxy-2-ethylhexylacrylat und 3-Hydroxy-2-ethylhexyl methacrylat.
Geeignete zusätzliche Monomere g) sind weiterhin 2-Hydroxyethylacrylamid, 2-Hydroxyethylmethacrylamid, 2-Hydroxyethylethacrylamid, 2-Hydroxypropylacrylamid, 2-Hydroxypropylmethacrylamid, 3-Hydroxypropylacrylamid, 3-Hydroxypropylmethacrylamid, 3-Hydroxybutylacrylamid, 3-Hydroxybutylmethacrylamid, 4-Hydroxybutylacrylamid, 4-Hydroxybutylmethacrylamid, 6-Hydroxyhexylacrylamid, 6-Hydroxyhexylmethacrylamid, 3-Hydroxy-2-ethylhexylacrylamid und 3-Hydroxy-2-ethylhexylmethacrylamid.
Geeignet als Komponente g) sind auch von Verbindungen der Formel IM c) verschiedene Polyetheracrylate der allgemeinen Formel IM c*) und von Verbindungen der Formel IM d) verschiedene Allylalkoholalkoxilate der allgemeinen Formel IM d*)
R15 ?\ H2C= C C Y2 (CH2CH2O)k(CH2CH(CH3)O), R14
(IM c*) H2C=CH CH2 - O (CH2CH2O)k(CH2CH(CH3)O), R14
(IM d*)
worin
die Reihenfolge der Alkylenoxideinheiten beliebig ist,
k und I unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 1000 stehen, wobei die
Summe aus k und I mindestens 5 beträgt,
R14 für Wasserstoff, CrC7-Alkyl oder C5-C8-Cycloalkyl steht,
R15 für Wasserstoff oder CrC8-Alkyl steht,
Y2 für O oder NR6 steht, wobei R6 für Wasserstoff, CrC3o-Alkyl oder C5-C8-Cycloalkyl steht,
In den Formeln MI c*) und MI d*) steht k bevorzugt für eine ganze Zahl von 1 bis 500, insbesondere 3 bis 250. Bevorzugt steht I für eine ganze Zahl von 0 bis 100.
Bevorzugt steht R15 in der Formel IM c*) für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl, Iso- propyl, n-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl oder n-Hexyl, insbesondere für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl.
Vorzugsweise steht R14 in den Formeln Ml c*) und Ml d*) für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec.-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl.
Vorzugsweise steht Y2 in der Formel IM c*) für O oder NH.
Geeignete Polyetheracrylate IM c*) sind z. B. die Polykondensationsprodukte der zuvor genannten α,ß-ethylenisch ungesättigten Mono- und/oder Dicarbonsäuren und deren Säurechloriden, -amiden und Anhydriden mit Polyetherolen. Geeignete Polyetherole können leicht durch Umsetzung von Ethylenoxid, 1 ,2-Propylenoxid und/oder Epichlor- hydrin mit einem Startermolekül, wie Wasser oder einem kurzkettigen Alkohol R14-OH hergestellt werden. Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischung eingesetzt werden. Die Polyetheracrylate III c*) können allein oder in Mischungen zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Polymere verwendet werden. Geeignete Allylalkoholalkoxilate IM d*) sind z. B. die Veretherungsprodukte von AIIyI- chlorid mit entsprechenden Polyetherolen. Geeignete Polyetherole können leicht durch Umsetzung von Ethylenoxid, 1 ,2-Propylenoxid und/oder Epichlorhydrin mit Wasser oder einem Starteralkohol R9*-OH hergestellt werden. Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischung eingesetzt werden. Die Allylalkoholalkoxilate IM d*) können allein oder in Mischungen zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Polymere verwendet werden.
Geeignete Polyetheracrylate g) sind auch Urethan(meth)acrylate mit Alkylenoxidgrup- pen. Derartige Verbindungen sind in der DE 198 38 851 (Komponente e2)) beschrieben, worauf hier in vollem Umfang Bezug genommen wird.
Geeignete zusätzliche Monomere g) sind weiterhin Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyl- butyrat und Mischungen davon.
Geeignete zusätzliche Monomere g) sind weiterhin Ethylen, Propylen, Isobutylen, Butadien, Styrol, α-Methylstyrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylfluorid, Vinylidenfluorid und Mischungen davon.
Die zuvor genannten zusätzlichen Monomere g) können jeweils einzeln oder in Form von beliebigen Mischungen eingesetzt werden.
Bevorzugt ist ein Copolymer A), das
- 2 bis 96 Gew.-% wenigstens einer Verbindung a) mit einer radikalisch polymeri- sierbaren α,ß-ethylenisch ungesättigten Doppelbindung und mindestens einer anionogenen und/oder anionischen Gruppe pro Molekül, vorzugsweise Acrγlsäu- re und/oder Methacrγlsäure,
- 2 bis 96 Gew.-% wenigstens einer Verbindung b), die ausgewählt ist unter N-Vinylimidazol-Verbindungen, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon,
0,05 bis 5 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethylenglykol- di(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
0 bis 95 Gew.-% wenigstens eines amidgruppenhaltigen Monomers d), vorzugsweise Vinylpyrrolidon und/oder Vinylcaprolactam,
- 0 bis 40 Gew.-% wenigstens einer Verbindung e), die vorzugsweise ausgewählt ist unter C8-C22-(Meth)acrylaten, C8-C22-Alkylvinylethem, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten AIIyI- alkoholalkoxilaten, C8-C22-Carbonsäurevinylestern und Mischungen davon,
0 bis 40 Gew.-% wenigstens eines Monomers g), das vorzugsweise ausgewählt ist unter Ci-C6-(Meth)acrylaten, insbesondere Methyl(meth)acrylat,
Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat und Mischungen davon,
einpolymerisiert enthält.
Anstelle von oder zusätzlich zu wenigstens einer Verbindung b) können die Copolyme- re A) wenigstens eine Verbindung f) mit einer radikalisch polymerisierbaren α,ß-ethylenisch ungesättigten Doppelbindung und mindestens einer kationogenen und/oder kationischen Gruppe pro Molekül einpolymerisiert enthalten. Bevorzugt sind die Monomere mit kationogenen/kationischen Gruppen ausschließlich ausgewählt un- ter den Verbindungen b).
Die ampholytischen Copolymere A) sind vorzugsweise erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
- wenigstens 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus wenigstens einer N-Vinylimidazol-Verbindung b) und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
wenigstens 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomers mit einer anionogenen oder anionischen Gruppe oder wenigstens eines Monomers mit einer kationogenen oder kationischen Gruppe, jeweils ausgewählt unter den Monomeren a), b) oder f),
- 0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens einer radikalisch polymerisierbaren vernetzenden Verbindung c),
0 bis 95 Gew.-% wenigstens eines amidgruppenhaltigen Monomers d),
0 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines hydrophoben Monomers e),
0 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation einge- setzten Monomere, wenigstens eines Monomers g). Eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Copolymere A) sind anionisch ampholytische Copolymere. Diese enthalten als Komponente a) vorzugsweise Acryl- säure, Methacrγlsäure oder eine Mischung davon. Die Komponente b) ist vorzugsweise ausgewählt unter N-Vinylimidazol, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon. Eine bevorzugte Ausführung sind Copolymere A), die einen molaren Überschuss an anionogenen/- anionischen Gruppen gegenüber kationogenen/kationischen Gruppen von größer 1 : 1, vorzugsweise wenigstens 1,2 : 1, insbesondere wenigstens 1,4 : 1, aufweisen.
Bevorzugte anionisch ampholytische Copolymere A) sind erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
Methacrylsäure und/oder Acrylsäure a),
- wenigstens einer Verbindung b), ausgewählt unter N-Vinylimidazol,
N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon,
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
wobei das molare Verhältnis von anionogenen/anionischen Gruppen zu kationogenen/- kationischen Gruppen wenigstens 1 : 1 beträgt.
Bevorzugte anionisch ampholytische Copolymere A) sind erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
Methacrylsäure und/oder Acrylsäure a),
- wenigstens einer Verbindung b), ausgewählt unter N-Vinylimidazol,
N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon,
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
3 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomers g), das vorzugsweise ausgewählt ist unter Ci-C6-(Meth)acrylaten, wobei das molare Verhältnis von anionogenen/anionischen Gruppen zu kationogenen/- kationischen Gruppen wenigstens 1 ,2 : 1 beträgt.
Bevorzugte anionisch ampholytische Copolymere A) sind erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
Methacrylsäure und/oder Acrylsäure a),
wenigstens einer Verbindung b), ausgewählt unter N-Vinylimidazol, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon,
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens einer Verbindung e), die vorzugsweise ausgewählt ist unter C8-C22-(Meth)acrylaten, C8-C22-Alkylvinylethem, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Allylalkoholalkoxilaten,
C8-C22-Carbonsäurevinylestem und Mischungen davon,
wobei das molare Verhältnis von anionogenen/anionischen Gruppen zu kationogenen/- kationischen Gruppen wenigstens 1 ,4 : 1 beträgt.
Bei den drei letztgenannten anionisch ampholytischen Copolymeren kann bis zu 60 Gew.-% der Komponente a), bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere a), durch wenigstens ein Monomer d), vorzugsweise Vinylpyrrolidon und/oder Vinylcapro- lactam, ersetzt werden.
Bevorzugt sind anionisch ampholytische Copolymere A), zu deren Herstellung zumindest ein Teil der Monomere a) und b) in Form eines Monomerenpaares eingesetzt werden.
Besonders bevorzugte anionische ampholytischen Copolymere A) sind erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
wenigstens 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, 5 bis 70 Gew.-% Methacrylsäure und/oder Acrylsäure,
0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethylenglykol- di(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
20 bis 95 Gew.-% Vinylpyrrolidon,
0 bis 40 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, C8-C22-(Meth)acrylaten, C8-C22-Alkylvinylethern, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Allylalko- holalkoxilaten, C8-C22-Carbonsäurevinylestem und Mischungen davon.
Anstelle von oder zusätzlich zu Vinylpyrrolidon kann auch Vinylcaprolactam eingesetzt werden. Anstelle von oder zusätzlich zu Vinylimidazol kann auch N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid und/oder N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid eingesetzt werden.
Besonders bevorzugte anionische ampholytischen Copolymere A) sind weiterhin er- hältlich durch radikalische Copolymerisation von
wenigstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
5 bis 70 Gew.-% Methacrylsäure und/oder Acrylsäure,
0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethylenglykol- di(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
20 bis 85 Gew.-% Vinylpyrrolidon,
5 bis 40 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter Ci-C6-(Meth)acrylaten, insbesondere Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat und Mischungen davon.
Anstelle von oder zusätzlich zu Vinylpyrrolidon kann auch Vinylcaprolactam eingesetzt werden. Anstelle von oder zusätzlich zu Vinylimidazol kann auch N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid und/oder N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid eingesetzt werden. Besonders bevorzugte anionische ampholytischen Copolymere A) sind weiterhin erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
wenigstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus
N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
5 bis 70 Gew.-% Methacrylsäure und/oder Acrylsäure,
- 0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethylenglykol- di(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
20 bis 85 Gew.-% Vinylpyrrolidon,
- 1 bis 20 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter C8-C3o-(Meth)acrylaten, mit C8-C30-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten und Mischungen davon, insbesondere unter Stearyl- methacrylat, mit Ci8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyethylenglycol(meth)- acrylaten und Mischungen davon.
Anstelle von oder zusätzlich zu Vinylpyrrolidon kann auch Vinylcaprolactam eingesetzt werden. Anstelle von oder zusätzlich zu Vinylimidazol kann auch N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid und/oder N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid eingesetzt werden.
In einer speziellen Ausführung werden alle zuvor genannten anionischen ampholytischen Copolymere A), die wenigstens 5 Gew.-% mindestens einer Vinylimidazol- Verbindung einpolymerisiert enthalten, einer teilweisen oder vollständigen Quaternisie- rung unterzogen. Geeignete Quaternisierungsmittel sind die im Folgenden genannten.
Eine w eitere spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Copolymere A) sind kationisch ampholytische Copolymere. Diese enthalten als Komponente a) vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure oder eine Mischung davon. Bevorzugt als Komponente b) sind N-Vinylimidazol und Mischungen von N-Vinylimidazol mit N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid und/oder N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid.
Bevorzugte kationisch ampholytische Copolymere A) sind erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
Methacrylsäure und/oder Acrylsäure a), N-Vinylimidazol b),
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
wobei das molare Verhältnis von kationogenen/kationischen Gruppen zu anionoge- nen/anionischen Gruppen wenigstens 6 : 1 beträgt.
Bevorzugte kationisch ampholytische Copolymere A) sind erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
Methacrylsäure und/oder Acrylsäure a),
N-Vinylimidazol b),
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
3 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation einge- setzten Monomere, wenigstens eines Monomers g), das vorzugsweise ausgewählt ist unter Ci-C6-(Meth)acrylaten,
wobei das molare Verhältnis von kationogenen/kationischen Gruppen zu anionoge- nen/anionischen Gruppen wenigstens 6 : 1 beträgt.
Bevorzugte kationisch ampholytische Copolymere A) sind erhältlich durch radikalische
Copolymerisation von
Methacrylsäure und/oder Acrylsäure a),
N-Vinylimidazol b),
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
0,1 bis 10 Gew.-% wenigstens einer Verbindung e), die vorzugsweise ausgewählt ist unter C8-C22-(Meth)acrylaten, C8-C22-Alkylvinylethem, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Allylalkoholalkoxilaten, C8-C22-Carbonsäurevinylestern und Mischungen davon, wobei das molare Verhältnis von kationogenen/kationischen Gruppen zu anionoge- nen/anionischen Gruppen wenigstens 6 : 1 beträgt.
Bei den drei letztgenannten kationisch ampholytischen Copolymeren kann bis zu 50 Gew.-% des N-Vinylimidazols a2), bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente a2), durch ein anderes Monomer, vorzugsweise N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid und/oder N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid ersetzt werden.
Bevorzugt sind weiterhin kationisch ampholytische Copolymere A), zu deren Herstellung zumindest ein Teil der Monomere a1) und a2) in Form eines Monomerenpaares eingesetzt werden.
Besonders bevorzugte kationische ampholytischen Copolymere A) sind erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
wenigstens 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
3 bis 70 Gew.-% wenigstens eines Monomers mit einer kationogenen oder kationischen Gruppe, vorzugsweise ausgewählt unter Vinylimidazol-Verbindungen, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat und Mischungen davon,
0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethylenglykol- di(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
0 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 95 Gew.-% Vinylpyrrolidon und/oder Vi- nylcaprolactam,
0 bis 40 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat,
C8-C22-(Meth)acrylaten, C8-C22-Alkylvinylethern, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten AIIyI- alkoholalkoxilaten, C8-C22-Carbonsäurevinylestem und Mischungen davon.
Besonders bevorzugte kationische ampholytischen Copolymere A) sind weiterhin erhältlich durch radikalische Copolymerisation von wenigstens 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
3 bis 50 Gew.-% wenigstens eines Monomers mit einer kationogenen oder kationischen Gruppe, vorzugsweise ausgewählt unter Vinylimidazol-Verbindungen, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat und Mischungen davon,
0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethylenglykol- di(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
20 bis 95 Gew.-% Vinylpyrrolidon und/oder Vinylcaprolactam d),
5 bis 40 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter Ci-C6-(Meth)acrylaten, insbesondere Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat und Mischungen davon.
Besonders bevorzugte kationische ampholytischen Copolymere A) sind weiterhin erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
- wenigstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
3 bis 70 Gew.-% wenigstens eines Monomers mit einer kationogenen oder katio- nischen Gruppe, vorzugsweise ausgewählt unter Vinylimidazol-Verbindungen,
N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid,
N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid,
N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat und Mischungen davon,
0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethylenglykol- di(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
20 bis 85 Gew.-% Vinylpyrrolidon und/oder Vinylcaprolactam d)„ 1 bis 20 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomere, das ausgewählt ist unter C8-C30-(Meth)acrylaten, mit C8-C30-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten und Mischungen davon, insbesondere unter Stearyl- methacrylat, mit Ci8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyethylenglycol(meth)- acrylaten und Mischungen davon.
In einer speziellen Ausführung werden alle zuvor genannten kationischen ampholyti- schen Copolymere A) einer teilweisen oder vollständigen Quatemisierung unterzogen. Geeignete Quaternisierungsmittel sind die im Folgenden genannten.
In einer speziellen Ausführung erfolgt die radikalische Copolymerisation der zuvor genannten Komponenten a) bis c) und, falls vorhanden, d) bis g) in Gegenwart wenigstens einer polyetherhaltigen Verbindung, die keine copolymerisierbare Doppelbindung aufweist. Dabei werden spezielle ampholytische Copolymere mit vorteilhaften Eigen- Schäften erhalten. Dies kann beispielsweise auf eine Wirkung der Polyetherkomponen- te als Schutzkolloid oder Emulgator zurückzuführen sein. Dies kann beispielsweise auch aus einer zumindest teilweisen Pfropfung auf die Polyetherkomponente als Pfropfgrundlage resultieren. Es sind jedoch auch andere Mechanismen als eine Pfropfung vorstellbar. Die erfindungsgemäßen ampholytischen Copolymere umfassen ganz allgemein die Verfahrensprodukte der radikalischen Copolymerisation, worunter z. B. reine Pfropfpolymerisate, Mischungen von Pfropfpolymerisaten mit ungepfropften Verbindungen der Polyetherkomponente sowie beliebige Mischungen verstanden werden.
Vorzugsweise beträgt die Einsatzmenge der Polyetherkomponente (falls vorhanden) 0,1 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Komponenten.
Geeignete polyetherhaltige Verbindungen sind beispielsweise wasserlösliche oder wasserdispergierbare nichtionische Polymere, die Alkylenoxid-Wiederholungseinheiten aufweisen. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Alkylenoxid-Wiederholungseinheiten mindestens 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Verbindung. Geeignete polyetherhaltige Verbindungen sind beispielsweise Polyalkylenglykole, wie sie üblicherweise auch als nichtionische Tenside eingesetzt werden. Geeignete Polyalkylenglykole weisen im Allgemeinen ein zahlenmittleres Molekulargewicht im Bereich von etwa 150 bis 100000, bevorzugt 300 bis 50000, besonders bevorzugt 500 bis 40000 auf. Geeignete Polyalkylenglykole sind beispielsweise Polyethylenglykole, Polypropy- lenglykole, Polytetrahydrofurane und Alkylenoxidcopolymere. Geeignete Alkylenoxide zur Herstellung von Alkylenoxidcopolymeren sind z. B. Ethylenoxid, Propylenoxid, Epichlorhydrin, 1,2- und 2,3-Butylenoxid. Die Alkylenoxidcopolymere können die Alky- lenoxideinheiten statistisch verteilt oder in Form Blöcken einpolymerisiert enthalten. Vorteilhafterweise verwendet man Homopolymerisate des Ethylenoxids oder Copoly- merisate, die Ethylenoxid enthalten. Vorzugsweise beträgt der Anteil an von Ethylen- oxid abgeleiteten Wiederholungseinheiten 40 bis 99 Gew.-%. Geeignet sind beispielsweise Copolymerisate aus Ethylenoxid und Propylenoxid, Copolymerisate aus Ethylenoxid und Butylenoxid sowie Copolymerisate aus Ethylenoxid, Propylenoxid und mindestens einem Butylenoxid.
Die Herstellung der Copolymere A1) erfolgt nach üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren, z. B. durch Lösungs-, Fällungs-, Suspensions- oder Emulsionspolymerisation. Geeignet ist auch die W/W-Polymerisation in Wasser mit einem geeigneten Ver- drängungsmittel, z. B. einem Salz, wie NaCI.
