説明

アニオン性会合性レオロジー変性剤

本発明は、新規なアニオン性会合性レオロジー変性剤、その製造方法および応用に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規な会合性レオロジー変性剤、その製造方法および応用に関する。
【背景技術】
【0002】
化粧用組成物、医薬用組成物および工業用組成物のレオロジー特性について、特定の要求がしばしば存在する。これらの組成物は多くの場合、添加剤、いわゆる増粘剤を用いないと、所望の適用形態に変換できない。通常の低分子量増粘剤の例は、脂肪酸、脂肪アルコールまたはワックスの、アルカリ金属塩およびアルミニウム塩である。しかしながら、増粘すべき組成物の使用分野によっては、既知の増粘剤の使用は不都合を伴うことがよくある。例えば不適合性の故に、そのような増粘剤の増粘効果が十分ではない場合や、増粘剤の組成物への混合が妨げられたり不完全であったりする場合がある。できる限り少ない割合またはできる限り少ない種類の活性物質を用いて複雑な特性プロフィルを有する製品を供給することは、しばしば困難である。例えば、良好なコンディショニング特性またはフィルム形成特性を有すると同時に、化粧用組成物にとっての増粘剤としても作用できる、化粧用組成物のためのポリマーに対する要求が存在する。また、化粧品および医薬品に対する消費者の審美的要求も高まっている。例えば、現在、そのような製品を用いた透明なゲル状組成物が好まれている。従って、官能特性、固化能およびレオロジー特性に関する特定の特性プロフィルを与えるのに適した、化粧品および医薬品に適合するポリマーに対する要求が存在する。
【0003】
一般に、ポリマー増粘剤は、ポリマーの分子量によって粘度を調整する。より高粘性またはゲル状の組成物を調製するための増粘剤としてポリマーを用いた際にしばしば生じる1つの欠点は、ポリマーの分子量が大きくなるにつれ、一般に、化粧用組成物への配合が困難になり、最終的にはしばしば、所望の溶液ではなくポリマーの膨潤しか観察されないことである。
【0004】
ポリマーレオロジー変性剤は、天然由来品または合成由来品のいずれかに分類することができる。天然由来品の例は、デンプン、セルロース、アルギン酸塩およびタンパク質を包含する。これらの天然由来ポリマーは、有効な水溶性レオロジー変性剤をもたらすための、多糖類単位の構成単位、またはアミノ酸を含む。より広範に使用されている天然品(例えばデンプンおよびセルロース)の主鎖への、選択した基のグラフト化により、特定の適用要件に対応するために開発された多数の変性品が供給されている。
【0005】
アクリル酸系合成ポリマーの3つの一般的な種類は、長年にわたって様々な用途においてレオロジー変性剤として使用されてきた製品の群を含む。第1類は、数ある中でも、(メタ)アクリル酸ホモポリマー、(メタ)アクリル酸コポリマー、(メタ)アクリレートエステルおよびマレイン酸に基づくものである。この群は典型的には、アルカリ膨潤性(または溶解性)エマルション(ASE)と称される。疎水基の組み込みによるASEポリマー構造の変性により、疎水変性アルカリ膨潤性エマルション(HASE)として知られている合成レオロジー変性剤である第2類が規定される。この群のポリマーは、より一般的には会合性増粘剤と称され、通常のASE類の合成ポリマーより広範な剪断速度にわたって、組成物のレオロジーをより良好に制御する可能性をもたらす。合成レオロジー変性剤の第3類は、疎水変性エトキシル化ウレタン樹脂(HEUR)である。この群のポリマーは典型的には、ウレタン結合によって結ばれた様々な長さのポリエチレングリコール単位からなり、疎水性末端基で終端している。ASE類およびHASE類とは異なり、HEURレオロジー変性剤は非イオン性物質であり、その増粘メカニズムの活性化はpHに依存しない。
【0006】
WO 93/22358(BASF)は、A)50〜99.99重量%の、オレフィン性不飽和C〜Cモノカルボン酸、オレフィン性不飽和C〜Cジカルボン酸、それらの無水物、或いはそのようなカルボン酸または無水物の混合物と、B)0.1〜29.95重量%の、式IまたはII:
【化1】

