新型疏水改性阳离子聚合物及其个人护理组合物转让专利

申请号 : CN200780025320.0

文献号 : CN101484129B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : J·O·卡纳利P·沙J·波龙卡S·A·梅迪森

申请人 : 荷兰联合利华有限公司

摘要 :

本发明提供了可以用以增强(5)颗粒沉积作用的疏水改性阳离子聚合物及其组合物。

权利要求 :

1.个人洗涤组合物,其包含

(a)0.5-85%重量的清洁用表面活性剂;

(b)0.1-10%重量的光学改性有益剂;

(c)0.01-5%重量的具有如下结构的聚合物:(-A-)i(-B-)j(-C-)k

其中共聚单体A是阳离子重复单元,该重复单元在pH4到10测定时具有一个以上的正电荷并且该共聚单体A选自氯化2-丙烯基氧乙基三甲基铵、氯化甲基丙烯基氧乙基三甲铵、氯化二甲基二烯丙基铵、氯化丙烯基氨基丙基三甲基铵、氯化甲基丙烯基氨基丙基三甲基铵和甲基季铵化乙烯基咪唑;

其中共聚单体B是非水溶性的重复单元,该重复单元包含至少一个疏水部分,该疏水部分是共聚单体主链的部分和/或与主链连接的侧基并定义为包含3-20个C1-C3亚烷基和

1-3个C1-C3烷基,从而使侧基的等效烷烃碳数≥4并且该共聚单体B选自N-十二烷基甲基丙烯酰胺、N-(正-十八烷基丙烯酰胺)和N-叔辛基丙烯酰胺;

其中共聚单体C是被选择以改变整个聚合物可溶性的重复单元,并且该共聚单体C选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、丙烯酰基甘氨酰胺、甲基丙烯酰甘氨酰胺、乙烯基 唑烷酮、乙烯基甲基 唑烷酮、乙烯基吡咯烷酮和乙烯醇;

其中i、j和k代表每种各别的单体在聚合物主链中的重复次数,前提是j/i比例为

0.01-0.4,k/i比例为0.0-0.5;

其中共聚单体A的阳离子电荷密度≥3meq/g;和或整个聚合物电荷密度≥2meq/g。

2.权利要求1的个人洗涤组合物,其中所述聚合物的共聚单体B经选择以具有≥8的等效烷烃碳数。

3.权利要求1的个人洗涤组合物,其中所述共聚单体C用于增加所得聚合物的水溶性。

4.权利要求1的个人洗涤组合物,其中记号i、j和k之和对应于分子量在

10,000-2,000,000范围内的聚合物。

5.权利要求1的个人洗涤组合物,其中所述聚合物的共聚单体A的性质和记号i对i+j+k之和的比例对应于至少2.5meq/g聚合物的聚合物阳离子电荷密度。

6.权利要求1的个人洗涤组合物,其中所述聚合物的共聚单体B的性质和记号j对i+j+k之和的比例对应于保持大于0.1%水溶性的聚合物。

7.权利要求1的个人洗涤组合物,其中述聚合物的共聚单体C经选择以含有胺官能性。

8.权利要求1的个人洗涤组合物,其中所述有益剂是固体颗粒物质。

说明书 :