Bevorzugte Lösemittel zur Lösungspolymerisation sind wässrige Lösungsmittel, wie Wasser und Gemische aus Wasser mit wassermischbaren Lösungsmitteln, beispielsweise Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, sek.-Butanol, tert.-Butanol, n-Hexanol und Cyclohexanol sowie Glykole, wie Ethylen- glykol, Propylenglykol und Butylenglykol sowie die Methyl- oder Ethylether der zweiwertigen Alkohole, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten bis etwa 3000, Glycerin und Dioxan. Besonders bevorzugt ist die Polymerisation in Wasser oder einem Wasser/Alkohol-Gemisch, beispiels- weise in einem Wasser/Ethanol-Gemisch. Die Polymerisationstemperaturen liegen bei der Lösungspolymerisation vorzugsweise in einem Bereich von etwa 30 bis 120 0C, besonders bevorzugt 40 bis 100 0C.
Die Herstellung der ampholytischen Copolymere A) erfolgt besonders bevorzugt durch Fällungspolymerisation.
Die Fällungspolymerisation erfolgt vorzugsweise in einem wasserfreien, aprotischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, vorzugsweise in Ethylacetat und/oder n-Butylacetat. Bevorzugt erfolgt die Fällungspolymerisation bei einer Temperatur im Bereich von 70 bis 140 0C, bevorzugt 75 bis 100 0C, insbesondere von 80 bis 95 0C. Die resultierenden Polymerteilchen fallen aus der Reaktionslösung aus und können durch übliche Verfahren, wie Filtration mittels Unterdruck, isoliert werden. Zur Fällungspolymerisation können oberflächenaktive, polymere Verbindungen, vorzugsweise auf Polysiloxanbasis, eingesetzt werden. Bei der Fällungspolymerisation werden in der Regel Polymere mit höheren Molekulargewichten als bei der Lösungspolymerisation erhalten.
Die Polymerisation erfolgt üblicherweise unter atmosphärischem Druck, sie kann jedoch auch unter vermindertem oder erhöhtem Druck ablaufen. Ein geeigneter Druck- bereich liegt zwischen 1 und 5 bar. Zur Herstellung der Polymerisate können die Monomeren mit Hilfe von Radikale bildenden Initiatoren polymerisiert werden.
Als Initiatoren für die radikalische Polymerisation können die hierfür üblichen Peroxo- und/oder Azo-Verbindungen eingesetzt werden, beispielsweise Alkali- oder Ammoni- umperoxidisulfate, Diacetylperoxid, Dibenzoylperoxid, Succinylperoxid, Di-tert.-butylperoxid, tert.-Butylperbenzoat, tert.-Butylperpivalat, tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, tert.-Butylpermaleinat, Cumolhydroperoxid, Diisopropylperoxidicarbamat, Bis-(o-toluoyl)-peroxid, Didecanoylperoxid, Dioctanoyl- peroxid, Dilauroylperoxid, tert.-Butylperisobutyrat, tert.-Butylperacetat, Di-tert.-amylperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, 2,21-Azo-bis-isobutyronitrilJ Azo-bis-(2-amidinopropan)dihydrochlorid oder 2,2'-Azo-bis-(2-methyl-butyronitril). Geeignet sind auch Initiatormischungen oder Redox-Initiator-Systeme, wie z. B. Ascorbin- säure/Eisen(ll)sulfat/Natriumperoxodisulfat, tert.-Butylhydroperoxid/Natriumdisulfit, tert.-Butylhydroperoxid/Natriumhydroxymethansulfinat, H2CVCu1.
In einer speziellen Ausführung werden zur Herstellung der erfindungsgemäßen Copo- lymere wenigstens zwei Radikalinitiatoren eingesetzt, die eine im Wesentlichen unabhängige Initiierung in wenigstens zwei Phasen ermöglichen. Dabei können Copolymere mit besonders geringen Restmonomergehalten erzielt werden.
Bevorzugt werden zur Copolymerisation wenigstens zwei Initiatoren eingesetzt, deren Zerfallstemperaturen um wenigstens 10 °C voneinander verschieden sind. Im Rahmen der Erfindung ist die Zerfallstemperatur ist definiert als die Temperatur, bei der 50 % der Moleküle innerhalb von 2,5 Stunden in freie Radikale zerfallen. Vorzugsweise erfolgt die Copolymerisation bei dieser Vorgehensweise bis zum Abschluss der Fällung des Copolymers bei einer Temperatur größer oder gleich der niedrigeren Zerfallstemperatur und kleiner der höheren Zerfallstemperatur, und nach der Fällung erfolgt eine weitere Umsetzung bei einer Temperatur größer oder gleich der höheren Zerfallstem- peratur.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren eine erste Polymerisationsphase bei einer ersten Polymerisationstemperatur und eine zweite Polymerisationsphase bei einer zweiten Polymerisationstemperatur oberhalb der ersten Polymerisationstempera- tur, wobei zur Polymerisation wenigstens zwei Initiatoren eingesetzt werden, deren
Halbwertszeiten bei der ersten Polymerisationstemperatur sich so unterscheiden, dass wenigstens einer dieser Initiatoren während der ersten Polymerisationsphase in Radikale zerfällt und wenigstens einer dieser Initiatoren während der ersten Polymerisationsphase im Wesentlichen nicht in Radikale zerfällt und während der zweiten Polyme- risationsphase in Radikale zerfällt. Vorzugsweise beginnt bei dieser Vorgehensweise die zweite Polymerisationsphase im Wesentlichen nach Fällung des Copolymers. Unter "im Wesentlichen" nach Fällung des Copolymers wird verstanden, dass das Copolymer vorzugsweise zu mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%, insbesondere wenigstens 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers, in gefällter Form vorliegt.
Die Halbwertszeit eines Initiators kann nach üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren bestimmt werden, wie z. B. in der Druckschrift "Initiators for high polymers", Ak- zo Nobel, Nr. 10737, beschrieben. Vorzugsweise liegt die Halbwertszeit des ersten Polymerisationsinitiators bei der ersten Polymerisationstemperatur und des zweiten Polymerisationsinitiators bei der zweiten Polymerisationstemperatur in einem Bereich von etwa 1 Minute bis 3 Stunden, besonders bevorzugt 5 Minuten bis 2,5 Stunden. Gewünschtenfalls können auch kürzere Halbwertszeiten z. B. von 1 Sekunde bis 1 Minute oder längere Halbwertszeiten als 3 Stunden zum Einsatz kommen, solange sichergestellt ist, dass der/die bei der höheren Temperatur zerfallende(n) lnitiator(en) im Wesentlichen während der zweiten Polymerisationsphase in Radikale zerfällt.
Zusätzlich zu der ersten und zweiten Polymerisationsphase können weitere Polymerisationsphasen bei davon verschiedenen Polymerisationstemperaturen angewandt werden. So ist es z. B. möglich, eine erste Polymerisationsphase bei einer ersten Po- lymerisationstemperatur durchzuführen, die so gewählt ist, dass eine kontrollierte Polymerisation (d. h. z. B. unter Vermeidung eines unerwünschten Temperaturanstiegs durch die Reaktionswärme, einer zu hohen Reaktionsgeschwindigkeit, etc.) erfolgt. Anschließend kann sich z. B. eine Nachpolymerisation bei einer Temperatur anschließen, die oberhalb der ersten und unterhalb der zweiten Polymerisationstemperatur liegt und die so gewählt ist, dass der/die bei der höheren Temperatur zerfallende(n) Initiatoren) im Wesentlichen nicht in Radikale zerfallen. Nach Abschluss dieser Nachpolymerisation, zu der gewünschtenfalls nochmals der bei der niedrigeren Temperatur zerfallende Initiator und/oder ein anderer unter den Bedingungen der Nachpolymerisation zerfallender Initiator zugegeben werden kann, kann sich dann die zweite Polymerisati- onsphase anschließen.
Vorzugsweise enthält das eingesetzte Initiatorsystem wenigstens zwei Initiatoren, deren Zerfallstemperaturen sich um wenigstens 15 °C voneinander unterscheiden.
Der bei der niedrigeren Temperatur zerfallende Initiator weist vorzugsweise eine Zerfallstemperatur von 50 bis 100 0C auf.
Der bei der höheren Temperatur zerfallende Initiator weist vorzugsweise eine Zerfallstemperatur von 80 bis 150 0C auf. Vorzugsweise wird der bei der höheren Temperatur zerfallende Initiator zu Beginn der Copolymerisation vorgelegt oder vor oder während der Fällung des Copolymers zugegeben.
Vorzugsweise wird der bei der höheren Temperatur zerfallende Initiator zu Beginn der Copolymerisation vorgelegt oder vor der Fällung des Copolymers zugegeben.
Bei einer bevorzugten Initiatorkombination handelt es sich bei dem bei der niedrigeren Temperatur zerfallenden Initiator um Trigonox® EHP (Bis(2-ethylhexyl)peroxydicarbo- nat, CAS-Nr. 16111-62-9) und ist der bei der höheren Temperatur zerfallende Initiator ausgewählt unter tert.-Butylperoxypivalat (z. B. Luperox 11 M75 der Fa. Atochem), tert.-Butylperoctoat, Lauroylperoxid (LPO, CAS-Nr. 105-74-8) oder 2,5-Dimethyl-2,5-bis(t-butylperoxy)hexan (Trigonox® 101).
Zur Erzielung möglichst reiner Polymere können die Polymere z. B. einem Waschschritt mit einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. dem auch zur Polymerisation eingesetzten Lösungsmittel unterzogen werden.
Die anionogenen Gruppen (Säuregruppen) der Copolymere A) können mit einer Base teilweise oder vollständig neutralisiert werden. Als Base für die Neutralisation der Polymere können Alkalimetallbasen wie Natronlauge, Kalilauge, Soda, Natriumhydrogen- carbonat, Kaliumcarbonat oder Kaliumhydrogencarbonat und Erdalkalimetallbasen wie Calciumhydroxid, Calciumoxid, Magnesiumhydroxid oder Magnesiumcarbonat sowie Amine verwendet werden. Geeignete Amine sind z. B. CrC6-Alkylamine, bevorzugt n-Propylamin und n-Butylamin, Dialkylamine, bevorzugt Diethylpropylamin und Dipro- pylmethylamin, Trialkylamine, bevorzugt Triethylamin und Triisopropylamin. Bevorzugt sind Aminoalkohole, z. B. Trialkanolamine, wie Triethanolamin, Alkyldialkanolamine, wie Methyl- oder Ethyldiethanolamin und Dialkylalkanolamine, wie Dimethylethanol- amin sowie 2-Amino-2-methyl-1-propanol. Besonders für den Einsatz in Haarbehand- lungsmitteln haben sich zur Neutralisation der Säuregruppen enthaltenden Polymere NaOH, KOH, 2-Amino-2-methyl-1-propanol, 2-Amino-2-ethylpropan-1,3-diol, Diethyl- aminopropylamin und Triisopropanolamin bewährt. Die Neutralisation der Säuregruppen kann auch mit Hilfe von Mischungen mehrerer Basen vorgenommen werden, z. B. Mischungen aus Natronlauge und Triisopropanolamin. Die Neutralisation kann je nach Anwendungszweck partiell oder vollständig erfolgen.
Geladene kationische Gruppen lassen sich aus den vorliegenden kationogenen stickstoffhaltigen Gruppen entweder durch Protonierung, z. B. mit ein- oder mehrwertigen Carbonsäuren, wie Milchsäure oder Weinsäure, oder mit Mineralsäuren, wie Phos- phorsäure, Schwefelsäure und Salzsäure, oder durch Quatemisierung, z. B. mit Alky- lierungsmitteln, wie d-C4-Alkylhalogeniden oder -Sulfaten, erzeugen. Beispiele solcher Alkylierungsmittel sind Ethylchlorid, Ethylbromid, Methylchlorid, Methylbromid, Dime- thylsulfat und Diethylsulfat.
Sollen die erfindungsgemäßen Copolymere A) sowohl quatemisiert als auch neutrali- siert werden, so erfolgt vorzugsweise zuerst die Quatemisierung und anschließend die Neutralisierung.
Die erfindungsgemäßen ampholytischen Copolymere A) eignen sich in vorteilhafter Weise zur Modifizierung der rheologischen Eigenschaften wässriger Wirk- oder Effekt- Stoffzusammensetzungen. Dabei kann es sich ganz allgemein beispielsweise um kosmetische Zusammensetzungen, pharmazeutische Zusammensetzungen, Hygieneprodukte, Anstrichmittel, Zusammensetzungen für die Papierindustrie sowie die Textilindustrie handeln. In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Zusammensetzungen wenigstens einen wasserlöslichen oder zumindest wasserdispergierbaren Wirk- oder Effektstoff. Selbstverständlich eignen sich die erfindungsgemäßen Copolymere A) auch zur Modifizierung der rheologischen Eigenschaften von Zusammensetzungen, die wenigstens eine wasserunlöslichen (hydrophoben) Wirk- oder Effektstoff enthalten.
„Modifizierung Theologischer Eigenschaften" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung weit verstanden. Die erfindungsgemäß verwendeten Copolymere A) eignen sich im Allgemeinen zur Verdickung der Konsistenz von wässrigen Zusammensetzungen in einem weiten Bereich. Je nach Grundkonsistenz der flüssigen Zusammensetzungen können in Abhängigkeit von der Einsatzmenge des Copolymers A) in der Regel Fließ- eigenschaften von dünnflüssig bis hin zu fest (im Sinne von „nicht mehr fließend") erzielt werden. Unter „Modifizierung Theologischer Eigenschaften" wird daher u. a. die Erhöhung der Viskosität von Flüssigkeiten, die Verbesserung der Tixotropie-Eigen- schaften von Gelen, die Verfestigung von Gelen und Wachsen etc. verstanden. Die erfindungsgemäßen Mittel eignen sich vorzugsweise zur Formulierung von wässrigen kosmetischen und pharmazeutischen Produkten. Vorzugsweise sind dabei die Zusammensetzungen der Copolymere A) im Allgemeinen klar. Vorteilhafterweise können somit Formulierungen, insbesondere kosmetische Formulierungen, ohne Beeinträchtigung durch die Eigenfarbe der Zusammensetzungen angefärbt werden. Des Weiteren können die Zusammensetzungen in Form von opaken bis klaren Gelen formuliert wer- den.
Die erfindungsgemäßen ampholytischen Copolymere A) eignen sich speziell als Rheologiemodifizierungsmittel mit über den pH-Wert steuerbaren Eigenschaften. So eignen sich z. B. die zuvor genannten anionischen ampholytischen Copolymere A) als pH-schaltbare Verdicker für einen pH-Bereich größer oder gleich 6. Die zuvor genannten kationischen ampholytischen Copolymere A) eignen sich als pH-schaltbare Verdi- cker für einen pH-Bereich kleiner oder gleich 6,5. Quatemisierte ampholytischen Copo- lymere A), die im Wesentlichen keine protonierbaren Gruppen aufweisen, eignen sich unabhängig vom pH-Wert als Rheologiemodifizierungsmittel in einem pH-Bereich von etwa 2 bis 10.
Die erfindungsgemäßen ampholytischen Copolymere A) eignen sich speziell auch als Rheologiemodifizierungsmittel für salzhaltige Zusammensetzungen.
Vorteilhafterweise wirken die erfindungsgemäßen ampholytischen Copolymere A) auch als filmbildende und/oder konditionierend wirkende Rheologiemodifizierungsmittel. Sie eignen sich somit speziell für kosmetische und dermatologische Mittel, speziell in Haarfestigern als "festigende Verdicker" und in Haarpflegemitteln als "konditionierende Verdicker".
Die ampholytischen Copolymere A) eignen sich sowohl zur Herstellung homogenpha- siger wässriger Zusammensetzungen als auch zur Formulierung von heterogen phasigen Zusammensetzungen, die zusätzlich wenigstens eine wasserunlösliche (hydrophobe) flüssige oder feste Verbindung umfassen. „Homogenphasige Zusammensetzungen" weisen unabhängig von der Anzahl ihrer Bestandteile nur eine einzige Phase auf. „Heterogenphasige Zusammensetzungen" sind disperse Systeme von zwei oder mehreren miteinander nicht mischbaren Komponenten. Dazu zählen fest/flüssig-, flüssig/flüssig- und fest/flüssig/flüssig-Zusammensetzungen, wie Dispersionen und Emulsionen, z. B. O/W- und W/O-Formulierungen, die wenigstens eine der im Folgenden näher beschriebenen öl- bzw. Fettkomponenten und Wasser als nicht mischbare Pha- sen aufweisen. Prinzipiell können die Copolymere A) sowohl in der Wasserphase als auch in der ölphase eingesetzt werden. Im Allgemeinen enthalten heterogenphasige flüssig/flüssig-Zusammensetzungen die Copolymere A) im Wesentlichen in der Wasserphase.
Die erfindungsgemäßen Copolymere A) eignen sich weiterhin als Solubilisator für im Wesentlichen wasserunlösliche Verbindungen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung eines ampholytischen Copolymers A), wie zuvor definiert, als Solubilisator zur Herstellung wässriger Formulierungen von Wirk- und Effektstoffen, die in Wasser bei 25 °C und 1013 mbar eine Löslichkeit unterhalb von 10 g/l aufweisen.
Des Weiteren wurde gefunden, dass sich die erfindungsgemäßen Copolymere A) in vorteilhafter Weise als Schutzkolloid eignen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung eines ampholytischen Copolymers A), wie zuvor definiert, als Schutzkolloid bei der radikalischen wässrigen Emulsionspolymerisation. Auf Grund der zuvor genannten Eigenschaften eignen sich die erfindungsgemäßen Copolymere A) ganz allgemein zur Herstellung von Wirk- oder Effektstoffzusammensetzungen, enthaltend
A) wenigstens ein am phobisches Copolymer, wie zuvor definiert,
B) wenigstens einen Wirk- oder Effektstoff und
C) gegebenenfalls wenigstens einen weiteren, von A) und B) verschiedenen Wirkoder Hilfsstoff.
Wirkstoffe für Kosmetika, Arzneimittel, Hygienemittel, Textilbehandlungsmittel etc., d. h. Substanzen, die im Allgemeinen bereits in geringer Konzentration eine Wirkung entfalten, z. B. eine kosmetische Wirkung auf Haut und/oder Haaren, eine pharmakologische Wirkung in einem Organismus, eine reinigende und/oder desinfizierende Wirkung, eine Modifizierung eines textilen Stoffes, z. B. eine knitterfreie Ausrüstung, sowie Effektstoffe, die Lebewesen oder unbelebten Substraten eine bestimmte Eigenschaft verleihen, beispielsweise Farbpigmente für Schminken oder Dispersionsfarben, werden häufig in Form wässriger Wirk- oder Effektstoffzusammensetzungen formuliert und angewendet.
Die Wirk- und Effektstoffzusammensetzungen enthalten die Polymerkomponente A) vorzugsweise in einem Anteil von etwa 0,001 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 30 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels.
Die Komponenten B) und C) werden nach dem gewünschten Einsatzbereich der Zusammensetzung ausgewählt. Neben einsatzbereichtypischen Komponenten (z. B. bestimmten pharmazeutischen Wirkstoffen) sind sie ausgewählt unter Trägern, Exzipien- ten, Emulgatoren, Tensiden, Konservierungsmitteln, Duftstoffen, von Komponente A) verschiedenen Verdickern, Polymeren, Gelbildnern, Farbstoffen, Pigmenten, Licht- Schutzmitteln, Konsistenzgebern, Antioxidantien, Entschäumern, Antistatika, Harzen, Lösemitteln, Lösungsvermittlern, Neutralisierungsmitteln, Stabilisatoren, Sterilantien, Treibmitteln, Trocknungsmitteln, Trübungsmitteln, etc.