[式中、RはC〜C20アルキル、C〜C20アルケニル、C〜Cシクロアルキル、フェニル、フェニル(C〜C12アルキル)または(C〜C12アルキル)フェニルであり、Rは水素、メチルまたはフェニルであり、RおよびRはそれぞれHまたはC〜Cアルキルであり、Xはハロゲン、C〜CアルコキシスルホニルオキシまたはC〜Cアルカンスルホネートであり、ここで、C〜Cアルカンスルホネートはまた、ベタイン構造の形成を伴ってRまたはRとして存在することもでき、YはOまたはNHであり、AはC〜Cアルキレンである]
で示されるオレフィン性不飽和第四級アンモニウム化合物またはそのようなアンモニウム化合物の混合物、C)0〜49.99重量%の式III:
【化2】

[式中、R、RおよびYは先に記載した意味を有し、Rは水素、メチルまたはエチルであり、nは0〜25の数である]
で示されるアクリレートまたはメタクリレート、D)0〜29.85重量%の別の共重合性モノマーおよびE)0.5〜2重量%の架橋剤としての、分子中に少なくとも2個のオレイン性不飽和基を有する化合物の1種以上とのラジカル重合により得ることができるコポリマーを記載している。
【0007】
WO 00/39176(BF Goodrich)は、0.05〜20モル%の少なくとも1個のカルボキシ官能基を有するアニオン性モノマー、10〜45モル%の少なくとも1個のアミノ官能基を有するカチオン性モノマー、35〜95モル%の非イオン性親水性モノマー、0〜10モル%の疎水性モノマーおよび0〜1.5モル%の架橋モノマーの共重合によって生成した親水性両性ポリマーであって、約50℃より高いガラス転移温度を有するコポリマーが得られるようにモノマーが選択され、カチオン性モノマーとアニオン性モノマーが約2:約16の比で存在するポリマーを記載している。
【0008】
WO 01/62809(BASF)は、a)5〜50重量%の少なくとも1種の式I:
【化3】

[式中、Rは水素またはC〜Cアルキルであり、XはOまたはNR(ここで、Rは水素、C〜CアルキルまたはC〜Cシクロアルキルである)である]
で示されるα,β−エチレン性不飽和モノマー、b)25〜90重量%の少なくとも1種のN−ビニルアミドおよび/またはN−ビニルラクタム、c)0.5〜30重量%の少なくとも1種の、ラジカル重合性α,β−エチレン性不飽和二重結合および一分子につき少なくとも1個のカチオン性有機基および/またはカチオン性基を有する化合物、d)0〜30重量%の少なくとも1種の式II:
【化4】

[式中、Rは水素またはC〜Cアルキルであり、XはOまたはNR(ここで、Rは水素、C〜CアルキルまたはC〜Cシクロアルキルである)であり、Rは水素または直鎖C〜C22アルキル基である]
で示されるα,β−エチレン性不飽和モノマーを、組み込んだ状態で含んでなる水溶性または水分散性ポリマーおよびその塩の少なくとも1種を含んでなる化粧用組成物を記載している。
【0009】
WO 03/053381(BASF)は、エーテル基含有またはビニルアルコール由来の反復単位を有するポリマー成分の存在下で、少なくとも1種のN−ビニルラクタム、少なくとも1種のアニオン性有機モノマーおよび場合によりそれらと共重合できる更なるα,β―エチレン性不飽和化合物をラジカル共重合することによって得られる水溶性または水分散性コポリマーの少なくとも1種を含んでなる化粧用組成物を記載している。
【0010】
WO 2004/058837(BASF)は、A)a)ラジカル重合性α,β−エチレン性不飽和二重結合および一分子につき少なくとも1個のアニオン性有機基および/またはアニオン性基を有する化合物の少なくとも1種、b)ラジカル重合性α,β−エチレン性不飽和二重結合および一分子につき少なくとも1個のカチオン性有機基および/またはカチオン性基を有する化合物の少なくとも1種、c)式:
【化5】