新型疏水改性阳离子聚合物及其个人护理组合物

发明领域

[0001] 本发明涉及新型阳离子聚合物,该聚合物具有足够电荷密度,并且通过这样的方法被改性,致使直接与有益剂(benefit agent)(例如光学改性颗粒例如云母或者滑石和极性油和非极性油)相互作用而无需与阴离子表面活性剂作用,以增强颗粒的沉积作用。新型聚合物可以被用于例如个人护理组合物(例如条皂、液体、乳霜、洗液)、特别是个人洗去型组合物(洗去型条皂或液体)中以增强该组合物的沉积作用。
[0002] 发明背景
[0003] 阳离子聚合物增强颗粒沉积作用的用途已经被例如申请人所公开。例如在一些申请人的共同未决的申请中(例如Tsaur等的美国公开第2005/0227882号;Polonka等的公开第2005/0233916号),申请人公开了包含阳离子聚合物的组合物,该阳离子聚合物作为沉积体系的一部分以递送提供光学益处的颗粒。然而在这些申请中,阳离子聚合物与阴离子表面活性剂相互作用以形成增强颗粒沉积的沉淀物或凝聚层。
[0004] 在Polonka等人的共同未决的美国系列第11/370,109和11/370,267号的申请中,在将被沉积的颗粒上单独形成“沉积体系”(阳离子聚合物/阴离子表面活性剂)。这样“被覆盖的”颗粒与空气相互作用以形成泡沫结构,而且颗粒主要从在使用中的泡沫中被沉积。然而单独沉积体系的化学作用仍然依赖于与阳离子微粒相互作用的阴离子表面活性剂。上述参考文献皆没有公开本发明的新型改性聚合物、或这些疏水改性阳离子聚合物的直接与有益剂(例如有益剂颗粒)相互作用而无需作为沉积体系一部分的阴离子表面活性剂以增强有益剂的沉积作用的用途。原则上,疏水改性阳离子可以与之作用的有益剂可以包括硅氧烷或油的乳液,就该乳液为天然带负电荷而言,该有益剂将与改性阳离子相互作用以增强沉积作用。
[0005] Clapp等人的美国申请第No.2004/0223993号公开了颗粒的直接疏水改性,但不是本发明中的疏水改性阳离子聚合物。Zhang的美国专利第No.6,780,826号公开了基于颗粒几何结构的颗粒沉积作用。
[0006] 在Journal of Cosmetic Science,第55卷,第S195-S205页(2004)的名为“低水平取代对洗发水体系中阳离子纤维素聚合物的调节性质的作用(Effects of low-level substitution on conditioning properties ofcationic cellulosic polymers in shampoo systems)”的参考文献中,T.V.Drovetskaya等人公开了因为接枝二甲基十二烷基铵基到纤维素主链上而使该聚合物具有疏水性的季铵化羟乙基纤维素聚合物。商业上该产品称为Polymer 用三甲基铵的接枝物实现了阳离子的取代。
[0007] 在Polymer 中,阳离子的取代程度被确定为0.2,意味着五个葡糖酐单元中的一个就包含季铵化接枝物。这种水平改性阳离子对应于1%的氮。因为具有这种水平的阳离子接枝物的纤维素主链的重复单元分子量约为300,所以该材料具有0.7毫当量每克的阳离子电荷密度。本主题发明的聚合物具有≥2meq/g、优选≥2.5meq/g、更优选≥4meq/g的电荷密度。
[0008] 中国科学院的Zhao等人在Journal of Applied Polymer Sciences,第84卷,第335-342页(2002)上发表了名为“聚(氯化二烷基二甲基铵-乙烯基三甲氧基硅烷)和聚(氯化二烷基二甲基铵-丙烯酰胺-乙烯基三甲氧基硅烷)的合成和絮凝性质(Synthesis and Flocculation Propertiesof Poly(dialkyl dimethyl ammonium chloride-vinyl trimethoxy silane)and poly(diallyl dimethyl ammonium chloride-acrylamide-vinyltrimethoxysilane))”的文章。