Vorzugsweise weisen die Zusammensetzungen eine Trägerkomponente C) auf, die ausgewählt ist unter Wasser, hydrophilen Komponenten, hydrophoben Komponenten und Mischungen davon.
Geeignete hydrophile Träger C) sind z. B. ein-, zwei- oder mehrwertige Alkohole mit vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, Propy- lenglycol, Glycerin, Sorbit, etc. Geeignete hydrophobe Träger C) sind vorzugsweise ausgewählt unter
i) ölen, Fetten, Wachsen,
ii) von iii) verschiedenen Estern von C6-C30-Monocarbonsäuren mit ein-, zwei- oder dreiwertigen Alkoholen,
iii) gesättigten acyclischen und cyclischen Kohlenwasserstoffen,
iv) Fettsäuren,
v) Fettalkoholen,
vi) Treibgasen,
und Mischungen davon.
Geeignete Siliconöle C) sind z. B. lineare Polydimethylsiloxane, Poly(methylphenylsiloxane), cyclische Siloxane und Mischungen davon. Das zahlen- mittlere Molekulargewicht der Polydimethylsiloxane und Poly(methylphenylsiloxane) liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1000 bis 150000 g/mol. Bevorzugte cyclische Siloxane weisen 4- bis δ-gliedrige Ringe auf. Geeignete cyclische Siloxane sind z. B. unter der Bezeichnung Cyclomethicon kommerziell erhältlich.
Bevorzugte öl- bzw. Fettkomponenten C) sind ausgewählt unter Paraffin und Paraffinölen; Vaselin; natürlichen Fetten und ölen, wie Castoröl, Sojaöl, Erdnussöl, Olivenöl, Sonnenblumenöl, Sesamöl, Avocadoöl, Kakaobutter, Mandelöl, Pfirsichkernöl, Ricinus- öl, Lebertran, Schweineschmalz, Walrat, Spermacetöl, Spermöl, Weizenkeimöl, Maca- damianussöl, Nachtkerzenöl, Jojobaöl; Fettalkoholen, wie Laurylalkohol, Myristylalko- hol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Oleylalkohol, Cetylalkohol; Fettsäuren, wie Myristin- säure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure und davon verschiedenen gesättigten, ungesättigten und substituierten Fettsäuren; Wachsen, wie Bienenwachs, Camaubawachs, Candilillawachs, Walrat sowie Mischungen der zuvor genannten öl- bzw. Fettkomponenten.
Geeignete kosmetisch und pharmazeutisch verträgliche öl- bzw. Fettkomponenten C) sind in Karl-Heinz Schrader, Grundlagen und Rezepturen der Kosmetika, 2. Auflage, Verlag Hüthig, Heidelberg, S. 319 - 355 beschrieben, worauf hier Bezug genommen wird. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können als Wirkstoff, z. B. als kosmetischen und/oder pharmazeutischen Wirkstoff B) (wie auch gegebenenfalls als Hilfsstoff C)) wenigstens ein Polymer enthalten, das sich von den erfindungsgemäßen ampholy- tischen Copolymeren A) unterscheidet. Dazu zählen ganz allgemein anionische, katio- nische, amphotere und neutrale Polymere.
Beispiele für anionische Polymere sind Homo- und Copolymerisate von Acrylsäure und Methacrylsäure oder deren Salze, Copolymere von Acrylsäure und Acrylamid und deren Salze; Natriumsalze von Polyhydroxycarbonsäuren, wasserlösliche oder wasser- dispergierbare Polyester, Polyurethane, z. B. Luviset PUR® der Fa. BASF, und PoIy- hamstoffe. Besonders geeignete Polymere sind Copolymere aus t-Butylacrylat, Ethyl- acrylat, Methacrylsäure (z. B. Luvimer® 100P), Copolymere aus Ethylacrylat und Methacrylsäure (z. B. Luvimer® MAE), Copolymere aus N-tert.-Butylacrylamid, Ethylacrylat, Acrylsäure (Ultrahold® 8, strong), Copolymere aus Vinylacetat, Crotonsäure und gegebenenfalls weitere Vinylester (z. B. Luviset®-Marken), Maleinsäureanhydrid- copolymere, gegebenenfalls mit Alkohol umgesetzt, anionische Polysiloxane, z. B. car- boxyfunktionelle, t-Butylacrylat, Methacrylsäure (z. B. Luviskol® VBM), Copolymere von Acrylsäure und Methacrylsäure mit hydrophoben Monomeren, wie z. B. C4-C30-Alkylester der (Meth)acrylsäure, C4-C30-Alkylvinylester, C4-C30-Alkylvinylether und Hyaluronsäure. Beispiele für anionische Polymere sind weiterhin Vinylacetat/- Crotonsäure-Copolymere, wie sie beispielsweise unter den Bezeichnungen Resyn® (National Starch) und Gafset® (GAF) im Handel sind und Vinylpyrrolidon/Vinylacrylat- Copolymere, erhältlich beispielsweise unter dem Warenzeichen Luviflex® (BASF). Weitere geeignete Polymere sind das unter der Bezeichnung Luviflex® VBM-35 (BASF) erhältliche Vinylpyrrolidon/Acrylat-Terpolymer und Natriumsulfonat-haltige Polyamide oder Natriumsulfonat-haltige Polyester. Weiterhin geeignet sind Vinylpyrroli- don/Ethylmethacrylat/Methacrylsäure-Copolymere wie sie von der Fa. Stepan unter den Bezeichnungen Stepan hold-Extra und -R1 vertrieben werden und die Carboset®- Marken der Fa. BF Goodrich.
Geeignete kationische Polymere sind z. B. kationische Polymere mit der Bezeichnung Polyquatemium nach INCI, z. B. Copolymere aus Vinylpyrrolidon/N-Vinylimidazolium- salzen (Luviquat® FC, Luviquat® HM, Luviquat® MS, Luviset Clear ®, Luviquat Supreme ®, Luviquat® Care), Copolymere aus N-Vinylpyrrolidon/Dimethylaminoethylmethacrylat, quaternisiert mit Diethylsulfat (Luviquat® PQ 11), Copolymere aus N-Vinylcaprolactam/N-Vinylpyrrolidon/N-Vinyl- imidazoliumsalzen (Luviquat® Hold); kationische Cellulosederivate (Polyquaternium-4 und -10), Acrylamidocopolymere (Polyquatemium-7) und Chitosan. Geeignete kationische (quatemisierte) Polymere sind auch Merquat® (Polymer auf Basis von Dimethyl- diallylammoniumchlorid), Gafquat® (quaternäre Polymere, die durch Reaktion von Po- lyvinylpyrrolidon mit quatemären Ammoniumverbindungen entstehen), Polymer JR (Hydroxyethylcellulose mit kationischen Gruppen) und kationische Polymere auf pflanzlicher Basis, z. B. Guarpolymere, wie die Jaguar®-Marken der Fa. Rhodia.
Ganz besonders geeignete Polymere sind neutrale Polymere, wie Polyvinylpyrrolidone, Copolymere aus N-Vinylpyrrolidon und Vinylacetat und/oder Vinylpropionat, Polysilo- xane, Polyvinylcaprolactam und andere Copolymere mit N-Vinylpyrrolidon, Polyethy- lenimine und deren Salze, Polyvinylamine und deren Salze, Cellulosederivate, PoIy- asparaginsäuresalze und Derivate. Dazu zählt beispielsweise Luviflex® Swing (teilverseiftes Copolymerisat von Polyvinylacetat und Polyethylenglykol, Fa. BASF).
Geeignete Polymere sind auch nichtionische, wasserlösliche bzw. wasserdispergierba- re Polymere oder Oligomere, wie Polyvinylcaprolactam, z. B. Luviskol® Plus (BASF), oder Polyvinylpyrrolidon und deren Copolymere, insbesondere mit Vinylestem, wie Vinylacetat, z. B. Luviskol® VA 37 (BASF); Polyamide, z. B. auf Basis von Itaconsäure und aliphatischen Diaminen, wie sie z. B. in der DE-A-43 33 238 beschrieben sind.
Geeignete Polymere sind auch amphotere oder zwitterionische Polymere, wie die unter den Bezeichnungen Amphomer® (National Starch) erhältlichen Octylacrylamid/Methyl- methacrylat/tert.-Butylaminoethylmethacrylat/2-Hydroxypropylmethacrylat-Copolymere sowie zwitterionische Polymere, wie sie beispielsweise in den deutschen Patentanmeldungen DE 39 29 973, DE 21 50 557, DE 28 17 369 und DE 37 08 451 offenbart sind. Acrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid/Acrylsäure- bzw. -Methacrylsäure-Copoly- merisate und deren Alkali- und Ammoniumsalze sind bevorzugte zwitterionische Polymere. Weiterhin geeignete zwitterionische Polymere sind Methacroylethylbetain/- Methacrylat-Copolymere, die unter der Bezeichnung Amersette® (AMERCHOL) im
Handel erhältlich sind, und Copolymere aus Hydroxyethylmethacrylat, Methylmethacry- lat, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat und Acrylsäure (Jordapon®).
Geeignete Polymere sind auch nichtionische, siloxanhaltige, wasserlösliche oder -dispergierbare Polymere, z. B. Polyethersiloxane, wie Tegopren® (Fa. Goldschmidt) oder Belsil® (Fa. Wacker).
Wie bereits ausgeführt, sind die Copolymere A) in vorteilhafter Weise geeignet, wasserunlösliche (bzw. nur gering wasserlösliche) Wirk- und Effektstoffe B) in wässriger Phase zu stabilisieren und ermöglichen daher die Herstellung wässriger Formulierungen derartiger wirk- und Effektstoffe. Sie eignen sich auch zur Herstellung fester Formulierungen dieser Wirk- und Effektstoffe, die sich in eine wässrige Formulierung, z. B. als Handels-, Darreichungs- oder Wirkform, überführen lassen. Dies kann auch erst nach Applikation der feste Zusammensetzung erfolgen (z. B. im Verdauungstrakt eines Organismus, etc.). Die mit den erfindungsgemäß eingesetzten Polymeren A) erzielte „Löslichkeitsverbes- serung" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung daher breit verstanden. Dazu zählt zum einen die Stabilisierung heterogener Systeme, bei denen der Wirkstoff als emulgierte bzw. dispergierte Phase (disperse Phase) in einem wässrigen Medium als kontinuierliche Phase vorliegt. Dazu zählt weiterhin die Stabilisierung von Übergangsstufen zu homogenen Lösungen, wie kolloidale Lösungen, etc., bis hin zu molekulardispersen Lösungen. Dazu zählt auch eine Löslichkeitsverbesserung im Sinne einer Solubilisierung, bei der die schlecht wasserlöslichen oder wasserunlöslichen Stoffe in klare, höchstens opaleszierende wässrige Lösungen überführt werden. Dazu zählt schließlich auch die Befähigung zur Bildung so genannter „fester Lösungen".
Eine geringe (schlechte) Löslichkeit bedeutet im Rahmen dieser Erfindung eine Löslichkeit des Wirk- bzw. Effektstoffs in Wasser von unterhalb 10 g/l, insbesondere unterhalb 1 g/l und speziell unterhalb 0,1 g/l bei 25 0C und 1013 mbar.
Die unter Verwendung der Copolymere A) hergestellten wässrigen Wirkstoffzusammensetzungen von in Wasser unlöslichen Wirk- bzw. Effektstoffen umfassen neben einem wässrigen Medium als kontinuierliche Phase wenigstens einen in der kontinuierlichen Phase solubilisierten oder dispergierten Wirkstoff und/oder Effektstoff B), der in Wasser bei 25 "C/1013 mbar eine Löslichkeit unterhalb 10 g/l, insbesondere unterhalb 1 g/l und speziell unterhalb 0,1 g/l aufweisen, sowie wenigstens ein ampholytisches Copolymer A).
Der Wirkstoff liegt in der kontinuierlichen wässrigen Phase in äußerst feinteiliger Form vor. Dies kann beispielsweise darauf zurückzuführen sein, dass der Wirkstoff in der wässrigen Phase mit den Polymeren A) Aggregate bildet. Diese Aggregate weisen in der Regel mittlere Teilchengrößen unterhalb 1 μm, häufig unterhalb 500 nm, insbesondere unterhalb 400 nm, speziell unterhalb 300 nm auf. Je nach Art des Polymeren und des Wirkstoffs bzw. Effektstoffs sowie abhängig von den Konzentrationsverhältnissen können die Aggregate auch so klein werden, dass sie nicht mehr in Form nachweisbarer, diskreter Partikel sondern in gelöster Form vorliegen (Teilchengröße < 10 nm).
Die hier angegebenen Teilchengrößen sind gewichtsmittlere Teilchengrößen, wie sie durch dynamische Lichtstreuung ermittelt werden können. Verfahren hierzu sind dem Fachmann geläufig, beispielsweise aus H. Wiese in D. Distler, Wässrige Polymerdispersionen, Wiley-VCH 1999, Kapitel 4.2.1 , S. 40ff und dort zitierte Literatur sowie H. Auweter, D. Hörn, J. Colloid Interf. Sei. 105 (1985) 399, D. Lüge, D. Hörn, Colloid Po- lym. Sei. 269 (1991) 704 oder H. Wiese, D. Hörn, J. Chem. Phys. 94 (1991) 6429.
Vorteilhaft können die Copolymere A) als Solubilisatoren für in Wasser schwerlösliche oder unlösliche UV-Absorber verwendet werden. Der Betriff UV-Absorber umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung UV-A-, UV-B- und/oder Breitbandfilter.
Vorteilhafte Breitbandfilter, UV-A- oder UV-B-Filtersubstanzen sind beispielsweise Vertreter der folgenden Verbindungsklassen:
Bis-Resorcinyltriazinderivate mit der folgenden Struktur:
Figure imgf000046_0001
wobei R7, R8 und R9 unabhängig voneinander gewählt werden aus der Gruppe der verzweigten und unverzweigten Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bzw. ein einzelnes Wasserstoffatom darstellen. Insbesondere bevorzugt sind das 2,4-Bis-{[4-(2-Ethyl-hexyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1J3,5-triazin (INCI: Aniso Triazin), welches unter der Handelsbezeichnung Tinosorb® S bei der CIBA-Chemikalien GmbH erhältlich ist.
Auch andere UV-Filtersubstanzen, welche das Strukturmotiv
Figure imgf000046_0002
aufweisen, sind vorteilhafte UV-Filtersubstanzen im Sinne der vorliegenden Erfindung, beispielsweise die in der Europäischen Offenlegungsschrift EP 570 838 A1 beschriebenen s-Triazinderivate, deren chemische Struktur durch die generische Formel
Figure imgf000047_0001
wiedergegeben wird, wobei
R13 einen verzweigten oder unverzweigten CrCi8-Alkylrest, einen C5-Ci2-Cycloalkylrest, gegebenenfalls substituiert mit einer oder mehreren
CrC4-Alkylgruppen, darstellt,
Z ein Sauerstoffatom oder eine NH-Gruppe darstellt,
R einen verzweigten oder unverzweigten CrCi8-Alkylrest, einen
C5-Ci2-Cycloalkylrest, gegebenenfalls substituiert mit einer oder mehreren CrC4-Alkylgruppen, oder ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallatom, eine Ammoniumgruppe oder eine Gruppe der Formel
Figure imgf000047_0002
bedeutet, in welcher
A einen verzweigten oder unverzweigten CrCi8-Alkylrest, einen
C5-Ci2-Cycloalkyl- oder Arylrest darstellt, gegebenenfalls substituiert mit einer oder mehreren CrC4-Alkylgruppen, R16 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt,
n eine Zahl von 1 bis 10 darstellt,
R15 einen verzweigten oder unverzweigten CrCi8-Alkylrest, einen
C5-Ci2-Cycloalkylrest, gegebenenfalls substituiert mit einer oder mehreren Ci-C4-Alkylgruppen, darstellt, wenn X die NH-Gruppe darstellt, und einen verzweigten oder unverzweigten Ci-Ci8-Alkylrest, einen C5-Ci2-Cycloalkylrest, gegebenenfalls substituiert mit einer oder mehreren CrC4-Alkylgruppen, oder ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallatom, eine
Ammoniumgruppe oder eine Gruppe der Formel
Figure imgf000048_0001
bedeutet, in welcher
A einen verzweigten oder unverzweigten CrCi8-Alkylrest, einen
C5-Ci2-Cycloalkyl- oder Arylrest darstellt, gegebenenfalls substituiert mit einer oder mehreren CrC4-Alkylgruppen,
R16 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt,
n eine Zahl von 1 bis 10 darstellt,
wenn X ein Sauerstoffatom darstellt.
Besonders bevorzugte UV-Filtersubstanz im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ferner ein unsymmetrisch substituiertes s-Triazin, dessen chemische Struktur durch die Formel
Figure imgf000049_0001
wiedergegeben wird, welches im Folgenden auch als Dioctylbutylamidotriazon (INCI: Diethylhexylbutamidotriazone) bezeichnet wird und unter der Handelsbezeichnung UVASORB® HEB bei Sigma 3V erhältlich ist.
Vorteilhaft im Sinne der vorliegenden Erfindung ist auch ein symmetrisch substituiertes s-Triazin 2J4J6-Tris-[anilino-(p-carbo-2'-ethyl-1'-hexyloxy)]-1,3J5-triazin (INCI: Ethylhe- xyl Triazone), welches von der BASF Aktiengesellschaft unter der Warenbezeichnung UVINUL® T 150 vertrieben wird.
Auch in der Europäischen Offenlegungsschrift 775 698 werden bevorzugt einzusetzende Bis-Resorcinyltriazinderivate beschrieben, deren chemische Struktur durch die ge- nerische Formel
Figure imgf000049_0002
wiedergegeben wird, wobei R17 und R18 u. a. C3-Ci8-Alkyl oder C2-Ci 8-Alkenyl und A1 einen aromatischen Rest repräsentieren. Vorteilhaft im Sinne der vorliegenden Erfindung sind ferner das 2,4-Bis-{[4-(3-sulfonato)-2-hydroxy-propyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxy- phenyl)-1,3,5-triazin Natriumsalz, das 2,4-Bis-{[4-(3-(2-Propyloxy)-2-hydroxy- propyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1 ,3J5-triazin, das 2,4-Bis-{[4-(2-ethyl-hexyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-[4-(2-methoxyethyl-carboxyl)- phenylamino]-1 ,3,5-triazin, das 2,4-Bis-{[4-(3-(2-propyloxy)-2-hydroxy-propyloxy)-2- hydroxy]-phenyl}-6-[4-(2-ethyl-carboxyl)-phenylamino]-1,3J5-triazin, das 2,4-Bis-{[4-(2-ethyl-hexyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(1-methyl-pyrrol-2-yl)-1 J3J5-triazinJ das 2,4-Bis-{[4-tris(trimethylsiloxy-silylpropyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxy- phenyl)-1,3,5-triazin, das 2,4-Bis-{[4-(2"-methylpropenyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4- methoxyphenyl)-1 ,3,5-triazin und das 2J4-Bis-{[4-(1'J1'J1',3'J5'J5'J5'-Heptamethylsiloxy- 2"-methyl-propyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazin.
Vorteilhafte öllösliche UV-B- und/oder Breitband-Filtersubstanzen sind z. B.:
3-Benzylidencampher-Derivate, vorzugsweise 3-(4-Methylbenzyliden)campher, 3-Benzylidencampher;
4-Aminobenzoesäure-Derivate, vorzugsweise 4-(Dimethylamino)-benzoesäure-(2- ethylhexyl)ester, 4-(Dimethylamino)benzoesäureamylester, Derivate des Benzophe- nons, vorzugsweise 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon (unter der Handelsbezeichnung Uvinul® M40 von der Fa. BASF erhältlich)
2-Hydroxy-4-methoxy-4'-methylbenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2,2',4,4'-Tetrahydroxybenzophenon (unter der Handelsbezeichnung Uvinul® D 50 von der Fa. BASF erhältlich).