[式中、基R〜Rの1つは式:CH=CR(ここで、RはHまたはC〜Cアルキルである)で示される基であり、それ以外の基R〜Rは互いに独立してH、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘタリールであり、RおよびRはそれらに結合しているアミド基と一緒に5〜8個の環原子を有するラクタムを形成していてもよく、RおよびRはそれらに結合している窒素原子と一緒に五員〜七員複素環を形成していてもよく、ただし、基R、RおよびRの炭素原子の和は最大8である]で示されるα,β−エチレン性不飽和アミド基含有化合物の少なくとも1種のラジカル共重合によって得ることができる両性コポリマーの少なくとも1種、または前記両性コポリマーの少なくとも1種を含んでなる高分子電解質錯体、およびそれらとは異なる少なくとも1種の更なる高分子電解質、並びにB)化粧用組成物に適したキャリヤーの少なくとも1種を含んでなる化粧用または医薬用組成物を記載している。
【0011】
WO 2006/044193(ISP)およびUS 2007/0231286 A1(ISP)は、架橋直鎖ポリ(ビニルアミド/重合性カルボン酸)コポリマーであるレオロジー変性剤/ヘアスタイリング樹脂、および着色化粧用組成物におけるその使用を記載している。
【0012】
WO 2007/010035 A1(BASF)は、a1)ラジカル重合性α,β−エチレン性不飽和二重結合および一分子につき少なくとも1個のアニオン性有機基および/またはアニオン性基を有する化合物の少なくとも1種、a2)ラジカル重合性α,β−エチレン性不飽和二重結合および一分子につき少なくとも1個のカチオン性有機基および/またはカチオン性基を有する化合物の少なくとも1種、b)一分子につき少なくとも2個のα,β−エチレン性不飽和二重結合を有するラジカル重合性架橋化合物の少なくとも1種の、c)必要に応じて、ポリエーテル基および/またはラジカル重合性オレフィン性不飽和二重結合を有するシリコーン化合物の少なくとも1種の存在下での、ラジカル共重合によって得ることができるアニオン性またはカチオン性の両性コポリマーの、毛髪用化粧品における組成物のためのレオロジー変性剤としての使用を記載している。
【0013】
US 4,230,844(DuPont)は、(i)約1〜99重量%の少なくとも1種のC〜C不飽和カルボン酸、および(ii)約1〜99重量%の少なくとも1種の式:
【化6】

[式中、RおよびRはそれぞれ水素またはメチルであり、xは5〜80の正の整数であり、yは0〜20の整数であり、RはC1〜20アルキル、またはアルキル基が1〜20個の炭素原子を有するアルキルフェニルである]
で示されるエステルを含んでなる増粘剤ポリマーを記載している。
【0014】
US 4,138,381(DuPont)は、組成物の50重量%までの濃度で溶媒中に溶解したポリマーを含んでなる増粘剤であって、溶媒が少なくとも1種のグリコールであり、調製中、グリコールの重量に基づいて50重量%までの水を含有し、ポリマーが(a)約10〜98重量%の少なくとも1種のC〜C不飽和カルボン酸、(b)約1〜50重量%の少なくとも1種の、アルキル基が1〜30個の炭素原子を有するアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレート、および(c)約1〜85重量%の少なくとも1種の式:
【化7】

[式中、RおよびRはそれぞれ水素またはメチルであり、xは5〜80の正の整数であり、yは0〜20の整数であり、RはC1〜20アルキル、またはアルキル基が1〜20個の炭素原子を有するアルキルフェニルである]
で示されるエステルから本質的になり、(a)〜(c)の和が100%となる増粘剤を記載している。
【0015】
US 5,015,708は、脂肪族炭化水素(特に、分岐または非分岐、環式または非環式であるC〜C10飽和炭化水素、好ましくは、ヘプタンまたはシクロヘキサン)溶媒中、重合開始剤の存在下、予め定めた組成範囲にある、ビニルラクタム(例えばビニルピロリドンまたはビニルカプロラクタム)、重合性カルボン酸(例えばアクリル酸またはメタクリル酸)および疎水性モノマー(例えばラウリルメタクリレート)の反応混合物を重合し製造した未架橋沈澱ターポリマーを記載している。ターポリマーは、白色粉末として高収率で得られ、容易に濾過および乾燥することができる。
【0016】
US 6,025,431は、(a)約5〜約80重量%の、アクリル酸のC〜Cアルキルエステル、およびメタクリル酸のC〜Cアルキルエステルからなる群から選択されるアクリレートモノマー、(b)約5〜約80重量%の、少なくとも1個の窒素原子またはイオウ原子を有するビニル置換複素環式化合物、(メタ)アクリルアミド、モノまたはジ(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル(メタ)アクリレート、およびモノまたはジ(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル(メタ)アクリルアミドからなる群から選択されるモノマー、(c)0〜約30重量%の会合性モノマー(ここで、全ての重量パーセントはポリマーレオロジー変性剤を製造するために使用したモノマーの総重量に基づく)の重合によって製造したポリマーレオロジー変性剤(PRM)、および化粧用組成物に適した活性物質(CAA)を記載している。
【0017】
EP 3235 A1(BASF)は、(a)80〜2重量%の、エチレン性不飽和C〜Cカルボン酸、アクリルアミドジメチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸またはビニルリン酸、式:
【化8】