[0009] Zhao公开了聚合物作为水处理的絮凝剂的用途。聚合物使用相对低水平的疏水物(与我们使用10mol%或更高的那些发明相比,低于10mole%),因为高水平被认为会引起不溶性。Zhao没有进一步教导或表明疏水改性阳离子聚合物在个人护理组合物中的用途,而仅仅关注了其作为水处理的絮凝剂的用途。尚无包含清洁用表面活性剂(具有至少5%的表面活性剂)和/或有益剂(例如光学改性颗粒;或乳液)、或增强颗粒沉积作用(甚至在没有特定阴离子存在下)的改型阳离子聚合物的个人洗涤组合物的公开。
[0010] 发明概述
[0011] 申请人意想不到地发现了具有超过约2毫当量每克的电荷密度的新型疏水改性阳离子聚合物。该新型聚合物可以被用于例如增强个人护理清洁用组合物中的有益剂的沉积作用,所述组合物包含至少约5%表面活性剂。
[0012] 在一个实施方案中,本发明包含有至少一定电荷密度的新型疏水改性阳离子聚合物(即至少被改性10mol%)。
[0013] 这些聚合物包含具有如下通式的水溶性的(水溶性是指在水中具有大于0.1%的溶解性)三元共聚物。
[0014] (-A-)i(-B-)j(-C-)k
[0015] 其中共聚单体A代表阳离子重复单元,该重复单元被定义为在pH4-10的范围内具有一个以上正电荷;共聚单体B代表不带电的、非水溶性的(非水溶性是指在水中具有小于0.1%的溶解性)重复单元,该重复单元包含疏水主链或者具有疏水侧基,在每一种情况下皆包括3-20个C1-C3亚烷基(优选亚甲基基)和1-3个C1-C3烷基(优选甲基);而共聚单体C代表被挑选以改变整个共聚物性质的重复单元;
[0016] 其中记号i、j和k代表各代表性单体单元在共聚物链中的重复次数,前提是j/i比例为从约0.1到约0.4,k/i比例为从约0.0到约0.5。
[0017] 在第二个实施方案中,发明包含个人护理清洁用组合物,包含:
[0018] (1)0.5-85%、优选5-75%重量的清洁用表面活性剂(即提供洗净力的表面活性剂);
[0019] (2)0.1-10%重量、优选1-9%重量的有益剂;和
[0020] (3)0.01-5%、优选0.05-3%重量的上述水溶性的三元共聚物,除此之外在本发明的该实施方案的组合物中,j/i比例可以更广,即0.01-0.4而不是0.1-0.4。
[0021] 这些和其他方面、特征和优点将在本领域一般技术人员通过阅读以下详细说明和所附权利要求时显而易见。为避免疑惑,本发明一方面的任何特征可以在本发明其他任何方面被采用。需要注意的是,以下说明中所给出的实施例旨在阐明本发明而非旨在使本发明限制于这些实施例本身。除了在实验性实施例中以外或者另外指明,本文所用的所有表示组分的量或反应条件的数字在所有实例中都理解成通过术语“大约”来修饰。同样地,除非另外指明,否则所有百分比皆是总组合物的重量/重量百分比。以“从x到y”的格式表示的数字范围被理解为包括x和y。当为具体特征以“从x到y”的形式描述多个优选范围时,应该清楚的是,还将结合不同端点的所有范围考虑在内。当术语“包含”用在说明或权利要求中时,其并不旨在排除任何没有具体列举的术语、步骤或特征。除非另外指明,否则所有温度以摄氏度(℃)表示。除非另外明确指明,否则所有测量结果以国际单位制表示。所有引用文献(在有关部分)通过引用结合到本文中。
[0022] 发明详述
[0023] 本发明涉及新型阳离子聚合物,该聚合物同时具有足够大的电荷密度(由共聚单体A具有≥3毫当量每克的电荷密度的和/或整个聚合物具有>2.0、优选>2.5毫当量每克的电荷密度来限定)和足够的疏水修饰(由共聚单体B具有等效烷烃碳数(EACN)≥4的侧基,并以致使单体B对单体A的比例(j/i的比例)在约0.1到约0.4的范围内的水平存在来限定),以例如增强组合物中有益剂的沉积作用。特别需要注意的是所得的聚合物必须仍然是水溶性的。
[0024] 如上限定的新型疏水改性阳离子聚合物被认为可以直接与有益剂(与它们是否与阴离子表面活性剂一起配制无关)相互作用,以增强有益剂的沉积作用。虽然现有技术考虑阳离子聚合物与阴离子表面活性剂相互作用并协助颗粒沉积作用的用途;或考虑有益剂颗粒自身疏水改性以增强颗粒的沉积作用,但据申请人所知,现有技术从未考虑直接改性高电荷密度的阳离子聚合物,或从未注意这种聚合物对有益剂的沉积作用的效应(例如在个人组合物中)。
[0025] 在另一个实施方案中,本发明涉及包含改性阳离子聚合物的个人护理组合物,唯一不同之处在于,在被限定为以致使B对单体A的比例在0.01-0.4范围内的水平存在的那些组合物中,聚合物具有疏水改性。