Besonders vorteilhafte bei Raumtemperatur flüssige UV-Filtersubstanzen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Homomenthylsalicylat,
2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat, 2-Ethylhexyl-2-hydroxybenzoat und Ester der Zimtsäure, vorzugsweise 4-Methoxyzimtsäure(2-ethylhexyl)ester und 4-Methoxyzimtsäureisopentylester.
Homomenthylsalicylat (INCI: Homosalate) zeichnet sich durch die folgende Struktur aus:
Figure imgf000050_0001
2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat (INCI: Octocrylene) ist von BASF unter der Bezeichnung Uvinul® N 539T erhältlich und zeichnet sich durch folgende Struktur aus:
Figure imgf000051_0001
2-Ethylhexyl-2-hydroxybenzoat (2-Ethylhexylsalicylat, Octylsalicylat, INCI: Ethylhexyl Salicylate) ist beispielsweise bei Haarmann & Reimer unter der Handelsbezeichnung Neo Heliopan® OS erhältlich und zeichnet sich durch die folgende Struktur aus:
Figure imgf000051_0002
4-Methoxyzimtsäure(2-ethylhexyl)ester (2-Ethylhexyl-4-methoxycinnamat, INCI: Ethylhexyl Methoxycinnamate) ist beispielsweise bei Fa. BASF unter der Handelsbezeichnung Uvinul® MC 80 erhältlich und zeichnet sich durch die folgende Struktur aus:
Figure imgf000051_0003
4-Methoxyzimtsäureisopentylester (lsopentyl-4-methoxycinnamat, INCI: Isoamyl p-Methoxycinnamate) ist beispielsweise bei Haarmann & Reimer unter der Handelsbe- Zeichnung Neo Heliopan® E 1000 erhältlich und zeichnet sich durch die folgende Struktur aus:
Figure imgf000051_0004
H3CO Vorteilhafte Dibenzoylmethanderivate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind, insbesondere das 4-(tert.-Butyl)-4'-methoxydibenzoylmethan (CAS-Nr. 70356-09-1), welches von BASF unter der Marke Uvinul® BMBM und von Merck unter der Handelsbezeichnung Eusolex® 9020 verkauft wird zeichnet sich durch folgende Struktur aus:
Figure imgf000052_0001
Ein weiteres vorteilhaftes Dibenzoylmethanderivat ist das 4-lsopropyl-Dibenzoylmethan (CAS-Nr. 63250-25-9), welches von Merck unter dem Namen Eusolex® 8020 verkauft wird. Das Eusolex 8020 zeichnet sich durch folgende Struktur aus:
Figure imgf000052_0002
Benzotriazole zeichnen sich durch die folgende Strukturformel aus:
Figure imgf000052_0003
worin
R19 und R20 unabhängig voneinander lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, substituierte (z. B. mit einem Phenylrest substituierte) oder unsubstituierte Alkyl- reste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen stehen. Vorteilhaftes Benzotriazol im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ferner das 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-methyl-6-[2-methyl-3-[1J3J3J3-tetramethyl-1-[(trimethyl- silyl)oxy]disiloxanyl]-propyl]-phenol (CAS-Nr.: 155633-54-8) mit der INCI-Bezeichnung Drometrizole Trisiloxane, welches von Fa. Chimex unter der Marke Mexoryl® XL verkauft wird und durch die folgende chemische Strukturformel
Figure imgf000053_0001
gekennzeichnet ist.
Weitere vorteilhafte Benzotriazole im Sinne der vorliegenden Erfindung sind [2,4'-Dihydroxy-3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-(1 , 1 ,3,3-tetramethylbutyl)-2'-n-octoxy-5'- benzoyljdiphenylmethan, 2,2'-Methylen-bis-[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(methyl)phenol], 2,2'-Methylen-bis-[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1 , 1 ,3,3-tetramethylbutyl)phenol], 2-(2'-Hydroxy-5'-octylphenyl)-benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-t-amylphenyl)benzo- triazol und 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazol.
Ein weiterer im Sinne der vorliegenden Erfindung vorteilhafter UV-Filter ist die in EP-A-O 916 335 beschriebene Diphenylbutadienverbindung der folgenden Formel.
Figure imgf000053_0002
Ein weiterer im Sinne der vorliegenden Erfindung vorteilhafter UV-A-Filter ist der in EP-A-O 895 776 beschriebene 2-(4-Ethoxy-anilinomethylen)-propandicarbonsäure- diethylester der folgenden Formel.
Figure imgf000054_0001
EthylO
Vorteilhaft im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls ein aminosubstituiertes Hydroxybenzophenon der folgenden Formel:
Figure imgf000054_0002
welche von der BASF Aktiengesellschaft als UV-A Filter unter der Warenbezeichnung UVINUL® A Plus vertrieben wird.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymerisate A) eignen sich ebenso für die Verwendung zur Modifizierung der Theologischen Eigenschaften sowie als Solubilisator in pharmazeutischen Zubereitungen jeder Art.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher ein pharmazeutisches Mittel, enthal- tend
A) wenigstens ein stickstoffatomhaltiges hyperverzweigtes Polymer, wie zuvor definiert,
B) wenigstens einen pharmazeutisch akzeptablen Wirkstoff und
C) gegebenenfalls wenigstens einen weiteren, von B) verschiedenen pharmazeutisch akzeptablen Wirk- oder Hilfsstoff.
In einer speziellen Ausführung enthalten die pharmazeutischen Mittel wenigstens einen pharmazeutisch akzeptablen Wirkstoff B), der in Wasser bei 25 °C und 1013 mbar eine Löslichkeit unterhalb 10 g/l aufweist. Dazu dienen die Copolymere A) als Solubilisator für den/die schwerlöslichen Wirkstoff(e). Die Formulierungsgrundlage der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel enthält bevorzugt pharmazeutisch akzeptable Hilfs- Stoffe. Pharmazeutisch akzeptabel sind die im Bereich der Pharmazie, der Lebensmitteltechnologie und angrenzenden Gebieten bekanntermaßen verwendbaren Hilfsstoffe, insbesondere die in einschlägigen Arzneibüchern (z. B. DAB, Ph. Eur., BP, NF) gelisteten sowie andere Hilfsstoffe, deren Eigenschaften einer physiologischen Anwendung nicht entgegenstehen.
Geeignete Hilfsstoffe können sein: Gleitmittel, Netzmittel, emulgierende und suspendierende Mittel, konservierende Mittel, Antioxidantien, Antireizstoffe, Chelatbildner, Emulsionsstabilisatoren, Filmbildner, Gelbildner, Geruchsmaskierungsmittel, Harze, Hydrokolloide, Lösemittel, Lösungsvermittler, Neutralisierungsmittel, Permeations- beschleuniger, Pigmente, quatemäre Ammoniumverbindungen, Rückfettungs- und Überfettungsmittel, Salben-, Creme- oder Öl-Grundstoffe, Siliconderivate, Stabilisatoren, Sterilantien, Treibmittel, Trocknungsmittel, Trübungsmittel, Verdickungsmittel, Wachse, Weichmacher, Weißöle. Eine diesbezügliche Ausgestaltung beruht auf fachmännischem Wissen, wie sie beispielsweise in Fiedler, H. P. Lexikon der Hilfsstoffe für Pharmazie, Kosmetik und angrenzende Gebiete, 4. Aufl., Aulendorf: ECV-Editio- Kantor-Verlag, 1996, dargestellt sind.
Zur Herstellung von erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mitteln können die Wirkstoffe mit einem geeigneten Hilfsstoff (Exzipient) vermischt oder verdünnt werden. Ex- zipienten können feste, halb feste oder flüssige Materialien sein, die als Vehikel, Träger oder Medium für den Wirkstoff dienen können. Die Zumischung weiterer Hilfsstoffe erfolgt gewünschtenfalls in der dem Fachmann bekannten Weise. Insbesondere handelt es sich dabei um wässrige Lösungen bzw. Solubilisate zur oralen oder zur parenteralen Applikation. Des Weiteren eignen sich die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere auch zum Einsatz in oralen Darreichungsformen wie Tabletten, Kapseln, Pulvern, Lösungen. Hier können Sie den schwerlöslichen Arzneistoff mit einer erhöhten Bioverfügbarkeit zur Verfügung stellen. Bei der parenteralen Applikation können neben Solubilisaten auch Emulsionen, beispielsweise Fettemulsionen eingesetzt werden. Auch für diesen Zweck eignen sich die erfindungsgemäßen Copolymere A) um einen schwerlöslichen Arzneistoff zu verarbeiten.
Pharmazeutische Formulierungen der oben genannten Art können durch Verarbeiten der erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere A) mit pharmazeutischen Wirkstoffen nach herkömmlichen Methoden und unter Einsatz bekannter und neuer Wirkstoffe erhalten werden.
Die erfindungsgemäße Anwendung kann zusätzlich pharmazeutische Hilfsstoffe und/oder Verdünnungsmittel enthalten. Als Hilfsstoffe werden Cosolventien, Stabilisatoren, Konservierungsmittel besonders aufgeführt.
Die verwendeten pharmazeutischen Wirkstoffe sind in Wasser lösliche oder unlösliche bzw. wenig lösliche Substanzen. Gemäß DAB 9 (Deutsches Arzneimittel buch) erfolgt die Einstufung der Löslichkeit pharmazeutischer Wirkstoffe wie folgt: wenig löslich (löslich in 30 bis 100 Teilen Lösungsmittel); schwer löslich (löslich in 100 bis 1000 Teilen Lösungsmittel); praktisch unlöslich (löslich in mehr als 10000 Teilen Lösungsmittel). Die Wirkstoffe können dabei aus jedem Indikationsbereich kommen.
Besonders bevorzugt sind von den oben genannten pharmazeutischen Mitteln solche, bei denen es sich um parenteral applizierbare Formulierungen handelt.
Der Gehalt an Copolymer A) in den pharmazeutischen Mitteln liegt, abhängig vom Wirkstoff, im Bereich von 0,01 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Mittel eignen sich prinzipiell alle pharmazeutischen Wirkstoffe und Pro-Drugs. Hierzu zählen Benzodiazepine, Anti- hypertensiva, Vitamine, Cytostatika - insbesondere Taxol, Anästhetika, Neuroleptika, Antidepressiva, Antibiotika, Antimykotika, Fungizide, Chemotherapeutika, Urologika, Thrombozytenaggregationshemmer, Sulfonamide, Spasmolytika, Hormone, Immunglobuline, Sera, Schilddrüsentherapeutika, Psychopharmaka, Parkinson mittel und andere Antihyperkinetika, Ophthalmika, Neuropathiepräparate, Calciumstoffwechselregulato- ren, Muskelrelaxantia, Narkosemittel, Lipidsenker, Lebertherapeutika, Koronarmittel, Kardiaka, Immuntherapeutika, regulatorische Peptide und ihre Hemmstoffe, Hypnotika, Sedativa, Gynäkologika, Gichtmittel, Fibrinolytika, Enzympräparate und Transportproteine, Enzyminhibitoren, Emetika, durchblutungsfördernde Mittel, Diuretika, Diagnosti- ka, Corticoide, Cholinergika, Gallenwegstherapeutika, Antiasthmatika, Broncholytika, Betarezeptorenblocker, Calciumantagonisten, ACE-Hemmer, Arteriosklerosemittel, Antiphlogistika, Antikoagulantia, Antihypotonika, Antihypoglykämika, Antihypertonika, Antifibrinolytika, Antiepileptika, Antiemetika, Antidota, Antidiabetika, Antiarrhythmika, Antianämika, Antiallergika, Anthelmintika, Analgetika, Analeptika, Aldosteronantagonisten, Abmagerungsmittel. Beispiele für geeignete pharmazeutische Wirkstoffe sind die insbesondere die in den Absätzen 0105 bis 0131 der US 2003/0157170 genannten Wirkstoffe.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung der ampholyti- schen Copolymere A) als Solubilisatoren in molekulardispersen Systemen. Feststoff- dispersionen, also homogene feinstdisperse Phasen von zwei oder mehreren Feststoffen sowie ihr Sonderfall der so genannten „festen Lösungen" (molekulardisperse Systeme), sowie ihr Einsatz in der pharmazeutischen Technologie sind allgemein bekannt (vgl. Chiou und Riegelmann, J. Pharm. Sei., 1971, 60, 1281 - 1300. Daneben betrifft die vorliegende Erfindung auch feste Lösungen, die mindestens ein erfindungsgemäß zu verwendendes Copolymer A) enthalten. Die Herstellung von festen Lösungen kann mit Hilfe von Schmelzeverfahren oder nach dem Lösungsverfahren erfolgen.
Als polymerer Hilfsstoff, d. h. Solubilisator für die Herstellung solcher Feststoffdispersi- onen bzw. fester Lösungen eignen sich die erfindungsgemäßen Copolymere.
Nach dem Schmelzeverfahren können beispielsweise ein Wirkstoff B) und das Copo- lymer A) im gewünschten Verhältnis, z. B. zu gleichen Teilen abgewogen und gemischt werden. Zur Mischung eignet sich beispielsweise ein Freifallmischer. Die Mischung kann anschließend, z. B. in einem Zweischneckenextruder, extrudiert werden. Der Durchmesser des so erhaltenen, abgekühlten Produktstrangs, bestehend aus einer festen Lösung des gewählten Wirkstoffes in dem gewählten erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymeren, ist abhängig vom Durchmesser der Perforation der Lochscheiben des Extruders. Durch das Abschneiden der gekühlten Produktstränge mit Hilfe eines rotierenden Messers können zylindrische Partikel gewonnen werden, deren Höhe abhängig ist vom Abstand zwischen Lochscheibe und Messer. Der mittlere Durchmesser der zylindrischen Partikel beträgt in der Regel etwa 1000 bis etwa 3000 μm, die Höhe in der Regel etwa 2000 bis etwa 5000 μm. Größere Extrudate können in einem nachgeschalteten Schritt zerkleinert werden.
Alternativ kann man feste Lösung auch im Lösungsverfahren herstellen. Hierzu löst man üblicherweise den Wirkstoff B) und das Copolymer A) in einem geeigneten Lösungsmittel. Anschließend wird die Lösung üblicherweise in eine geeignete Form gegossen, und das Lösungsmittel, beispielsweise durch Trocknung, entfernt. Die Trock- nungsbedingungen wählt man vorteilhaft je nach den Eigenschaften von Wirkstoff (z. B Thermolabilität) und Lösungsmittel (z. B. Siedepunkt).
Unter Beachtung des Materialverhaltens kann der entstandene Formung bzw. das Extrudat beispielsweise mit einer geeigneten Mühle (z. B. Stiftmühle) zerkleinert wer- den. Die feste Lösung zerkleinert man vorteilhafterweise bis zu einer mittleren Teilchengröße von weniger als etwa 2000 μm, bevorzugt weniger als etwa 1000 μm und besonders bevorzugt weniger als etwa 500 μm.
Mit geeigneten Hilfsstoffen kann nun das entstandene Schüttgut zu einer Tablettiermi- schung oder zu einem Kapselfüllgut verarbeitet werden. Die Tablettierung führt man vorteilhaft so durch, dass man Tabletten mit Härte von größer etwa 35 N, bevorzugt größer etwa 60 N, besonders bevorzugt von etwa 80 bis etwa 100 N erhält.
Die so erhältlichen Formulierungen können wie herkömmliche Formulierungen erfor- derlichenfalls mit geeigneten Überzugsmaterialien zur Erzielung von Magensaftresistenz, Retardierung, Geschmacksmaskierung usw. überzogen werden. Neben der Anwendung in der Pharmazie eignen sich die erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere A) auch im Lebensmittelbereich zur Modifizierung der rheologi- schen Eigenschaften und/oder als Solubilisatoren für schwer wasserlösliche oder was- serunlösliche Nähr-, Hilfs- oder Zusatzstoffe, wie z. B. fettlösliche Vitamine oder Carotinoide. Als Beispiele seien klare, mit Carotinoiden gefärbte Getränke genannt. Gegenstand der Erfindung sind daher auch lebensmitteltechnische Zubereitungen, die mindestens eines der erfindungsgemäß zu verwendenden Copolymere A) enthalten. Zu den Lebensmittelzubereitungen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Nahrungsergänzungsmittel wie z. B. Lebensmittelfarbstoffe enthaltende Zubereitungen und diätetische Lebensmittel zu verstehen. Darüber hinaus eigenen sich die genannten Copolymere A) auch zur Modifizierung der rheologischen Eigenschaften und/oder als Solubilisatoren für Futtermittelzusätze für die Tierernährung.
Außerdem eignen sich die ampholytischen Copolymere A) zur Herstellung wässriger Zubereitungen von Nahrungsergänzungsmitteln wie wasserunlöslichen Vitaminen und Provitaminen wie Vitamin A, Vitamin A-Acetat, Vitamin D, Vitamin E, Tocopherol- Derivate wie Tocopherolacetat und Vitamin K.
Beispiele für Effektstoffe, die als erfindungsgemäße wässrige Wirkstoffzusammensetzung formuliert werden können, sind Farbstoffe: z. B. die in DE-A 102 45 209 beschriebenen Farbstoffe sowie die gemäß Colour-Index als Disperse-Farbstoffe und als Solvent-Farbstoffe bezeichneten Verbindungen, die auch als Dispersionsfarbstoffe bezeichnet werden. Eine Zusammenstellung geeigneter Dispersionsfarbstoffe findet sich beispielsweise in Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Bd. 10, S. 155-165 (siehe auch Bd. 7, S. 585ff - Anthrachinonfarbstoffe; Bd. 8, S. 244ff - Azofarbstoffe; Bd. 9, S. 313ff - Chinophthalonfarbstoffe). Auf diese Literaturstelle und die darin genannten Verbindungen wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen. Erfindungsgemäß geeignete Dispersionsfarbstoffe und Solvent-Farbstoffe umfassen ver- schiedenste Farbstoffklassen mit unterschiedlichen Chromophoren, beispielsweise Anthrachinonfarbstoffe, Monoazo- und Disazofarbstoffe, Chinophthalone, Methin- und Azamethinfarbstoffe, Naphthalimidfarbstoffe, Naphthochinonfarbstoffe und Nitrofarb- stoffe. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Dispersionsfarbstoffe sind die Dispersionsfarbstoffe der folgenden Colour-Index Liste: C. I. Disperse Yellow 1 - 228, C. I. Disperse Orange 1 - 148, C. I. Disperse Red 1 - 349, C. I. Disperse Violet 1 - 97, C. I. Disperse Blue 1 - 349, C. I. Disperse Green 1 - 9, C. I. Disperse Brown 1 - 21 , C. I. Disperse Black 1 - 36. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Solvent-Farbstoffe sind die Verbindungen der folgenden Colour-Index Liste: C. I. Solvent Yellow 2 - 191, C. I. Solvent Orange 1 - 113, C. I. Solvent Red 1 - 248, C. I. Solvent Violet 2 - 61, C. I. Solvent Blue 2 - 143, C. I. Solvent Green 1 - 35, C. I. Solvent Brown 1 - 63, C. I. Solvent Black 3 - 50. Erfindungsgemäß geeignete Farbstoffe sind weiterhin Derivate des Naphthalins, des Anthracens, des Perylens, des Terylens, des Quarterylens, sowie Diketopyrrolopyrrolfarbstoffe, Perinonfarbstoffe, Cumarinfarbstoffe, Isoindolin- und Isoindolinonfarbstoffe, Porphyrinfarbstoffe, Phthalocyanin- und Naphthalocyanin- farbstoffe.
Neben den vorgenannten Bestandteilen können die erfindungsgemäßen Wirk- und Effektstoffzusammensetzungen auch konventionelle oberflächenaktive Substanzen und sonstige Additive enthalten. Zu den oberflächenaktiven Substanzen zählen Tensi- de, Dispergierhilfsmittel und Netzmittel. Zu den sonstigen Additiven zählen insbesonde- re Verdickungsmittel, Entschäumer, Konservierungsmittel, Frostschutzmittel Stabilisierungsmittel, etc.
Prinzipiell brauchbar sind anionische, kationische, nichtionische und amphotere Tensi- de, wobei Polymertenside sowie Tenside mit Heteroatomen in der hydrophoben Grup- pe eingeschlossen sind.
Zu den anionischen Tensiden gehören beispielsweise Carboxylate, insbesondere Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalze von Fettsäuren, z. B. Kaliumstearat, die üblicherweise auch als Seifen bezeichnet werden; Acylglutamate; Sarkosinate, z. B. Natrium- lauroylsarkosinat; Taurate; Methylcellulosen; Alkylphosphate, insbesondere Mono- und Diphosphorsäurealkylester; Sulfate, insbesondere Alkylsulfate und Alkylethersulfate; Sulfonate, weitere Alkyl- und Alkylarylsulfonate, insbesondere Alkali-, Erdalkali- und Ammoniumsalze von Arγlsulfonsäuren sowie alkyl substituierten Arγlsulfonsäuren, Al- kylbenzolsulfonsäuren, wie beispielsweise Lignin- und Phenolsulfonsäure, Naphthalin- und Dibutylnaphthalinsulfonsäuren, oder Dodecylbenzolsulfonate, Alkylnaphthalinsul- fonate, Alkylmethylestersulfonate, Kondensationsprodukte von sulfoniertem Naphthalin und Derivaten davon mit Formaldehyd, Kondensationsprodukte von Naphthalinsulfon- säuren, Phenol- und/oder Phenolsulfonsäuren mit Formaldehyd oder mit Formaldehyd und Harnstoff, Mono- oder Dialkylbernsteinsäureestersulfonate; sowie Eiweißhydroly- säte und Lignin-Sulfitablaugen. Die zuvor genannten Sulfonsäuren werden vorteilhafterweise in Form ihrer neutralen oder gegebenenfalls basischen Salze verwendet.
Zu den kationischen Tensiden gehören beispielsweise quaternierte Ammoniumverbindungen, insbesondere Alkyltrimethylammonium- und Dialkyldimethylammonium- Halogenide und -alkylsulfate sowie Pyridin- und Imidazolin-Derivate, insbesondere Al- kylpyridinium-Halogenide.
Zu den nichtionischen Tensiden gehören beispielsweise:
- Fettal koholpolyoxyethylenester, beispielsweise Laurylalkoholpolyoxyethylen- etheracetat, Alkyl-Polyoxyethylen- und -polyoxypropylenether, z. B. von iso-Tridecylalkohol und Fettalkohol-Polyoxyethylenether,
Alkylarylalkohol-Polyoxyethylenether, z. B. Octylphenol-Polyoxyethylenether, alkoxylierte tierische und/oder pflanzliche Fette und/oder öle, beispielsweise Maisölethoxylate, Rizinusölethoxylate, Talgfettethoxylate,
Glycerinester, wie beispielsweise Glycerinmonostearat, Fettal koholalkoxylate und Oxoalkoholalkoxylate, insbesondere vom Typ RO-(Ri 8O)r(Ri 9O)8R20 mit Ri8 und Ri9 unabhängig voneinander = C2H4, C3H6, C4H8 und R20 = H, oder CrCi2-Alkyl, R = C3-C30-Alkyl oder C6-C30-Al kenyl, r und s unabhängig voneinander 0 bis 50, wobei nicht beide für 0 stehen können, wie iso-Tridecylalkohol und Oleylalkoholpolyoxyethylenether, Alkylphenolalkoxylate, wie beispielsweise ethoxyliertes iso-Octyl-, Octyl- oder Nonylphenol, Tributylphenolpolyoxyethylenether, Fettaminalkoxylate, Fettsäureamid- und Fettsäurediethanolamidalkoxylate, ins- besondere deren Ethoxylate,
Zuckertenside, Sorbitester, wie beispielsweise Sorbitanfettsäureester (Sorbitan- monooleat, Sorbitantristearat), Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Alkylpoly- glycoside, N-Alkylgluconamide, Alkylmethylsulfoxide, - Alkyldimethylphosphinoxide, wie beispielsweise Tetradecyldimethylphosphinoxid.
Zu den amphoteren Tensiden gehören beispielsweise Sulfobetaine, Carboxybetaine und Alkyldimethylaminoxide, z. B. Tetradecyldimethylaminoxid.
Weitere Tenside, die hier beispielhaft genannt werden sollen, sind Perfluortenside, Silikontenside, Phospholipide, wie beispielsweise Lecithin oder chemisch modifizierte Lecithine, Aminosäuretenside, z. B. N-Lauroylglutamat.
Sofern nicht spezifiziert, handelt es sich bei den AI ky I ketten der oben aufgeführten Tenside um lineare oder verzweigte Reste mit üblicherweise 8 bis 20 Kohlenstoffatomen.
In einer Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen wässrigen Wirkstoffzusammensetzung nicht mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 5 Gew.-% und insbesondere nicht mehr als 3 Gew.-%, z. B. 0,01 bis 5 Gew.-% oder 0,1 bis
3 Gew.-% an konventionellen oberflächenaktiven Substanzen, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Wirkstoff und Polymerzusammensetzung. Die konventionellen oberflächenaktiven Substanzen machen dann vorzugsweise nicht mehr als 5 Gew.-% und insbesondere nicht mehr als 3 Gew.-%, z. B. 0,01 bis 5 Gew.-% oder 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung aus. Je nach Anwendung kann es jedoch von Vorteil sein, wenn die erfindungsgemäßen Wirkstoffzusammensetzungen mit oberflächenaktiven Substanzen formuliert werden. Dann liegt der Anteil an konventioneller oberflächenaktiver Substanz häufig im Bereich von 0,5 bis 30 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Wirkstoff und Polymerzusammensetzung, bzw. im Bereich von 0,2 bis 20 Gew.-% und insbesondere im Bereich von 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der formulierten Zusammensetzung.
Auch wenn ein Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ihr geringer Ge- halt an flüchtigen organischen Substanzen ist, kann es für einige Anwendungen erwünscht sein, die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mit organischen Lösungsmitteln, ölen und Fetten, vorzugsweise solchen Lösungsmitteln oder ölen und Fetten, die umweltverträglich oder biokompatibel sind zu versetzen, z. B. die vorgenannten mit Wasser mischbaren Lösungsmittel oder Lösungsmittel, ölen oder Fetten die mit Wasser nicht oder nur sehr begrenzt mischbar sind, z. B.:
Paraffinöle, aromatische Kohlenwasserstoffe und aromatische Kohlenwasserstoffgemische, z. B. XyIoIe, Solvesso 100, 150 oder 200, und dergleichen, Phenole und Alkylphenole, z. B. Phenol, Hydrochinon, Nonylphenol, etc. - Ketone mit mehr als 4 C-Atomen wie Cyclohexanon, Isophoron, Isopheron, Ace- tophenon, Acetonaphthon,
Alkohole mit mehr als 4 C-Atomen wie acetylierter Lanolinalkohol, Cetylalkohol, 1-Decanol, 1-Heptanol, 1-Hexanol, Isooctadecanol, Isopropylalkohol, Oleylalko- hol, Benzylalkohol, - Carbonsäureester, z. B. Adipinsäuredialkylester wie
Adipinsäurebis(2-ethylhexyl)ester, Phthalsäuredialkylester wie Phthalsäurebis(2-ethylhexyl)ester, Essigsäurealkylester (auch verzweigte Al- kylgruppen) wie Ethylacetat und Acetoessigsäureethylester, Stearate wie Bu- tylstearat, Glycerinmonostearat, Citrate wie Acetyltributylcitrat, weiterhin Cetyl- octanoat, Methyloleat, Methyl-p-hydroxybenzoat, Methyltetradecanoat, Propyl-p- hydroxybenzoat, Methylbenzoat, Milchsäureester wir Isopropyllacttat, Butyllactat und 2-Ethylhexyllactat,
Pflanzenöle wie Palmöl, Rapsöl, Rizinusöl und Derivate davon wie z. B. oxidiert, Kokusnussöl, Lebertran, Maiskeimöl, Sojabohnenöl, Leinsamenöl, Olivenöl, Erd- nussöl, Färberdistelöl, Sesamsamenöl, Grapefruitöl, Basilikumöl, Aprikosenöl,
Ingweröl, Geranienöl, Orangenöl, Rosmarinöl, Macadamiaöl, Zwiebelöl, Manda- rinenöl, Kiefemöl, Sonnenblumenöl, hydrogenierte Pflanzenöle wie hydrogeniertes Palmöl, hydrogeniertes Rapsöl, hydrogeniertes Sojabohnenöl, - tierische öle wie Schweinefettöl, Fischöle,
Dialkylamide mittel bis langkettiger Fettsäuren z. B. Hallcomide sowie Pflanzenölester wie Rapsöl methylester.
Die Copolymere A) können gemeinsam mit konventionellen Verdickern eingesetzt werden.
Geeignete Verdicker sind Verbindungen, die der Formulierung ein pseudoplastisches Fließverhalten verleihen, d.h. hohe Viskosität im Ruhezustand und niedrige Viskosität im bewegten Zustand. Hier sind beispielsweise Polysaccharide bzw. organische Schichtmineralien wie Xanthan Gum® (Kelzan® der Fa. Kelco), Rhodopol® 23 (Rhone Poulenc) oder Veegum® (Firma R. T. Vanderbilt) oder Attaclay® (Firma Engelhardt) zu nennen, wobei Xanthan-Gum® bevorzugt verwendet wird.
Als für erfindungsgemäße Dispersionen geeignete Antischaummittel kommen beispielsweise Silikonemulsionen (wie z. B. Silikon® SRE, Firma Wacker oder Rhodorsil® der Firma Rhodia), langkettige Alkohole, Fettsäuren, fluororganische Verbindungen und deren Gemische in Betracht.
Bakterizide können zur Stabilisierung den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gegen Befall mit Mikroorganismen zugesetzt werden. Geeignete Bakterizide sind bei- spielsweise Proxel® der Fa. ICI oder Acticide® RS der Fa. Thor Chemie und Kathon® MK der Firma Rohm & Haas.
Geeignete Frostschutzmittel sind organische Polyole, z. B. Ethylenglycol, Propylengly- col oder Glycerin. Diese werden üblicherweise in Mengen von nicht mehr als 10 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Wirkstoffzusammensetzung eingesetzt, um den gewünschten Gehalt an flüchtigen Verbindungen nicht zu überschreiten. In einer Ausführungsform der Erfindung beträgt der Anteil hiervon verschiedener flüchtiger organischer Verbindungen vorzugsweise nicht mehr als 1 Gew.-%, insbesondere nicht mehr als 1000 ppm.
Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen Wirkstoffzusammensetzungen 1 bis 5 Gew.-% Puffer bezogen auf die Gesamtmenge der hergestellten Formulierung zur pH-Wert Regulation enthalten, wobei sich die Menge und Art des eingesetzten Puffers nach den chemischen Eigenschaften des Wirkstoffes bzw. der Wirkstoffe richtet. Bei- spiele für Puffer sind Alkalisalze schwacher anorganischer oder organischer Säuren wie z. B. Phosphorsäure, Borsäure, Essigsäure, Propionsäure, Citronensäure, Fumar- säure, Weinsäure, Oxalsäure und Bernsteinsäure.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Co- polymere als Komponente in einem kosmetischen Mittel eingesetzt. Sie können dabei, wie zuvor beschrieben, zur Modifizierung der Theologischen Eigenschaften eines kos- metischen Mittels auf Basis eines wässrigen Mediums dienen. Sie können weiterhin als Solubilisatoren für kosmetische Mittel dienen, die wenigstens einen kosmetisch akzeptablen Wirk- oder Effektstoff enthalten, der in Wasser bei 25 °C und 1013 mbar eine Löslichkeit unter 10 g/l aufweist. Unabhängig davon verfügen die erfindungsgemäßen Copolymere A) auch über gute Filmbildungseigenschaften und können als solche auch als kosmetischer Wirkstoff eingesetzt werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein kosmetisches oder pharmazeutisches Mittel, enthaltend
α) wenigstens ein ampholytisches Copolymer A), wie zuvor definiert, und
ß) wenigstens einen kosmetisch oder pharmazeutisch akzeptablen Träger.
Vorzugsweise ist die Komponente ß) ausgewählt unter
i) Wasser, ii) wassermischbaren organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise C2-C4-Alkanolen, insbesondere Ethanol, iii) ölen, Fetten, Wachsen, iv) von iii) verschiedenen Estern von C6-C3o-Monocarbonsäuren mit ein-, zwei- oder dreiwertigen Alkoholen, v) gesättigten acyclischen und cyclischen Kohlenwasserstoffen, vi) Fettsäuren, vii) Fettalkoholen, viii) Treibgasen,
und Mischungen davon.
Geeignete hydrophile und hydrophobe Komponenten ß) sind die zuvor genannten.
Speziell geeignete kosmetisch verträgliche öl- bzw. Fettkomponenten ß) sind in Karl- Heinz Schrader, Grundlagen und Rezepturen der Kosmetika, 2. Auflage, Verlag Hüthig, Heidelberg, S. 319 - 355 beschrieben, worauf hier Bezug genommen wird.
Bevorzugte hydrophile Träger ß) sind ausgewählt unter Wasser, 1-, 2- oder mehrwertigen Alkoholen mit vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol, Propylenglykol, Glycerin, Sorbit, etc.
Bei den erfindungsgemäßen kosmetischen Mitteln kann es sich um hautkosmetische, haarkosmetische, dermatologische, hygienische oder pharmazeutische Mittel handeln. Aufgrund ihrer filmbildenden und verdickenden Eigenschaften eignen sich die zuvor beschriebenen Copolymere A) insbesondere als Zusatzstoffe für Haar- und Hautkos- metika. Sie eignen sich speziell zur Formulierung von Gelen.
Vorzugsweise liegen die erfindungsgemäßen Mittel in Form eines Gels, Schaums, Sprays, einer Salbe, Creme, Emulsion, Suspension, Lotion, Milch oder Paste vor. Ge- wünschtenfalls können auch Liposomen oder Mikrosphären eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen kosmetisch aktiven Mittel können zusätzlich kosmetisch und/oder dermatologisch aktive Wirk- und Effektstoffe sowie Hilfsstoffe enthalten. Geeignet sind prinzipiell die zuvor genannten Wirk- und Effektstoffe B) sowie Hilfsstoffe C). In einer speziellen Ausführung enthalten die erfindungsgemäßen kosmetischen Mittel wenigstens einen wasserunlöslichen oder nur gering wasserlöslichen Wirk- oder Effektstoff.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen kosmetischen Mittel wenigstens ein wie vorstehend definiertes Copolymer A), wenigstens einen wie vorstehend definierten Träger ß) und wenigstens einen davon verschiedenen Bestandteil, der vorzugsweise ausgewählt ist unter kosmetisch aktiven Wirkstoffen, Emulgatoren, Tensiden, Konser- vierungsmitteln, Parfümölen, zusätzlichen Verdickern, Haarpolymeren, Haar- und
Hautconditionern, Pfropf polymeren, wasserlöslichen oder dispergierbaren silikonhalti- gen Polymeren, Lichtschutzmitteln, Bleichmitteln, Gelbildnern, Pflegemitteln, Tönungsmitteln, Bräunungsmitteln, Farbstoffen, Pigmenten, Konsistenzgebern, Feuchthaltemitteln, Rückfettem, Collagen, Eiweißhydrolysaten, Lipiden, Antioxidantien, Ent- schäumern, Antistatika, Emollienzien und Weichmachern.
Zusätzlich zu den Copolymeren A) geeignete konventionelle Verdickungsmittel in derartigen Formulierungen sind vernetzte Polyacrylsäuren und deren Derivate, Polysaccharide und deren Derivate, wie Xanthan-gum, Agar-Agar, Alginate oder Tylosen, CeI- lulosederivate, z. B. Carboxymethylcellulose oder Hydroxycarboxymethylcellulose, Fettalkohole, Monoglyceride und Fettsäuren, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon.
Geeignete kosmetisch und/oder dermatologisch aktive Wirkstoffe sind z. B. Haut- und Haarpigmentierungsmittel, Bräunungsmittel, Bleichmittel, Keratin-härtende Stoffe, an- timikrobielle Wirkstoffe, Lichtfilterwirkstoffe, Repellentwirkstoffe, hyperemisierend wirkende Stoffe, keratolytisch und keratoplastisch wirkende Stoffe, Antischuppenwirkstof- fe, Antiphlogistika, keratinisierend wirkende Stoffe, antioxidativ bzw. als Radikalfänger aktive Wirkstoffe, hautbefeuchtende oder -feuchthaltende Stoffe, rückfettende Wirkstoffe, desodorierende Wirkstoffe, sebostatische Wirkstoffe, Pflanzenextrakte, antierythi- matös oder antiallergisch aktive Wirkstoffe und Mischungen davon. Künstlich hautbräunende Wirkstoffe, die geeignet sind, die Haut ohne natürliche oder künstliche Bestrahlung mit UV-Strahlen zu bräunen, sind z. B. Dihydroxyaceton, AIIo- xan und Walnussschalenextrakt. Geeignete Keratin-härtende Stoffe sind in der Regel Wirkstoffe, wie sie auch in Antitranspirantien eingesetzt werden, wie z. B. Kaliumalumi- niumsulfat, Aluminiumhydroxychlorid, Aluminiumlactat, etc. Antimikrobielle Wirkstoffe werden eingesetzt, um Mikroorganismen zu zerstören bzw. ihr Wachstum zu hemmen und dienen somit sowohl als Konservierungsmittel als auch als desodorierend wirkender Stoff, welcher die Entstehung oder die Intensität von Körpergeruch vermindert. Dazu zählen z. B. übliche, dem Fachmann bekannte Konservierungsmittel, wie p-Hydroxybenzoesäureester, Imidazolidinyl-Hamstoff, Formaldehyd, Sorbinsäure, Benzoesäure, Salicylsäure, etc. Derartige desodorierend wirkende Stoffe sind z. B. Zinkri- cinoleat, Triclosan, Undecylensäurealkylolamide, Citronensäuretriethylester, Chlorhexidin etc. Geeignete Lichtfilterwirkstoffe sind Stoffe, die UV-Strahlen im UV-B- und/oder UV-A-Bereich absorbieren. Geeignete UV-Filter sind die zuvor genannten. Geeignet sind weiterhin p-Aminobenzoesäureester, Zimtsäureester, Benzophenone, Campherderivate sowie UV-Strahlen abhaltende Pigmente, wie Titandioxid, Talkum und Zinkoxid. Geeignete Repellentwirkstoffe sind Verbindungen, die in der Lage sind, bestimmte Tiere, insbesondere Insekten, vom Menschen abzuhalten oder zu vertreiben. Dazu gehört z. B. 2-Ethyl-1 ,3-hexandiol, N,N-Diethyl-m-toluamid etc. Geeignete hyperemisie- rend wirkende Stoffe, welche die Durchblutung der Haut anregen, sind z. B. ätherische öle, wie Latschenkiefer, Lavendel, Rosmarin, Wacholderbeer, Rosskastanienextrakt, Birkenblätterextrakt, Heublumenextrakt, Ethylacetat, Campher, Menthol, Pfefferminzöl, Rosmarinextrakt, Eukalyptusöl, etc. Geeignete keratolytisch und keratoplastisch wirkende Stoffe sind z. B. Salicylsäure, Kalziumthioglykolat, Thioglykolsäure und ihre SaI- ze, Schwefel, etc. Geeignete Antischuppen-Wirkstoffe sind z. B. Schwefel, Schwefelpo- lyethylenglykolsorbitanmonooleat, Schwefelricinolpolyethoxylat, Zinkpyrithion, Alumini- umpyrithion, etc. Geeignete Antiphlogistika, die Hautreizungen entgegenwirken, sind z. B. Allantoin, Bisabolol, Dragosantol, Kamillenextrakt, Panthenol, etc.