[0026] 在这方面,本发明的聚合物可用于清洁用组合物,即包含至少约5%表面活性剂并且进一步包含上述的阳离子聚合物(具有更广的B对单体A比例)和将被沉积的有益剂的组合物。
[0027] 本发明还涉及增强有益剂的沉积作用的方法,特别是那些提供光学益处的方法,其包括配制包含至少5%表面活性剂、有益剂和所限定的阳离子聚合物的组合物。
[0028] 本发明在下面有更具体的阐述:
[0029] 更具体地说,本发明包含具有如下通用结构的新型三元共聚物:
[0030] (-A-)i(-B-)j(-C-)k
[0031] 其中共聚单体A是阳离子重复单元,其在pH4到10测定时具有一个以上正电荷;
[0032] 其中共聚单体B是不带电的非水溶性(在水中的溶解性小于0.1%)重复单元,该重复单元包含至少一个疏水部分,后者为共聚单体主链的部分或结合于该主链的侧基,所述疏水部分定义为包含3-20个C1-C3、优选C1的亚烷基和1-3个C1-C3、优选C1的烷基,从而使侧基的等效烷烃碳数(EACN)≥4;
[0033] 其中共聚单体C是经选择以改变整个聚合物可溶性(优选使水溶性更高)的重复单元;
[0034] 其中i、j和k代表各单体在权利要求聚合物(polymer claim)中的重复次数,前提是j/i比例为0.1-0.4(除了其应用于本发明的组合时比例为0.01到0.4之外),而k/i比例为0.0-0.5,从而使i+j+k之和在100(MW约10000)到20000(MW约106)的广范围内。
[0035] 本发明的一个重要方面是改性阳离子聚合物同时具有足够电荷密度和疏水改性,从而为有益剂(例如颗粒、乳液)提供了沉积的化学作用(例如通过改性阳离子与有益剂的相互作用),该有益剂可以存在于改性阳离子聚合物可在其中使用的组合物中。
[0036] 因此,优选共聚单体A的阳离子电荷密度应该≥3毫当量电荷每克单体单元、更优选≥4meq/gm(毫当量电荷每克单体单元)、更优选≥5meq/gm和甚至更优选≥6meq/gm;和/或整个聚合物密度应该≥2、优选≥2.5meq/gm聚合物。
[0037] 共聚物优选经选择,从而i(代表单体A)对i+j+k的比例产生电荷密度≥2、优选≥2.5meq/gm每总聚合物。
[0038] 共聚物经进一步优选选择,致使重复单元B具有含至少4、更优选至少8、最优选至少10的EACN的侧链。作为上限,所述侧链可能具有18或更少的EACN,因为具有更高EACN的链难以共聚合并会使所得的共聚物不溶于水。
[0039] 在“低界面张力定标比例法则对二元烃混合物的应用(Theapplication of low interfacial tension scaling rules to binary hydrocarbonmixtures)”,Journal of Colloid and Interface Science,第59卷,第39-44页,1977中,L.Cash等人介绍了等效烷烃碳数的概念。这些作者通过用EACN如下描述油混合物:EACN=XAEACNA+XBEACNB,将水的界面张力和油混合物联系了起来。这里XA和XB分别是油组分A和B的摩尔分数,每一种油由单独的EACN描述。此EACN反过来被描述为可以在环形或非线性油中被鉴定的最长线性区段中的碳数目。EACN概念是比较线性和非线性油在它们与水相互作用方面的便捷方法。
[0040] 共聚物经进一步优选选择并且B的性质经选择,以使j对i的比例在约0.1到约0.4的范围内(谨记所得的共聚物必须仍然是水溶性的)。此外,当共聚物被用于本发明的第二个实施方案的组合物中时,该比例在更广的0.01-0.4之间。
[0041] 共聚物可以进一步经选择,致使重复C单元部分置换B单元从而使聚合物更具水溶性。
[0042] 在优选实施方案中,i+j+k之和对应于具有的分子量在10,000到2,000,000范围内的聚合物。
[0043] 正如所指明的,共聚单体C是任选的(依赖于通过共聚单体B建立的疏水性控制水溶性),而且在一个实施方案中,k/i的比例实际上可以是零。在另一个优选实施方案中,C经选择具有胺官能度。胺官能度被认为可以促进皮肤上肽与蛋白/氨基酸的连接/结合,从而提高直接性。