Die erfindungsgemäßen kosmetischen Mittel können als kosmetischen und/oder pharmazeutischen Wirkstoff (wie auch gegebenenfalls als Hilfsstoff) wenigstens ein kosmetisch oder pharmazeutisch akzeptables Polymer enthalten, das sich von den erfindungsgemäßen Copolymeren A) unterscheidet. Dazu zählen ganz allgemein anionische, kationische, amphotere und neutrale Polymere. Auf die zuvor genannten PoIy- mere wird hier voll Bezug genommen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Mitteln um ein Hautreinigungsmittel.
Bevorzugte Hautreinigungsmittel sind Seifen von flüssiger bis gelförmiger Konsistenz, wie Transparentseifen, Luxusseifen, Deoseifen, Cremeseifen, Babyseifen, Hautschutz- seifen, Abrasivseifen und Syndets, pasteuse Seifen, Schmierseifen und Waschpasten, flüssige Wasch-, Dusch- und Badepräparate, wie Waschlotionen, Duschbäder und -gele, Schaumbäder, Ölbäder und Scrub-Präparate, Rasierschäume, -lotionen und -cremes.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Mitteln um kosmetische Mittel zur Pflege und zum Schutz der Haut, Nagelpflegemittel oder Zubereitungen für die dekorative Kosmetik.
Geeignete hautkosmetische Mittel sind z. B. Gesichtswässer, Gesichtsmasken, Deodorant ien und andere kosmetische Lotionen. Mittel für die Verwendung in der dekorativen Kosmetik umfassen beispielsweise Abdeckstifte, Theaterfarben, Mascara und Lidschatten, Lippenstifte, Kajalstifte, Eyelinern, Rouges, Puder und Augenbrauenstifte.
Außerdem können die Copolymere A) verwendet werden in Nose-Strips zur Porenreinigung, in Antiaknemitteln, Repellents, Rasiermitteln, Haarentfernungsmitteln, Intimpflegemitteln, Fußpflegemitteln sowie in der Babypflege.
Bei den erfindungsgemäßen Hautpflegemitteln handelt es sich insbesondere um W/O- oder O/W-Hautcremes, Tag- und Nachtcremes, Augencremes, Gesichtscremes, Anti- faltencremes, Feuchthaltecremes, Bleichcremes, Vitamincremes, Hautlotionen, Pflegelotionen und Feuchthaltelotionen.
Hautkosmetische und dermatologische Mittel auf Basis der zuvor beschriebenen Copo- lymere A) zeigen vorteilhafte Wirkungen. Die Polymere können unter anderem zur Feuchthaltung und Konditionierung der Haut und zur Verbesserung des Hautgefühls beitragen. Durch Zusatz der erfindungsgemäßen Polymere kann in bestimmten Formulierungen eine erhebliche Verbesserung der Hautverträglichkeit erreicht werden.
Hautkosmetische und dermatologische Mittel enthalten vorzugsweise wenigstens ein Copolymere A) in einem Anteil von etwa 0,001 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 20 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,1 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels.
Besonders Lichtschutzmittel auf Basis der Copolymere A) besitzen die Eigenschaft, die Verweilzeit der UV-absorbierenden Inhaltsstoffe im Vergleich zu gängigen Hilfsmitteln wie Polyvinylpyrrolidon zu erhöhen.
Je nach Anwendungsgebiet können die erfindungsgemäßen Mittel in einer zur Haut- pflege geeigneten Form, wie z. B. als Creme, Schaum, Gel, Stift, Mousse, Milch, Spray (Pumpspray oder treibmittelhaltiger Spray) oder Lotion appliziert werden. Die hautkosmetischen Zubereitungen können neben den Copolymere A) und geeigneten Trägern noch weitere in der Hautkosmetik übliche Wirkstoffe und Hilfsstoffe, wie zuvor beschrieben, enthalten. Dazu zählen vorzugsweise Emulgatoren, Konservie- rungsmittel, Parfümöle, kosmetische Wirkstoffe wie Phytantriol, Vitamin A, E und C, Retinol, Bisabolol, Panthenol, Lichtschutzmittel, Bleichmittel, Bräunungsmittel, Collagen, Eiweißhydrolysate, Stabilisatoren, pH-Wert-Regulatoren, Farbstoffe, Salze, Verdicker, Gelbildner, Konsistenzgeber, Silicone, Feuchthaltemittel, Rückfetter und weitere übliche Additive.
Bevorzugte öl- und Fettkomponenten der hautkosmetischen und dermatologischen Mittel sind die zuvor genannten mineralischen und synthetischen öle, wie z. B. Paraffine, Siliconöle und aliphatische Kohlenwasserstoffe mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen, tierische und pflanzliche öle, wie z. B. Sonnenblumenöl, Kokosöl, Avocadoöl, Olivenöl, Lanolin, oder Wachse, Fettsäuren, Fettsäureester, wie z. B. Triglyceride von
C6-C3o-Fettsäuren, Wachsester, wie z. B. Jojobaöl, Fettalkohole, Vaseline, hydriertes Lanolin und acetyliertes Lanolin sowie Mischungen davon.
Man kann die erfindungsgemäßen Polymere auch mit herkömmlichen Polymeren, wie zuvor beschrieben, abmischen, falls spezielle Eigenschaften eingestellt werden sollen.
Zur Einstellung bestimmter Eigenschaften wie z. B. Verbesserung des Anfassgefühls, des Spreitverhaltens, der Wasserresistenz und/oder der Bindung von Wirk- und Hilfs- stoffen, wie Pigmenten, können die hautkosmetischen und dermatologischen Zuberei- tungen zusätzlich auch konditionierende Substanzen auf Basis von Siliconverbindungen enthalten. Geeignete Siliconverbindungen sind beispielsweise Polyalkylsiloxane, Polyarylsiloxane, Polyarylalkylsiloxane, Polyethersiloxane oder Siliconharze.
Die Herstellung der kosmetischen oder dermatologischen Zubereitungen erfolgt nach üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren.
Bevorzugt liegen die kosmetischen und dermatologischen Mittel in Form von Emulsionen, insbesondere als Wasser-in-öl-(W/O)- oder öl-in-Wasser(C7W)-Emulsionen vor. Es ist aber auch möglich, andere Formulierungsarten zu wählen, beispielsweise Hyd- rodispersionen, Gele, öle, Oleogele, multiple Emulsionen, beispielsweise in Form von W/O/W- oder O/W/O-Emulsionen, wasserfreie Salben bzw. Salbengrundlagen, usw.
Die Herstellung von Emulsionen erfolgt nach bekannten Methoden. Die Emulsionen enthalten neben wenigstens einem Copolymere A) in der Regel übliche Bestandteile, wie Fettalkohole, Fettsäureester und insbesondere Fettsäuretriglyceride, Fettsäuren, Lanolin und Derivate davon, natürliche oder synthetische öle oder Wachse und Emul- gatoren in Anwesenheit von Wasser. Die Auswahl der Emulsionstyp-spezifischen Zusätze und die Herstellung geeigneter Emulsionen ist beispielsweise beschrieben in Schrader, Grundlagen und Rezepturen der Kosmetika, Hüthig Buch Verlag, Heidelberg, 2. Auflage, 1989, dritter Teil, worauf hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Eine geeignete Emulsion, z. B. für eine Hautcreme etc., enthält im Allgemeinen eine wässrige Phase, die mittels eines geeigneten Emulgatorsystems in einer öl- oder Fettphase emulgiert ist. Zur Bereitstellung der wässrigen Phase kann ein Copolymer A) eingesetzt werden.
Bevorzugte Fettkomponenten, welche in der Fettphase der Emulsionen enthalten sein können, sind: Kohlenwasserstofföle, wie Paraffinöl, Purcellinöl, Perhydrosqualen und Lösungen mikrokristalliner Wachse in diesen ölen; tierische oder pflanzliche öle, wie Süßmandelöl, Avocadoöl, Calophylumöl, Lanolin und Derivate davon, Ricinusöl, Se- samöl, Olivenöl, Jojobaöl, Karite-Öl, Hoplostethus-Öl; mineralische öle, deren Destillationsbeginn unter Atmosphärendruck bei ca. 250 0C und deren Destillationsendpunkt bei 410 0C liegt, wie z. B. Vaselinöl; Ester gesättigter oder ungesättigter Fettsäuren, wie Alkylmyristate, z. B. i-Propyl-, Butyl- oder Cetylmyristat, Hexadecylstearat, Ethyl- oder i-Propylpalmitat, Octan- oder Decansäuretriglyceride und Cetylricinoleat.
Die Fettphase kann auch in anderen ölen lösliche Siliconöle, wie Dimethylpolysiloxan, Methylphenylpolysiloxan und das Siliconglykol-Copolymer, Fettsäuren und Fettalkohole enthalten.
Neben den Copolymeren A) können auch Wachse verwendet werden, wie z. B. Car- naubawachs, Candilillawachs, Bienenwachs, mikrokristallines Wachs, Ozokeritwachs und Ca-, Mg- und Al-Oleate, -Myristate, -Linoleate und -Stearate.
Weiterhin kann eine erfindungsgemäße Emulsion als O/W-Emulsion vorliegen. Eine derartige Emulsion enthält üblicherweise eine ölphase, Emulgatoren, die die ölphase in der Wasserphase stabilisieren, und eine wässrige Phase, die üblicherweise verdickt vorliegt. Als Emulgatoren kommen vorzugsweise O/W-Emulgatoren, wie Polyglycerin- ester, Sorbitanester oder teilveresterte Glyceride, in Betracht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Mitteln um ein Duschgel, eine Shampoo-Formulierung oder ein Badepräparat.
Solche Formulierungen enthalten wenigstens ein Copolymer A) sowie üblicherweise anionische Tenside als Basistenside und amphotere und/oder nichtionische Tenside als Cotenside. Weitere geeignete Wirkstoffe und/oder Hilfsstoffe sind im Allgemeinen ausgewählt unter Lipiden, Parfümölen, Farbstoffen, organischen Säuren, Konservierungsstoffen und Antioxidantien sowie Verdickern/Gelbildnern, Hautkonditioniermitteln und Feuchthaltemitteln.
Diese Formulierungen enthalten vorzugsweise 2 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 5 bis
40 Gew.-%, besonders bevorzugt 8 bis 30 Gew.-% Tenside, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung.
In den Wasch-, Dusch- und Badepräparaten können alle in Körperreinigungsmitteln üblicherweise eingesetzten anionischen, neutralen, amphoteren oder kationischen Tenside verwendet werden.
Geeignete anionische Tenside sind beispielsweise Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, Alkylsuccinate, Alkylsulfosuccinate, N-Alkoylsarkosinate, Acyltaurate, Acylisethionate, Alkylphosphate, Alkyletherphospha- te, Alkylethercarboxylate, Alpha-Olefinsulfonate, insbesondere die Alkali- und Erdalkalimetallsalze, z. B. Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, sowie Ammonium- und Triethanolamin-Salze. Die Alkylethersulfate, Alkyletherphosphate und Alkylethercarboxylate können zwischen 1 bis 10 Ethylenoxid- oder Propylenoxideinheiten, bevorzugt 1 bis 3 Ethylenoxideinheiten im Molekül aufweisen.
Dazu zählen z. B. Natriumlaurγlsulfat, Ammoniumlaurylsulfat, Natriumlaurγlethersulfat, Ammoniumlaurylethersulfat, Natriumlaurylsarkosinat, Natriumoleylsuccinat, Ammoni- umlaurylsulfosuccinat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Triethanolamindodecylbenzol- sulfonat.
Geeignete amphotere Tenside sind z. B. Alkylbetaine, Alkylamidopropylbetaine, Alkyl- sulfobetaine, Alkylglycinate, Alkylcarboxyglycinate, Alkylamphoacetate oder -propionate, Alkylamphodiacetate oder -dipropionate.
Beispielsweise können Cocodimethylsulfopropylbetain, Laurylbetain, Cocamidopropyl- betain oder Natriumcocamphopropionat eingesetzt werden.
Als nichtionische Tenside sind beispielsweise geeignet die Umsetzungsprodukte von aliphatischen Alkoholen oder Alkylphenolen mit 6 bis 20 C-Atomen in der Alkylkette, die linear oder verzweigt sein kann, mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid. Die Menge Alkylenoxid beträgt ca. 6 bis 60 Mole auf ein Mol Alkohol. Ferner sind Alkylaminoxide, Mono- oder Dialkylalkanolamide, Fettsäureester von Polyethylenglykolen, ethoxylierte Fettsäureamide, Alkylpolyglycoside oder Sorbitanetherester geeignet. Außerdem können die Wasch-, Dusch- und Badepräparate übliche kationische Tenside enthalten, wie z. B. quatemäre Ammoniumverbindungen, beispielsweise Cetyltrimethyl- ammoniumchlorid.
Weiterhin können die Duschgel-/Shampoo-Formulierungen Verdicker, wie z. B. Kochsalz, PEG-55, Propylenglykol-Oleat, PEG-120-Methylglucosedioleat und andere, sowie Konservierungsmittel, weitere Wirk- und Hilfsstoffe und Wasser enthalten.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den erfindungs- gemäßen Mitteln um ein Haarbehandlungsmittel.
Erfindungsgemäße Haarbehandlungsmittel enthalten vorzugsweise wenigstens ein Copolymer A) in einer Menge im Bereich von etwa 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels.
Vorzugsweise liegen die erfindungsgemäßen Haarbehandlungsmittel in Form eines Schaumfestigers, Haarmousses, Haargels, Shampoos, Haarsprays, Haarschaums, Spitzenfluids, Egalisierungsmittels für Dauerwellen oder "Hot-Oil-Treatments" vor. Je nach Anwendungsgebiet können die haarkosmetischen Zubereitungen als (Aero- sol-)Spray, (Aerosol-)Schaum, Gel, Gelspray, Creme, Lotion oder Wachs appliziert werden. Haarsprays umfassen dabei sowohl Aerosolsprays als auch Pumpsprays ohne Treibgas. Haarschäume umfassen sowohl Aerosolschäume wie auch Pumpschäume ohne Treibgas. Haarsprays und Haarschäume umfassen vorzugsweise überwiegend oder ausschließlich wasserlösliche oder wasserdispergierbare Komponenten. Sind die in den erfindungsgemäßen Haarsprays und Haarschäumen eingesetzten Verbindungen wasserdispergierbar, können sie in Form von wässrigen Mikrodispersionen mit Teilchendurchmessern von üblicherweise 1 bis 350 nm, bevorzugt 1 bis 250 nm, zur Anwendung gebracht werden. Die Feststoffgehalte dieser Präparate liegen dabei üblicherweise in einem Bereich von etwa 0,5 bis 20 Gew.-%. Diese Mikrodispersionen benötigen in der Regel keine Emulgatoren oder Tenside zu ihrer Stabilisierung.
Die erfindungsgemäßen haarkosmetischen Formulierungen enthalten in einer bevorzugten Ausführungsform
a) 0,05 bis 20 Gew.-% wenigstens eines Copolymers A),
b) 20 bis 99,95 Gew.-% Wasser und/oder Alkohol,
c) 0 bis 50 Gew.-% wenigstens eines Treibgases,
d) 0 bis 5 Gew.-% wenigstens eines Emulgators, e) 0 bis 3 Gew.-% wenigstens eines Verdickers, sowie
f) bis zu 25 Gew.-% weitere Bestandteile.
Unter Alkohol sind alle in der Kosmetik üblichen Alkohole zu verstehen, z. B. Ethanol, Isopropanol, n-Propanol.
Unter weiteren Bestandteilen sind die in der Kosmetik üblichen Zusätze zu verstehen, beispielsweise Treibmittel, Entschäumer, grenzflächenaktive Verbindungen, d. h. Ten- side, Emulgatoren, Schaumbildner und Solubilisatoren. Die eingesetzten grenzflächenaktiven Verbindungen können anionisch, kationisch, amphoter oder neutral sein. Weitere übliche Bestandteile können ferner sein z. B. Konservierungsmittel, Parfümöle, Trübungsmittel, Wirkstoffe, UV-Filter, Pflegestoffe wie Panthenol, Collagen, Vitamine, Eiweißhydrolysate, Alpha- und Beta-Hydroxycarbonsäuren, Stabilisatoren, pH-Wert- Regulatoren, Farbstoffe, Viskositätsregulierer, Gelbildner, Salze, Feuchthaltemittel, Rückfetter, Komplexbildner und weitere übliche Additive.
Weiterhin zählen hierzu alle in der Kosmetik bekannten Styling- und Conditionerpoly- mere, die in Kombination mit den erfindungsgemäßen Polymerisaten eingesetzt werden können, falls ganz spezielle Eigenschaften eingestellt werden sollen.
Als herkömmliche Haarkosmetik-Polymere eignen sich beispielsweise die zuvor genannten kationischen, anionischen, neutralen, nichtionischen und amphoteren Polyme- re, auf die hier Bezug genommen wird.
Zur Einstellung bestimmter Eigenschaften können die Zubereitungen zusätzlich auch konditionierende Substanzen auf Basis von Silikonverbindungen enthalten. Geeignete Silikonverbindungen sind beispielsweise Polyalkylsiloxane, Polyarylsiloxane, Polyarγ- lalkylsiloxane, Polyethersiloxane, Silikonharze oder Dimethicon Copolyole (CTFA) und aminofunktionelle Silikonverbindungen wie Amodimethicone (CTFA).
Die erfindungsgemäßen Polymerisate eignen sich insbesondere als Festigungsmittel in Haarstyling-Zubereitungen, insbesondere Haarschäume.
Als Emulgatoren können alle in Haarschäumen üblicherweise eingesetzten Emulgatoren verwendet werden. Geeignete Emulgatoren können nichtionisch, kationisch bzw. anionisch oder amphoter sein.
Beispiele für nichtionische Emulgatoren (INCI-Nomenklatur) sind Laurethe, z. B. Lau- reth-4; Cetethe, z. B. Ceteth-1 , Polyethylenglykolcetylether; Cetearethe, z. B. Cetea- reth-25, Polyglykolfettsäureglyceride, hydroxyliertes Lecithin, Lactylester von Fettsäuren, Alkylpolyglycoside.
Beispiele für kationische Emulgatoren sind Cetyldimethyl-2-hydroxyethylammonium- dihydrogenphosphat, Cetyltrimoniumchlorid, Cetyltrimmoniumbromid, Cocotrimonium- methylsulfat, Quatemium-1 bis x (INCI).
Anionische Emulgatoren können beispielsweise ausgewählt werden aus der Gruppe der Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylsulfonate, Alkylarγlsulfonate, Alkylsuccinate, Alkylsulfosuccinate, N-Alkoylsarkosinate, Acyltaurate, Acylisethionate, Alkylphosphate, Alkyletherphosphate, Alkylethercarboxylate, Alpha-Olefinsulfonate, insbesondere die Alkali- und Erdalkalimetallsalze, z. B. Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, sowie Ammonium- und Triethanolamin-Salze. Die Alkylethersulfate, Alkyletherphosphate und Alkylethercarboxylate können zwischen 1 bis 10 Ethylenoxid oder Propylenoxid- Einheiten, bevorzugt 1 bis 3 Ethylenoxid-Einheiten im Molekül aufweisen.