[0044] 对应于重复单元A的阳离子单体可以选自例如包括氯化2-丙烯基氧乙基三甲基铵(AETAC)、氯化甲基丙烯基氧乙基三甲铵(METAC)、氯化二甲基二烯丙基铵(DMDAAC)、氯化丙烯基氨基丙基三甲基铵(APTAC)、氯化甲基丙烯基氨基丙基三甲基铵(MAPTAC)、和甲基季铵化乙烯基咪唑的名单中。
[0045] 对应于在下面的重复单元B的疏水单体可以选自例如包括n-十二烷基甲基丙烯酰胺(DMA)、n-(n-十八烷基丙烯酰胺)(ODA)、n-叔辛基丙烯酰胺(tOA)及其他的名单中。这些共聚单体的侧基的EACN是DMA=12、ODA=8和tOA=4。
[0046] 对应于在下面的重复单元C的共聚单体可以选自任何具有伯胺、仲胺或叔胺官能性的水溶性单体,其包括酰胺和酰亚胺以及醇类。这样的共聚单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、丙烯酰基甘氨酰胺、甲基丙烯酰甘氨酰胺、乙烯基噁唑烷酮、乙烯基甲基噁唑烷酮、乙烯基吡咯烷酮和乙烯醇。
[0047] 在第二个实施方案中,本发明的聚合物可以被用于个人护理组合物(例如条皂、液体、乳霜等),特别是洗去型个人洗涤组合物(例如条皂、液体)中,其中本发明的新型共聚物增强有益剂例如光学有益剂颗粒的沉积作用。所述组合物的实例是:
[0048] (1)0.5-85%、优选3-80%、更优选5-75%重量的清洁用表面活性剂(即提供洗净力的表面活性剂);
[0049] (2)0.1-10%、优选1到9%重量的有益剂;和
[0050] (3)0.01-5%、优选0.05-3%重量的水溶性(水溶性指在水中溶解性大于0.1%)三元共聚物,该三元共聚物具有上述结构并如上限定。
[0051] 表面活性剂
[0052] 表面活性剂可为数千种阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和现有技术熟知的混合物中的任何一种。
[0053] 阴离子表面活性剂包括但不确定地限于脂肪族硫酸盐、脂肪族磺酸盐(例如C8-C22磺酸盐或二磺酸盐)、芳族磺酸盐(例如烷基苯磺酸盐)、烷基磺基琥珀酸盐(alkyl sulfoccinates)、烷基和酰基牛磺酸盐、烷基和酰基肌氨酸盐、磺基乙酸盐、烷基磷酸盐、羧酸盐、羟乙基磺酸盐等。
[0054] 两性和两性离子表面活性剂
[0055] 两性表面活性剂可通过那些被广泛描述为脂肪族季铵、鏻和锍化合物的衍生物被例证,其中脂肪族基可以是直链或者支链,并且其中脂肪族取代基之一包含从约8到约18个碳原子,之一包含阴离子基团,例如羧酸根、磺酸根、硫酸根、磷酸根或碳磷酸根。这些化合物的通式是:
[0056]
[0057] 其中R2包含约8到约18个碳原子的烷基、链烯基或羟烷基、0到约10个碳原子的环氧乙烷部分和0到约1个碳原子的甘油基部分;Y选自由氮、磷和硫原子构成的组;R3是包含约1到约3个碳原子的烷基或单羟烷基;当Y为硫原子时X为1,当Y为氮原子或磷原子时X为2(注意当x为2时R3基团通过两个不同键连接到Y);R4为约1到约4个碳原子的亚烷基或羟亚烷基,Z是选自羧酸根、磺酸根、硫酸根、碳磷酸根和磷酸根的基团。
[0058] 可以用于本发明的两性表面活性剂包括至少一个酸基。这可为羧酸基或磺酸基。它们包括季氮(quaternary nitrogen),因此是季氨基酸(quaternary amido acid)。它们通常应包括7-18个碳原子的烷基或链烯基。它们通常符合如下整体结构式:
[0059]
[0060] 其中R1是7-18个碳原子的烷基或链烯基;
[0061] R2和R3是各自独立为1-3个碳原子的烷基、羟烷基或羧烷基;
[0062] n是2-4;
[0063] m是0-1;
[0064] X是0-3个碳原子的烯基,任选被羟基取代,和
[0065] Y是-CO2-或-SO3-
[0066] 非离子型表面活性剂
[0067] 可被使用的非离子表面活性剂包括尤其是具有疏水基和活泼氢原子的化合物(例如脂肪醇、酸、酰胺或烷酚)与环氧烷(特别是与单独的环氧乙烷或与环氧乙烷和环氧丙烷)的反应产物。特定的非离子型去污化合物是烷基(C6-C22)酚-环氧乙烷的缩合物、脂肪(C8-C18)直链或支链伯或仲醇与环氧乙烷的缩合产物、以及环氧乙烷与环氧丙烷和乙二胺的反应产物的缩合物。其他所谓的非离子去污化合物包括:长链氧化叔胺、长链氧化叔膦和二烷基亚砜。
[0068] 非离子表面活性剂也可以是糖酰胺,例如多糖酰胺。特别是所述表面活性剂可以是Au等人在美国专利第5,389,279号中描述的乳二糖酰胺的一种,该专利通过引用结合到本文中,或者可以是Kelkenberg的专利第5,009,814号中描述的糖酰胺的一种,该专利通过引用结合到本文中。
[0069] 在Parran Jr.的美国专利第3,723,325号中描述了其他可以被使用的表面活性剂,和在Llenado的美国专利第4,565,647号中公开的烷基多糖非离子表面活性剂,两者皆通过引用结合到本申请中。
[0070] 实际上,本发明的新型共聚物可以引入配制的灵活性。这是指例如因为高电荷密度的改性阳离子与有益剂相互作用形成沉积体系而并不需要阳离子聚合物/阴离子表面活性剂沉积体系,所以沉积体系不依赖于包含阴离子表面活性剂。反过来这也允许例如使用温和得多的表面活性剂而不依赖于通常更刺激(对皮肤刺激)的阴离子表面活性剂。
[0071] 有益剂
[0072] 原则上有益剂可以是与疏水改性阳离子聚合物反应的任何带负电荷的部分。这可以包括例如硅氧烷乳液或油。
[0073] 在一个优选实施方案中,有益剂是可以选自无色和有色、有机和无机材料的光学改性剂。
[0074] 在可以被使用的材料中包括:
[0075] 有机颜料、无机颜料、聚合物和填料例如氧化钛、氧化锌、有色氧化铁、氧化铬/氢氧化铬/水合铬(hydrate chromium)、氧化铝、二氧化硅、氧化锆、硫酸钡、硅酸盐、天然/生物碱(包括衍生物)聚合物、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、群青、碱土金属碳酸盐。这些材料可以是片状材料例如滑石、绢云母、云母、合成云母、涂覆有机和无机分子的片状底材、氯化氧铋、硫酸钡。颗粒可以由几种材料(如染料、色淀和调色剂)组成。色淀是例如具有氢氧化铝以协助结合到固体的染料。颜色可以通过荧光、吸附或虹彩产生。这是指,改性材料的颜色是通过光学方法而不是例如通过化学方法产生。
[0076] 在本发明的另一个实施方案中,本发明涉及用本发明的新型疏水改性聚合物增强颗粒特别是光学改性剂颗粒的沉积作用的方法。
[0077] 实施例
[0078] 本发明的聚合方法可以按照如下所阐明的来说明。
[0079] 通过使X摩尔阳离子单体与Y摩尔疏水单体在醇溶剂中共聚来合成疏水改性阳离子聚合物。这里,分数X/(X+Y)和Y/(X+Y)分别指在阳离子单体和疏水单体在原料中的摩尔分数。醇溶剂是乙醇和甲醇的共混物,经选择以使其成为阳离子和疏水单体的良好溶剂,由于事实上所用的阳离子单体是作为浓缩水溶剂而添加的,所以该醇溶剂包含了5-20%w/w的水。将单体和溶剂装入圆底烧瓶中,通过用氮吹扫三十分钟使溶液脱空气。此时,通过添加起始剂并用加热套和水冷凝结器回流加热来起始聚合作用。以0.01-0.5克每百克单体的浓度使用该起始剂,并根据该起始剂半衰期和聚合总时间在等距时间间隔中逐渐增加剂量。聚合结束时,通过在氮流下将醇蒸发使反应混合物的体积减少到约1/2,接着用水稀释。通过使用具有3500截留分子量的Spectra/Por 透析膜,用蒸馏水/去离子水透析反应混合物去除未反应的单体、起始剂和溶剂。然后通过冻干去除水,留下细粉状的共聚物。用
1
H NMR光谱法测定产物在D2O溶液的实际共聚物组分。
[0080] 用接触角测试测定沉积作用
[0081] 玻璃上水接触角的改性:通过在70%热硝酸中浸泡15分钟来清洗玻璃载玻片,然后在蒸馏-去离子水中广泛冲洗,得到具有相对于水接触角为零的基片(substrate)。然后将载玻片在0.1%待测聚合物的水溶液中浸渍60秒的时间。浸渍后,从溶液中取出载玻片,在流动的蒸馏-去离子水中每边冲洗10秒钟。该冲洗实验方案共计重复三个循环,然后用光学特性吸水纸轻拍干燥载玻片。然后将载玻片安装于Rame Hart接触角测角器上,并且用微量注射器施加一滴水。通过显微镜用分度器标度读取水滴与玻璃基片形成的接触角。每次测量用在基片不同部位的一个新水滴,以五个水滴进行重复测量。然后报告平均值。
[0082] 实施例1-5:各种乙烯基聚合物的制备