Eine erfindungsgemäß für Styling-Gele geeignete Zubereitung kann beispielsweise wie folgt zusammengesetzt sein:
a) 0,1 bis 5 Gew.-% wenigstens eines Copolymers A), b) 0 bis 5 Gew.-% wenigstens eines von A) verschiedenen kosmetisch akzeptablen wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Haarfestigerpolymers, c) 80 bis 99,85 Gew.-% Wasser und/oder Alkohol, d) 0 bis 1 Gew.-% eines von A) verschiedenen Gelbildners, e) 0 bis 20 Gew.-% weitere Bestandteile.
Als zusätzliche Gelbildner können alle in der Kosmetik üblichen Gelbildner eingesetzt werden. Hierzu zählen leicht vernetzte Polyacrylsäure, beispielsweise Carbomer (INCI), Cellulosederivate, z. B. Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose, katio- nisch modifizierte Cellulosen, Polysaccharide, z. B. Xanthangummi, Capryl/Caprin-
Triglycerid, Natriumacrylat-Copolymere, Polyquatemium-32 (und) Paraffinum Liquidum (INCI), Natriumacrylat-Copolymere (und) Paraffinum Liquidum (und) PPG-1 Trideceth- 6, Acrylamidopropyltrimoniumchlorid/Acrylamid-Copolymere, Steareth-10 Allylether Acrylat-Copolymere, Polyquaternium-37 (und) Paraffinum Liquidum (und) PPG-1 Tn- deceth-6, Polyquatemium 37 (und) Propylenglycoldicapratdicaprylat (und) PPG-1 Tn- deceth-6, Polyquatemium-7, Polyquaternium-44. Als zusätzliche Gelbildner geeignete vernetzte Homopolymere der Acrylsäure sind beispielsweise kommerziell unter dem Namen Carbopol® von der Firma BF GOODRICH erhältlich. Bevorzugt sind auch hydrophob modifizierte vernetzte Polyacrylat-Polymere, wie Carbopol® Ultrez 21 von der Firma Noveon. Weitere Beispiele für als Gelbildner geeignete anionische Polymere sind Copolymere von Acrylsäure und Acrylamid und deren Salze; Natriumsalze von Polyhydroxycarbonsäuren, wasserlösliche oder wasserdispergierbare Polyester, Polyurethane und Polyhamstoffe. Besonders geeignete Polymere sind Copolymere aus (Meth)acrylsäure und Polyetheracrylaten, wobei die Polyetherkette mit einem C8-C30-Alkylrest terminiert ist. Dazu zählen z. B. Acrylat/Beheneth-25-methacrylat- Copolymere, die unter der Bezeichnung Aculyn® von der Firma Rohm und Haas erhältlich sind.
Die erfindungsgemäßen Copolymere A) können in kosmetischen Zubereitungen als Konditioniermittel eingesetzt werden.
Geeignete anionische Tenside zur Formulierung mit den Copolymeren A)sind beispielsweise Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, Alkylsuc- cinate, Alkylsulfosuccinate, N-Alkoylsarkosinate, Acyltaurate, Acylisethionate, Alkyl- phosphate, Alkyletherphosphate, Alkylethercarboxylate, Alpha-Olefinsulfonate, insbe- sondere die Alkali- und Erdalkalimetallsalze, z. B. Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, sowie Ammonium- und Triethanolamin-Salze. Die Alkylethersulfate, Alkyletherphosphate und Alkylethercarboxylate können zwischen 1 bis 10 Ethylenoxid oder Pro- pylenoxid-Einheiten, bevorzugt 1 bis 3 Ethylenoxid-Einheiten im Molekül aufweisen.
Geeignet sind zum Beispiel Natriumlaurγlsulfat, Ammoniumlaurγlsulfat, Natriumlaurγl- ethersulfat, Ammoniumlaurγlethersulfat, Natriumlaurγlsarkosinat, Natriumoleylsuccinat, Ammoniumlaurylsulfosuccinat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Triethanolamindodecyl- benzolsulfonat.
Geeignete amphotere Tenside sind zum Beispiel Alkylbetaine, Alkylamidopropylbetai- ne, Alkylsulfobetaine, Alkylglycinate, Alkylcarboxyglycinate, Alkylamphoacetate oder -propionate, Alkylamphodiacetate oder -dipropionate.
Beispielsweise können Cocodimethylsulfopropylbetain, Laurylbetain, Cocamidopropyl- betain oder Natriumcocamphopropionat eingesetzt werden.
Als nichtionische Tenside sind beispielsweise geeignet die Umsetzungsprodukte von aliphatischen Alkoholen oder Alkylphenolen mit 6 bis 20 C-Atomen in der AI kyl kette, die linear oder verzweigt sein kann, mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid. Die Menge Alkylenoxid beträgt ca. 6 bis 60 Mole auf ein Mol Alkohol. Ferner sind Alkylaminoxide, Mono- oder Dialkylalkanolamide, Fettsäureester von Polyethylenglykolen, Alkylpolygly- koside oder Sorbitanetherester geeignet.
Außerdem können die Shampooformulierungen übliche kationische Tenside enthalten, wie z. B. quaternäre Ammoniumverbindungen, beispielsweise Cetyltrimethylammoni- umchlorid. In den Shampooformulierungen können zur Erzielung bestimmter Effekte übliche Kon- ditioniermittel in Kombination mit den Copolymeren A) eingesetzt werden. Hierzu zählen beispielsweise die zuvor genannten kationischen Polymere mit der Bezeichnung Polyquatemium nach INCI, insbesondere Copolymere aus Vinylpyrrolidon/N-Vinyl- imidazoliumsalzen (Luviquat® FC, Luviquat® HM, Luviquat® MS, Luviquat® Care), Copolymere aus N-Vinylpyrrolidon/Dimethylaminoethylmethacrylat, quaternisiert mit Diethylsulfat (Luviquat® PQ 11), Copolymere aus N-Vinylcaprolactam/N-Vinylpyrrolidon/N-Vinylimidazoliumsalzen (Luviquat® Hold); ka- tionische Cellulosederivate (Polyquaternium-4 und -10), Acrylamidcopolymere (PoIy- quaternium-7). Ferner können Eiweißhydrolysate verwendet werden, sowie konditionie- rende Substanzen auf Basis von Silikonverbindungen, beispielsweise Polyalkylsiloxa- ne, Polyarylsiloxane, Polyarylalkylsiloxane, Polyethersiloxane oder Silikonharze. Weitere geeignete Silikonverbindungen sind Dimethicon Copolyole (CTFA) und aminofunkti- onelle Silikonverbindungen wie Amodimethicone (CTFA). Ferner können kationische Guarderivate wie Guarhydroxypropyltrimoniumchlorid (INCI) verwendet werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Copolymers A), wie zuvor definiert, als Hilfsmittel in der Pharmazie, bevorzugt als oder in Beschichtungs- mittel(n) für feste Arzneiformen, zur Modifizierung rheologischer Eigenschaften, als oberflächenaktive Verbindung, als oder in Klebemittel(n) sowie als oder in Beschich- tungsmittel(n) für die Textil-, Papier-, Druck- und Lederindustrie.
Die Erfindung wird anhand der folgenden nicht einschränkenden Beispiele näher erläu- tert.
Beispiele :
Allgemeine Herstellungsvorschrift A1 :
Beispiel 16: Copolymer aus VP/VI-MAS/MAS/MMA/Cis-PEG-MA/EGDMA
Vorlage: 412 g Butylacetat
Zulauf 1 : 58,5 g Vinylpyrrolidon
18,0 g VinylimidazokMethacrylsäure [ 1 :1 ]
57,0 g Methacrylsäure
15,0 g Plex-6877 O® (25%ige Ci8-PEG-MA in
Methylmethacrylat)
1 ,5 g Ethylenglykoldimethacrylat Zulauf 2: 38,2 Butylacetat 0,15 tert.-Butylperoctoat
Zulauf 3: 95,6 Butylacetat 0,39 tert.-Butylperoctoat
Zulauf 4: 23 g Triethanolamin (ca. 20 % bezogen auf Methacrylsäure)
In einer Rührapparatur mit Rückflusskühler, Innenthermometer und vier separaten Zulaufvorrichtungen wurden bei 85 - 88 0C Zulauf 1 und Zulauf 2 in zwei Stunden zugegeben. Danach wurde das Reaktionsgemisch bei ca. 88 0C 2 h weiter gerührt. Anschließend wurde Zulauf 3 in 30 Minuten zudosiert und 3 Stunden bei 90 °C nachpoly- merisiert. Nach dem Abkühlen auf ca. 40 °C wurde das als weißes Pulver ausgefallene Produkt mit Triethanolamin (Zulauf 4) in 1 h bei 40 0C teilneutralisiert. Das Pulver wurde über eine Filtemutsche abgesaugt, zweimal mit Aceton gewaschen und bei 40 0C im Vakuum getrocknet.
In analoger Weise wurden die in Tabelle I angegebenen Polymere 1 und 10 bis 20 hergestellt. Das Polymer 17 wurde erst nach der Quatemisierung mit Triethanolamin teil neutralisiert.
Allgemeine Herstellungsvorschrift A2: Beispiel 26: Copolymer aus VP/VI-MAS/VI/MMA/Cis-PEG-MA/PETAE
Vorlage: 412 g Butylacetat
Zulauf 1 : 37,5 g Vinylpyrrolidon
9,75 g VinylimidazokMethacrylsäure [ 1 :1 ]
72,0 g Vinylimidazol
30,0 g Plex-6877 O® (25%ige Ci8-PEG-MA in Methyl methacrylat)
0,75 g Pentaerythrittriallylether
Zulauf 2: 38,2 g Butylacetat
0,15 g tert.-Butylperoctoat
Zulauf 3: 95,6 g Butylacetat
0,39 g tert.-Butylperoctoat
Zulauf 4: 70 g Methylchlorid In einer Druckapparatur mit Rührer, Rückflusskühler, Innenthermometer und vier separaten Zulaufvorrichtungen wurden bei 85 - 88 °C Zulauf 1 und Zulauf 2 in zwei Stunden zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde noch 2 h bei ca. 88 °C gerührt. Danach wur- de der Zulauf 3 in 30 Minuten zudosiert und 3 Stunden bei 90 0C nachpolymerisiert. Das als weiße Pulver ausgefallene Produkt wurde mit Methylchlorid (Zulauf 4) in ca. 1 h bei 90 °C quatemisiert. Das Pulver wurde danach über eine Filternutsche abgesaugt, zweimal mit Aceton gewaschen und bei 40 °C im Vakuum getrocknet.
In analoger Weise wurden die in Tabelle I angegebenen Polymere 2 bis 9 und 21 bis 50 hergestellt.
Die in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Polymere 3, 4, 7 und 22 bis 50 können auch besonders vorteilhaft nach der im Folgenden beschriebenen Herstellungsvariante B hergestellt werden. Dabei werden in der Regel Polymere mit geringen Restmono- merengehalten erzielt.
Tabelle I: VI-MAS/VP-Fällungspolymerisate
->ι
Figure imgf000077_0001
Figure imgf000078_0001
Figure imgf000079_0001
VP = N-Vinylpyrrolidon VCap = N-Vinylcaprolactam VI-MAS = Monomerenzusammensetzung aus Vinylimidazol und Methacrylsäure MAS = Methacrylsäure Vl = N-Vinylimidazol
DMAEMA = N,N-Dimethylaminoethylnnethacrylat SMA = Stearyl methacrylat MMA = Methyl methacrylat
10 Ci8-PEG-MA = mit einem Ci8-Fettalkohol terminiertes Polyethylenglykolmethacrylat ODVE Octadecylvinylether EGDMA Ethylenglykoldimethacrylat
(O PETAE Pentaerythrittriallylether
TEA / NG% Triethanolamin / Neutralisationsgrad
15 *) . Das Produkt wurde nach der Quatemisierung mit Triethanolamin teilneutralisiert.
# MMA und Ci8-PEGMA können gemeinsam, z. B. in Form des kommerziellen Produkts Plex-6877 O®,
Firma Degussa, Deutschland eingesetzt werden.
Beispiel 83 (Variante B): Polymerisation von VI/MAS/VP/PETAE unter Verwendung von zwei Radikalinitiatoren mit unterschiedlicher Zerfallstemperatur
Vorlage: 613 g Butylacetat
1 g Trigonox® 101 (2,5-Dinr
Zulauf 1 : 94 g Vinylpyrrolidon
102 g Vinylimidazol
6,95 g Methacrγlsäure
1 ,2 g Pentaerythrittriallylether
Zulauf 2: 35 g n-Butylacetat
0,2 g tert.-Butylperoctoat
Zulauf 3 175 g n-Butylacetat
1 ,0 g tert.-Butylperoctoat
Zulauf 4: 175 g n-Butylacetat
1 ,0 g tert.-Butylperoctoat
In einer Apparatur, die mit Rührer, Rückflusszähler, Innenthermometer und vier Zulaufvorrichtungen ausgestattet war, erwärmte man die Vorlage unter Stickstoffatmosphäre auf 90 0C. Die Zuläufe 1 und 2 wurden innerhalb von 3 h zugegeben und bei 90 0C weitere 1 ,5 h gerührt. Zulauf 3 wurde bei 100 0C in 1 h zugeben, der Reaktionsansatz 1 h bei dieser Temperatur gerührt. Anschließend wurde Zulauf 4 bei 100 °C innerhalb von 1 h zugegeben und dann nochmals 2 h bei 100 0C gerührt. Die Temperatur wurde auf 125 0C erhöht und bei dieser Temperatur noch 2 h weitergerührt. Die erhaltene weiße Suspension wurde anschließend mit 50 g Methylchlorid quatemisiert. Das Produkt wurde filtriert, mit Aceton gewaschen und bei 70 °C im Vakuum getrocknet.
In analoger Weise wurden alle Produkte - der Variante B gemäß Tabelle 2 hergestellt.
Beispiel 73 (Variante C): Polymerisation von AS/DMAPMAM/PETAE unter Verwendung von zwei Radikalinitiatoren mit unterschiedlicher Zerfallstemperatur.
Vorlage: 800 g Ethylacetat
1 g tert.-Butylperoctoat
Zulauf 1 : 125 g Acrylsäure Zulauf 2: 45 DMAPMAM 1 ,6 Pentaerythrittriallylether
Zulauf 3 80 Ethylacetat 0,4 Lauroylperoxid
Zulauf 4: 200 Ethylacetat 0,4
Figure imgf000082_0001
Lauroylperoxid
In einer Apparatur, die mit Rührer, Rückflusszähler, Innenthermometer und vier Zulaufvorrichtungen ausgestattet war, erwärmte man die Vorlage unter Stickstoffatmosphäre und Rühren auf 75 °C. Die Zuläufe 1, 2 und 3 wurden innerhalb von 3 h zugegeben und bei 75 °C weitere 2 h gerührt. Zulauf 4 wurde in 1 h bei 80 °C zugeben und dann noch 1 h weitergerührt. Die Temperatur wurde auf 100 0C erhöht und bei dieser Temperatur noch weitere 3 h gerührt. Die erhaltene weiße Suspension wurde anschließend mit 40 g Methylchlorid quatemisiert. Das Produkt wurde filtriert, mit Aceton gewaschen und bei 70 °C im Vakuum getrocknet.
In analoger Weise wurden alle Produkte der Variante C gemäß Tabelle 2 hergestellt.
Beispiel 52 (Variante D): Polymerisation von AS/DMAPMAM/SMA/PETAE unter Verwendung von zwei Radikalinitiatoren mit unterschiedlicher Zerfallstemperatur
Vorlage: 670 g Ethylacetat/Cyclohexan (65:35)
50 g Zulauf 1
14 g Zulauf 2
1 ,5 g Pentaerythrittriallylether
1 ,5 g tert.-Butyl peroctoat
Zulauf 1 : 142,5 g Acrylsäure
3 g Stearylmethacrylat
3 g Dimethylaminopropylmethacrylamid
100 g Ethylacetat/Cyclohexan (65:35)
4,3 g wasserfreies K2CO3
Zulauf 2: 70 g Ethylacetat/Cyclohexan (65:35)
0,35 g Trigonox® EHP-C75 (75%ig)
Zulauf 3 70 Q Ethvlacetat/Cvclohexan (65:35} 1 ,0 g Trigonox® EHP-C75 (75%ig)
In einer Apparatur, die mit Rührer, Rückflusszähler, Innenthermometer und drei Zulaufvorrichtungen ausgestattet war, erwärmte man die Vorlage unter Stickstoffatmosphäre und Rühren auf 50 0C. Der Zulauf 1 wurde innerhalb von 1 ,5 h und der Zulauf 2 innerhalb von 2 h zugegeben und der Ansatz bei 60 °C noch weitere 2 h gerührt. Zulauf 3 wurde in 1 h bei 60 0C zugegeben und dann noch 2 h bei 70 0C gerührt. Die Temperatur wurde auf 100 0C erhöht und bei der Temperatur noch 3 h weitergerührt. Die erhaltene weiße Suspension wurde filtriert, mit Aceton gewaschen und bei 70 °C im Vakuum getrocknet.
In analoger Weise wurden alle Produkte der Variante D gemäß Tabelle 2 hergestellt.
Figure imgf000084_0001
2
Figure imgf000085_0001
Figure imgf000086_0001
Bsp. Beispiel
# Die Mengenangaben sind in Gew.-%, bezogen auf die zur Polymerisation eingesetzten ungesättigten Verbindungen
VP Vinylpyrrolidon
MAS Methacrylsäure
AS Acrylsäure ∞
UI
VI Vinylimidazol DMAPMAM Dimethylaminopropylmethacrylamid
SMA Stearylmethacrylat
10 EGDMA Ethylenglykoldimethacrylat
PETAE Pentaerythrittriallylether
EMA Ethylmethacrylat n-BA n-Butylacrylat
PLEX-O Plex® 6877-0 = Methacrylsäureester eines mit 25 Mol Ethylenoxid alkoxilierten Ci6-Ci8-Fettalkohols als 25%ige Lösung in
15 Methylmethacrylat

Claims

Patentansprüche
1. Ampholytisches Copolymer A), erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
a) wenigstens einer Verbindung mit einer radikalisch polymerisierbaren, α.ß-ethylenisch ungesättigten Doppelbindung und mindestens einer anio- nogenen und/oder anionischen Gruppe pro Molekül,
b) wenigstens einer Verbindung, die ausgewählt ist unter N-Vinylimidazol-
Verbindungen, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon.
c) wenigstens einer radikalisch polymerisierbaren vernetzenden Verbindung, die wenigstens zwei α.ß-ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen pro
Molekül enthält.
2. Ampholytisches Copolymer nach Anspruch 1 , wobei wenigstens ein Teil der Verbindungen a) und b) in Form eines Monomerenpaares eingesetzt wird, wobei das molare Verhältnis von anionogenen Gruppen der Komponente a) zu kationoge- nen Gruppen der Komponente b) etwa 1 :1 beträgt.
3. Ampholytisches Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, erhältlich durch radikalische Copolymerisation nach der Methode der Fällungspolymerisa- tion.
4. Ampholytisches Copolymer A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anteil des Monomerpaares an den zur Polymerisation eingesetzten Verbindungen wenigstens 1 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 2 Gew.-%, insbesonde- re wenigstens 3 Gew.-%, beträgt.
5. Ampholytisches Copolymer A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die im Unterschuss eingesetzte Komponente a) oder b) vollständig als Komponente des Monomerenpaares eingesetzt wird.
6. Ampholytisches Copolymer A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Copolymerisation Monomere mit ionogenen oder ionischen Gruppen in solchen Mengen eingesetzt werden, dass das Copolymer A) einen molaren Überschuss an anionogenen/anionischen Gruppen gegenüber kationogenen/- kationischen Gruppen oder einen molaren Überschuss an kationogenen/kationi- schen Gruppen gegenüber anionogenen/anionischen Gruppen von wenigstens 1 ,2 : 1, bevorzugt wenigstens 1,4 : 1 , insbesondere wenigstens 2 : 1, speziell wenigstens 2,5 : 1 , aufweist.
7. Ampholytisches Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei der Komponente b) um wenigstens eine N-Vinylimidazol-Verbindung handelt.
8. Ampholytisches Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei der Komponente b) um wenigstens eine N-Vinylimidazol-Verbindung handelt, wobei zur Copolymerisation Monomere mit ionogenen oder ionischen Gruppen in solchen Mengen eingesetzt werden, dass das Copolymer A) einen molaren Überschuss an anionogenen/anionischen Gruppen gegenüber kationogenen/- kationischen Gruppen oder einen molaren Überschuss an kationogenen/kationi- sehen Gruppen gegenüber anionogenen/anionischen Gruppen von mehr als
2 : 1, vorzugsweise wenigstens 2,5 : 1 , aufweist.
9. Ampholytisches Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei der Komponente b) um N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid oder eine Mischung davon handelt.
10. Ampholytisches Copolymer A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zusätzlich wenigstens ein weiteres Monomer d) einpolymerisiert enthält, das ausgewählt ist unter α,ß-ethylenisch ungesättigten amidgruppenhaltigen Verbin- düng der allgemeinen Formel I
R1 C NR2R3 (I)
wobei
einer der Reste R1 bis R3 für eine Gruppe der Formel CH2=CR4- mit R4 = H oder CrC4-Alkyl steht und die übrigen Reste R1 bis R3 unabhängig voneinander für H, Alkyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl stehen,
wobei R1 und R2 gemeinsam mit der Amidgruppe, an die sie gebunden sind, auch für ein Lactam mit 5 bis 8 Ringatomen stehen können, wobei R2 und R3 gemeinsam mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, auch für einen fünf- bis siebengliedrigen Heterocyclus stehen können,
mit der Maßgabe, dass die Summe der Kohlenstoffatome der Reste R1, R2 und R3 höchstens 8 beträgt.
11. Ampholytisches Copolymer A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zusätzlich wenigstens eine Verbindung e) einpolymerisiert enthält, die ausgewählt ist unter Verbindungen der allgemeinen Formeln IM a), IM b), Ml c), IM d) und MI e)
R8 O
CH2=C C X R9 CH2=CH O R9
(HI a) (MI b)
Rδ o
H2C= C C X (CH2CH2O)k(CH2CH(CH3)O), R9
(IN c)
H2C=CH CH2 - O (CH2CH2O)k(CH2CH(CH3)O), R9
(IM d)
O
H2C: =CH O R9
(MI e)
worin
die Reihenfolge der Alkylenoxideinheiten beliebig ist, k und I unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 1000 stehen, wobei die Summe aus k und I mindestens 5 beträgt,
R8 für Wasserstoff oder Ci-C4-Alkyl, vorzugsweise Methyl, steht,
R9 für C8-C30-AIkVl oder C8-C30-Al kenyl steht, und
X für O oder eine Gruppe der Formel NR10 steht, worin R10 für H, Alkyl, Alke- nyl, Cycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aryl oder Hetaryl steht.
12. Ampholytisches Copolymer A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das anstelle von oder zusätzlich zur Komponente b) wenigstens eine von Komponente b) verschiedene Verbindung f) mit einer radikalisch polymerisierbaren, α,ß- ethylenisch ungesättigten Doppelbindung und mindestens einer kationogenen und/oder kationischen Gruppe pro Molekül einpolymerisiert enthält.
13. Ampholytisches Copolymer A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zusätzlich wenigstens eine Verbindung g) einpolymerisiert enthält, die ausgewählt ist unter Estern α,ß-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit d-Cy-Alkanolen, Estern α,ß-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit C2-C30-Diolen, Amiden α,ß-ethylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren mit C2-C30-Aminoalkoholen, die eine primäre oder sekundäre Ami- nogruppe aufweisen, von IM c) verschiedenen Polyetheracrylaten, Estern von Vi- nylalkohol und Allylalkohol mit CrC7-Monocarbonsäuren, Ci-C7-Alkylvinylethem, von IM d) verschiedenen Allylalkoholalkoxilaten, Vinylaromaten, Vinylhalogen- iden, Vinylidenhalogeniden, C2-C8-Monoolefinen, nicht aromatischen Kohlenwasserstoffen mit mindestens zwei konjugierten Doppelbindungen und Mischungen davon.
14. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, das
2 bis 96 Gew.-% wenigstens einer Verbindung a) mit einer radikalisch polymerisierbaren α,ß-ethylenisch ungesättigten Doppelbindung und mindestens einer anionogenen und/oder anionischen Gruppe pro Molekül, vor- zugsweise Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
2 bis 96 Gew.-% wenigstens einer Verbindung b), die ausgewählt ist unter N-Vinylimidazol-Verbindungen, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon, 0,05 bis 5 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethy- lenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
- 0 bis 95 Gew.-% wenigstens eines amidgruppenhaltigen Monomers d), vorzugsweise Vinylpyrrolidon und/oder Vinylcaprolactam,
0 bis 40 Gew.-% wenigstens einer Verbindung e), die vorzugsweise ausgewählt ist unter C8-C22-(Meth)acrylaten, C8-C22-Alkylvinylethern, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten, mit
C8-C22-Alkylgruppen terminierten Allylalkoholalkoxilaten, C8-C22-Carbonsäurevinylestem und Mischungen davon,
0 bis 40 Gew.-% wenigstens eines Monomers g), das vorzugsweise aus- gewählt ist unter CrC6-(Meth)acrylaten, insbesondere Methyl(meth)acrylat,
Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat und Mischungen davon,
einpolymerisiert enthält.
15. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
wenigstens 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus wenigstens einer N-Vinylimidazol-Verbindung b) und Acrylsäure und/oder
Methacrγlsäure,
wenigstens 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomers mit einer ani- onogenen oder anionischen Gruppe oder wenigstens eines Monomers mit einer kationogenen oder kationischen Gruppe, jeweils ausgewählt unter den Monomeren a), b) oder f),
0,05 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisati- on eingesetzten Monomere, wenigstens einer radikalisch polymerisierbaren vernetzenden Verbindung c),
0 bis 95 Gew.-% wenigstens einem amidgruppenhaltigen Monomer d), 0 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines hydrophoben Monomers e),
0 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomers g).
16. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, das einen molaren Über- schuss an anionogenen/anionischen Gruppen gegenüber kationogenen/kationi- schen Gruppen von größer als 1 : 1, vorzugsweise wenigstens 1,2 : 1, insbeson- dere wenigstens 1,4 : 1 , aufweist.
17. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
- Methacrylsäure und/oderAcrylsäure a),
wenigstens einer Verbindung b), ausgewählt unter N-Vinylimidazol, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid,
N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon,
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
wobei das molare Verhältnis von anionogenen/anionischen Gruppen zu kationo- genen/kationischen Gruppen wenigstens 1 : 1 beträgt.
18. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
- Methacrylsäure und/oderAcrylsäure a),
wenigstens einer Verbindung b), ausgewählt unter N-Vinylimidazol, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid,
N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon,
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether, 3 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomers g), das vorzugsweise ausgewählt ist unter Ci-C6-(Meth)acrylaten,
wobei das molare Verhältnis von anionogenen/anionischen Gruppen zu kationo- genen/kationischen Gruppen wenigstens 1,2 : 1 beträgt.
19. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, erhältlich durch radikalische
Copolymerisation von
Methacryl säure und/oder Acrylsäure a),
wenigstens einer Verbindung b), ausgewählt unter N-Vinylimidazol, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid und Mischungen davon,
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
- 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens einer Verbindung e), die vorzugsweise ausgewählt ist unter C8-C22-(Meth)acrylaten, C8-C22-Alkylvinylethem, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Allylalkoholalkoxilaten, C8-C22-Carbonsäurevinylestem und Mischungen davon,
wobei das molare Verhältnis von anionogenen/anionischen Gruppen zu kationo- genen/kationischen Gruppen wenigstens 1,4 : 1 beträgt.
20. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei bis zu 60 Gew.-% der Komponente a), bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere a), durch wenigstens ein Monomer d), vorzugsweise Vinylpyrrolidon und/oder Vinylcaprolac- tam, ersetzt werden.
21. Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
wenigstens 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
5 bis 70 Gew.-% Methacrylsäure und/oder Acrylsäure,
- 0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethy- lenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
20 bis 95 Gew.-% Vinylpyrrolidon,
- 0 bis 40 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, C8-C22-Meth)acrylaten, C8-C22-Alkylvinylethern, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Allylalkoholalkoxilaten, C8-C22-Carbonsäurevinylestem und Mischungen davon.
22. Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, erhältlich durch radikalische Co- polymerisation von
- wenigstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
5 bis 70 Gew.-% Methacrylsäure und/oder Acrylsäure,
0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethy- lenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
20 bis 85 Gew.-% Vinylpyrrolidon,
5 bis 40 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter Ci-C6-(Meth)acrylaten, insbesondere Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat und Mischungen davon.
23. Copolymer nacheinem der Ansprüche 1 bis 15, erhältlich durch radikalische Co- polymerisation von
wenigstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
5 bis 70 Gew.-% Methacrylsäure und/oder Acrylsäure,
- 0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethy- lenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
20 bis 85 Gew.-% Vinylpyrrolidon,
- 1 bis 20 Gew. -% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter C8-C3o-(Meth)acrylaten, mit C8-C30-Alkylgruppen terminierten PoIy- ether(meth)acrylaten und Mischungen davon, insbesondere unter Stearyl- methacrylat, mit Ci8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyethylengly- col(meth)acrylaten und Mischungen davon.
24. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei die Komponente a) N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid und/oder
N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid anstelle von oder zusätzlich zu dem N-Vinylimidazol aufweist.
25. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, das einen molaren Über- schuss an kationogenen/kationischen Gruppen gegenüber anionogenen/anioni- schen Gruppen von wenigstens 6 : 1 aufweist.
26. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
Methacrylsäure und/oder Acrylsäure a),
- N-Vinylimidazol b),
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
wobei das molare Verhältnis von kationogenen/kationischen Gruppen zu aniono- genen/anionischen Gruppen wenigstens 6 : 1 beträgt.
27. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, erhältlich durch radikalische
Copolymerisation von Methacrylsäure und/oder Acrylsäure a),
N-Vinylimidazol b),
- wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
3 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomers g), das vorzugswei- se ausgewählt ist unter Ci-C6-(Meth)acrylaten,
wobei das molare Verhältnis von kationogenen/kationischen Gruppen zu aniono- genen/anionischen Gruppen wenigstens 6 : 1 beträgt.
28. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
Methacrylsäure und/oder Acrylsäure a),
- N-Vinylimidazol b),
wenigstens einem Vernetzer c), vorzugsweise Ethylenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
- 0,1 bis 10 Gew.-% wenigstens einer Verbindung e), die vorzugsweise ausgewählt ist unter C8-C22-(Meth)acrylaten, C8-C22-Alkylvinylethem, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Allylalkoholalkoxilaten, C8-C22-Carbonsäurevinylestem und Mischungen davon,
wobei das molare Verhältnis von kationogenen/kationischen Gruppen zu aniono- genen/anionischen Gruppen wenigstens 6 : 1 beträgt.
29. Copolymer A) nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei bis zu 50 Gew.-% N-Vinylimidazol b), bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente b), durch ein anderes Monomer b) und/oder f), vorzugsweise N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid und/oder N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid, ersetzt werden.
30. Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, erhältlich durch radikalische Co- Polymerisation von wenigstens 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
3 bis 70 Gew.-% wenigstens eines Monomers mit einer kationogenen oder kationischen Gruppe, vorzugsweise ausgewählt unter Vinylimidazol- Verbindungen, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat,
N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat und Mischungen davon,
0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethy- lenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
0 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 95 Gew.-% Vinylpyrrolidon und/oder Vinylcaprolactam d),
0 bis 40 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat,
C8-C22-Meth)acrylaten, C8-C22-Alkylvinylethem,mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyether(meth)acrylaten, mit C8-C22-Alkylgruppen terminierten Allylalkoholalkoxilaten, C8-C22-Carbonsäurevinylestem und Mischungen davon.
31. Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Copolymer A) erhältlich ist durch radikalische Copolymerisation von
wenigstens 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymeri- sation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus
N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
3 bis 50 Gew.-% wenigstens eines Monomers mit einer kationogenen oder kationischen Gruppe, vorzugsweise ausgewählt unter Vinylimidazol- Verbindungen, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid,
N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat und Mischungen davon, 0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethy- lenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
20 bis 95 Gew.-% Vinylpyrrolidon und/oder Vinylcaprolactam d),
5 bis 40 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter Ci-C6-(Meth)acrylaten, insbesondere Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat und Mischungen davon.
32. Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, erhältlich durch radikalische Co- polymerisation von
wenigstens 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Polymerisation eingesetzten Monomere, wenigstens eines Monomerenpaars aus N-Vinylimidazol und Acrylsäure und/oder Methacrylsäure,
3 bis 70 Gew.-% wenigstens eines Monomers mit einer kationogenen oder kationischen Gruppe, vorzugsweise ausgewählt unter Vinylimidazol- Verbindungen, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamid, N-[3-(dimethylamino)propyl]methacrylamid,
N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat und Mischungen davon,
0,1 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Vernetzers c), vorzugsweise Ethy- lenglykoldi(meth)acrylat und/oder Pentaerythrittriallylether,
20 bis 85 Gew.-% Vinylpyrrolidon und/oder Vinylcaprolactam d),
1 bis 20 Gew.-% wenigstens eines weiteren Monomers, das ausgewählt ist unter C8-C3o-(Meth)acrylaten, mit C8-C30-Alkylgruppen terminierten PoIy- ether(meth)acrylaten und Mischungen davon, insbesondere unter Stearyl- methacrylat, mit Ci8-C22-Alkylgruppen terminierten Polyethylengly- col(meth)acrylaten und Mischungen davon.
33. Copolymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymerisation in Gegenwart einer polyetherhaltigen Verbindung erfolgt.
34. Copolymer A) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend mit CHCI3 teilweise oder vollständig quatemisierte kationische Gruppen.
35. Verfahren zur Herstellung eines ampholytisches Copolymer A), wie in einem der Ansprüche 1 bis 34 definiert, durch radikalische Copolymerisation nach der Methode der Fällungspolymerisation.
36. Verfahren nach Anspruch 35, wobei die Polymerisation in einem wasserfreien, aprotischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, vorzugsweise in Ethyl- acetat und/oder n-Butylacetat, erfolgt
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 oder 36, wobei die Polymerisation bei einer Temperatur im Bereich von 70 bis 140 0C, bevorzugt 75 bis 100 0C, insbesondere von 80 bis 95 0C, erfolgt.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 37, bei dem zur Copolymerisation wenigstens zwei Initiatoren eingesetzt werden, deren Zerfallstemperaturen um wenigstens 10 °C, vorzugsweise um wenigstens 15 °C, voneinander verschieden sind.
39. Verfahren nach Anspruch 38, wobei die Copolymerisation bis zum Abschluss der Fällung des Copolymers bei einer Temperatur größer oder gleich der niedrigeren Zerfallstemperatur und kleiner der höheren Zerfallstemperatur erfolgt und nach der Fällung eine weitere Umsetzung bei einer Temperatur größer oder gleich der höheren Zerfallstemperatur erfolgt.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 38, umfassend eine erste Polymeri- sationsphase bei einer ersten Polymerisationstemperatur und eine zweite Polymerisationsphase bei einer zweiten Polymerisationstemperatur oberhalb der ersten Polymerisationstemperatur, wobei zur Polymerisation wenigstens zwei Initiatoren eingesetzt werden, deren Halbwertszeiten bei der ersten Polymerisationstemperatur sich so unterscheiden, dass wenigstens einer dieser Initiatoren wäh- rend der ersten Polymerisationsphase in Radikale zerfällt und wenigstens einer dieser Initiatoren während der ersten Polymerisationsphase im Wesentlichen nicht in Radikale zerfällt und während der zweiten Polymerisationsphase in Radikale zerfällt.
41. Verfahren nach Anspruch 40, wobei die zweite Polymerisationsphase im Wesentlichen nach Abschluss der Fällung des Copolymers beginnt.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 41 , wobei der bei der niedrigeren Temperatur zerfallende Initiator eine Zerfallstemperatur von 50 bis 100 0C auf- weist.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 42, wobei der bei der höheren Temperatur zerfallende Initiator eine Zerfallstemperatur von 80 bis 150 °C aufweist.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 43, wobei der bei der höheren Temperatur zerfallende Initiator zu Beginn der Copolymerisation vorgelegt oder vor oder während der Fällung des Copolymers zugegeben wird.
45. Verfahren nach Anspruch 44, wobei der bei der höheren Temperatur zerfallende Initiator zu Beginn der Copolymerisation vorgelegt oder vor der Fällung des Copolymers zugegeben wird.
46. Verwendung eines ampholytischen Copolymers A), wie in einem der Ansprüche 1 bis 34 definiert, in einer wässrigen Wirk- oder Effektstoffzusammensetzung zur Modifizierung der Theologischen Eigenschaften dieser Zusammensetzung.
47. Verwendung nach Anspruch 46 als Rheologiemodifizierungsmittel mit über den pH-Wert steuerbaren Eigenschaften.
48. Verwendung nach Anspruch 47 von Copolymeren A), die einen molaren Über- schuss an anionogenen/anionischen Gruppen gegenüber kationogene n/kationischen Gruppen aufweisen, in einem pH-Bereich von 6 bis 10.
49. Verwendung eines Copolymers A), wie in einem der Ansprüche 1 bis 34 definiert, das einen molaren Überschuss an anionogenen/anionischen Gruppen gegenüber kationogenen/kationischen Gruppen aufweist, in Kombination mit einer Säure, vorzugsweise Milchsäure, zur Formulierung einer Dispersion mit einem pH- Wert im Bereich von 2 bis 6.
50. Verwendung eines Copolymers A), wie in einem der Ansprüche 1 bis 34 definiert, das einen molaren Überschuss an kationogenen/kationischen Gruppen gegenüber anionogenen/anionischen Gruppen aufweist, enthaltend teilweise oder vollständig quatemisierte kationische Gruppen, als Rheologiemodifizierungsmittel in einem pH-Bereich von 3 bis 9.
51. Verwendung nach Anspruch 46 als Rheologiemodifizierungsmittel für salzhaltige Zusammensetzungen.
52. Verwendung nach einem der Ansprüche 46 bis 51, in einer homogenphasigen wässrigen Zusammensetzung.
53. Verwendung nach einem der Ansprüche 46 bis 51, in einer heterogen phasigen Zusammensetzung, die zusätzlich wenigstens eine hydrophobe Komponente um- fasst.
54. Verwendung eines ampholytischen Copolymers A), wie in einem der Ansprüche 1 bis 34 definiert, als Solubilisator zur Herstellung wässriger Formulierungen von Wirkstoffen und Effektstoffen, die in Wasser bei 25 °C und 1013 mbar eine Löslichkeit unterhalb von 10 g/l aufweisen.
55. Verwendung eines ampholytischen Copolymers A), wie in einem der Ansprüche
1 bis 34 definiert, als Schutzkolloid bei der radikalischen wässrigen Emulsionspolymerisation.
56. Kosmetisches oder pharmazeutisches Mittel, enthaltend
A) wenigstens ein ampholytisches Copolymer wie in einem der Ansprüche 1 bis 34 definiert,
B) wenigstens einen kosmetisch oder pharmazeutisch akzeptablen Wirk- oder
Effektstoff, und
C) gegebenenfalls wenigstens einen weiteren, von B) verschiedenen kosmetisch oder pharmazeutisch akzeptablen Wirk- oder Hilfsstoff.
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