[0083] 实施例1:以90/10的摩尔比加入氯化二甲基二烯丙基铵(DMDAAC)/N-叔辛基丙烯酰胺(tOA)。将45毫摩的DMDAAC(MW161.6,11.19g的65%水溶液)和5毫摩tOA(MW183.3,0.9165g溶解于10mL甲醇中)装入50mL三颈烧瓶。加入另外的10mL甲醇,其中含有4%乙醇以提高溶剂的沸点(MeOH的BP=60℃,EtOH的B.P=76℃)。在烧瓶上安装冷凝器,用干氮吹扫30分钟。然后使用加热套,将混合物加热至回流(68℃)。所用的起始剂为以基于单体的浓度为0.3%w/w溶解于甲醇的2,2’偶氮二异丁腈。在这种情况下,将36.3mg(0.003x(11.19+0.9165)溶于10mL甲醇中,并每7个小时等分加至回流混合物
1
中。72小时后反应终止,如上所述分离产物。最终产物中共聚单体摩尔比由 H NMR测定为
86/14DMDAAC/tOA。
[0084] 实施例2:以88/12的摩尔比加入氯化二甲基二烯丙基铵(DMDAAC)/N-叔辛基丙烯酰胺(tOA)。将44毫摩的DMDAAC(MW161.6,10.95g的65%水溶液)和6毫摩tOA(MW183.3,1.0974g溶解于10mL甲醇)装入50mL三颈烧瓶。加入另外的10mL甲醇,其中含由4%乙醇以提高溶剂的沸点(MeOH的BP=60℃,EtOH的B.P=76℃)。在烧瓶上安装冷凝器,用干氮吹扫30分钟。然后用加热套,将混合物加热至回流(68℃)。所用的起始剂为以基于单体的浓度为0.25%w/w溶解于甲醇的2,2偶氮二异丁腈。在这种情况下,将30mg(0.0025x(10.95+1.0974))溶于10mL甲醇中,并每7个小时等分加至回流混合物
1
中。72小时后反应终止,如上所述分离产物。最终产物中共聚单体摩尔比由 H NMR测定为
81/19DMDAAC/tOA。
[0085] 实施例3:以85/15的摩尔比加入氯化二甲基二烯丙基铵(DMDAAC)/N-叔辛基丙烯酰胺(tOA)。将42.5毫摩的DMDAAC(MW 161.6,10.56g的65%水溶液)和7.5毫摩tOA(MW 183.3,1.375g溶解于10mL甲醇)装入50mL三颈烧瓶。加入另外的10mL甲醇,其中含4%乙醇以提高溶剂的沸点(MeOH的BP=60℃,EtOH的B.P=76℃)。在烧瓶上安装冷凝器,用干氮吹扫30分钟。然后用加热套将混合物加热至回流(68℃)。所用的起始剂为以基于单体浓度为0.3%w/w溶解于甲醇的2,2偶氮二异丁腈。在这种情况下,将36mg(0.003x(10.56+1.375))溶于10mL甲醇中,并每7个小时等分加至回流混合物1
中。72小时后反应终止,如上所述分离产物。最终产物中共聚单体摩尔比由 H NMR测定为
80/20DMDAAC/tOA。
[0086] 实施例4:以80/20的摩尔比加入氯化二甲基二烯丙基铵(DMDAAC)/N-叔辛基丙烯酰胺(tOA)。将40毫摩的DMDAAC(MW161.6,9.945g的65%水溶液)和10毫摩tOA(MW183.3,1.833g溶解于10mL甲醇)装入50mL三颈烧瓶。加入另外的10mL甲醇,其中含
4%乙醇以提高溶剂的沸点(MeOH的BP=60℃,EtOH的B.P=76℃)。在烧瓶上安装冷凝器,用干氮吹扫30分钟。然后用加热套将混合物加热至回流(68℃)。所用的起始剂为以基于单体浓度为0.3%w/w溶解于甲醇的2,2偶氮二异丁腈。在这种情况下,将
35.3mg(0.003x(9.945+1.833))溶于10mL甲醇中,并每7个小时等分加至回流混合物中。
1
72小时后反应终止,如上所述分离产物。最终产物中共聚单体摩尔比由 H NMR测定为
70/30DMDAAC/tOA。
[0087] 实施例5:以90/10的摩尔比加入氯化2-丙烯基氧乙基三甲基铵(AETAC)/n-十二烷基甲基丙烯酰胺(DMA)。将45毫摩的AETAC(MW 193.6,10.89g的80%水溶液)和5毫摩DMA(MW253.4,1.267g溶解于10mL乙醇)装入50mL三颈烧瓶。加入另外的10mL乙醇(EtOH的BP=76℃),在烧瓶上安装冷凝器,用干氮吹扫30分钟。然后用加热套将混合物加热至回流(76℃)。所用的起始剂为以基于单体的浓度为0.3%w/w溶解于甲醇的2’2偶氮二异丁腈。在这种情况下,将36.5mg(0.003x(10.89+1.267)溶于10mL乙醇中,并每7个小时等分加至回流混合物中。72小时后反应终止,如上所述分离产物。最终产物的共聚1
单体摩尔比由 H NMR测定为89/11AETAC/DMA。
[0088] 除上面合成的实施例1-5的乙烯聚合物之外,还从AmercholCorporation(Dow Company的子公司)获得了作为样品的一系列疏水改性羟乙基纤维素聚合物。名为SoftCAT Polymer 的材料被描述为高粘度、季铵化、被三甲基铵基团所取代的羟乙基纤维素聚合物。该材料的氮重量百分比已被测定为1.1%,并且假设平均2.5摩尔环氧乙烷/葡糖酐环,则可以估计阳离子取代度为2.2,并具有0.8毫当量每克的阳离子电荷密度。一种疏水改性羟乙基纤维素作为SK- 被提供,该纤维素的氮重量百分比为1.0%,因此具有同样的取代度和0.7毫当量每克的电荷密度。据制造厂家所述,SoftCAT SK- 也包含1
低水平的疏水二甲基十二烷基铵取代。申请人用 HNMR估计该聚合物的疏水负载水平,结果为相当于2疏水单元/100葡糖酐环。这两种材料都是水溶的,但是它们也皆可高效提高水粘度。
[0089] 沉积作用实施例-接触角测试
[0090] 用以上实验方案中描述的接触角测试示范了构成本发明的共聚物增强皮肤有益剂沉积作用的能力。
[0091] 沉积作用实施例-接触角测试
[0092] 用以上实验方案中描述的接触角测试示范了构成本发明的共聚物增强皮肤有益剂沉积作用的能力。下面表1阐述了接触角测试的结果:
[0093] 表I.水滴在经聚合物处理的玻璃载玻片上的接触角
[0094]处理中所用的聚合物 接触角,角度(平均)
(共聚单体加入比例)
Merquat 100*(比较的) 13.2±2.0
实施例1(90/10比例) 20.4±2.0
实施例2(88/12比例) 27.4±3.0
实施例3(85/15比例) 30.4±3.0
实施例5(90/10比例) 18.5±2.0
SK-M(比较的) 17.5±2.0
SK-MH 21.8±2.0
[0095] *Merquat 100是由Nalco Corp制备的氯化二甲基二烯丙基铵(DMDAAC)的分子量为200,000的同聚物。
[0096] 表I的结果表明,依次更具疏水性改性聚合物,实施例1=>2=>3,具有增大水在玻璃表面的接触角的逐渐增大的趋势。这样的增加和与聚合物使玻璃表面疏水是一致的。SK-MH疏水轻微的特性还是表现出相对SK-M而言增加接触角的同样趋势。
[0097] 沉积作用的实施例-光学值的改变
[0098] 本发明的聚合物依照下列组成被掺入到美肤皂(beauty bar)中
[0099]实施例 6 7 8 9 10
组成
月桂酸钠 15 15 15 15 15
十二烷基硫酸钠 2 2 2 2 2
蔗糖 45 45 45 45 45
麦芽糖糊精 15 15 15 15 15
TCM聚合物 5 5 5 5 5
(钛覆云母)
Merquat 100*(比较的) 0.4
实施例1的聚合物(90∶10 0.4
DMDAAC/tOA)
实施例3的聚合物(85∶15 0.4
DMDAAC/tOA)
SK-M(比较的) 0.4
SK-MH 0.4
水至平衡
[0100] *Merquat 100是由Nalco Corp制备的氯化二甲基二烯丙基铵(DMDAAC)的分子量为200,000的同聚物。
[0101] 通过可被如下概述的实验方案测定钛覆云母(TCM)颗粒从这些条皂到猪皮的沉积作用。猪皮从3-5月大的雌性黑猪皮中获得,部分被剃刮并形成1.5mm片皮。每一片猪皮取量值为1″x 3″并使之附着于光滑卡片上。通过在流动自来水下浸湿并摩擦条皂生成大约100mL体积的泡沫。将泡沫转移到猪皮片上并使其在60秒内作用到该皮中,然后在流动自来水下冲洗30秒。将皮肤干燥一小时,然后用表面反射性测量器(Novo光学统计色泽仪)读取皮肤反射率的变化。
[0102] 表II用泡沫处理的皮肤样品的反射率
[0103]处理中使用的聚合物 反射率值的变化% Delta L
(平均值)
实施例6(比较的) 85 1.8
实施例7 93 4.8
实施例8 120 10.6
实施例9(比较的) 24 0.2
实施例10 66 5.1