[式中、RはHまたは−CHであり、nは1〜4であり、RおよびRはC1〜4アルキルである]
で示されるエステル、または前記モノマーの混合物、および(b)20〜98重量%の、式:
【化9】

[式中、RはC1〜20アルキルであり、RはHまたは−CHであり、RはHであり、nは2〜100であり、mは0〜50である]
で示される重合性エチレン性不飽和化合物
を含んでなる水溶性コポリマーを記載している。
【0018】
EP 11806 A1(Dow Chemical)は、約5.0より低い酸性pHで水性コロイド状分散体として安定であるが塩基を用いたpH調整に応答するエマルションコポリマーを得るために、(A)15〜60重量%の、C〜Cα,β−エチレン性不飽和カルボン酸モノマー(好ましくはアクリル酸またはメタクリル酸)、またはそれらとイタコン酸またはフマル酸との混合物、(B)15〜80重量%の、非イオン性共重合性C〜C12α,β−エチレン性不飽和モノマー(好ましくはエチルアクリレートのようなモノビニルエステル)、またはそれらとスチレン、アクリロニトリル、塩化ビニルまたは酢酸ビニルとの混合物、(C)1〜30重量%の、特定の非イオン性ビニル界面活性エステル(例えばノニルフェノキシポリ(エチレンオキシ)エチルアクリレート)の共重合によって製造した水性液状エマルションポリマーを記載している。5.5〜10.5またはそれより高いpHに調整したエマルションポリマーは、化粧品、掘削泥水、および特にラテックス塗料のような水性被覆組成物を包含する水系のための増粘剤として有用である。
【0019】
EP 13836(Rohm & Haas)は、(1)20〜69.5重量%のアクリル酸および/またはメタクリル酸、(2)0.5〜25重量%の式:
【化10】

[式中、RはHまたはCHであり、nは少なくとも2であり、RはC〜C30アルキル、アルキルアリールまたは多環式アルキルである]
で示されるモノマー、(3)少なくとも30重量%の少なくとも1種のC〜Cアルキルアクリレートおよび/またはメタクリレート、および(4)0〜0.1重量%のポリエチレン製不飽和モノマーを、(1)、(2)、(3)および(4)の和が100%となるように含有するコポリマーを記載している。
【0020】
EP 1690878 A1(Rohm & Haas)は、(a)25〜45%のカルボン酸モノマー残基、(b)50〜65%のC〜Cアルキル(メタ)アクリレート残基、(c)2〜20%の、(i)アルキル(メタ)アクリレート、(ii)ビニルアルカノエート、(iii)N−ビニルアルキルアミドおよび(iv)N−アルキル(メタ)アクリルアミドの少なくとも1つの残基(6〜18個の炭素原子を有するアルキル基が存在する)、および(d)0.01〜2%の少なくとも1種の架橋剤の残基を含んでなるポリマーを記載している。
【0021】
WO 2003/061615(Noveon)は、(a)少なくとも1種の酸性ビニルモノマーまたはその塩、(b)少なくとも1種の非イオン性ビニルモノマー、(c)第一疎水性末端基を有する第一会合性モノマー、(d)第二疎水性末端基を有する第二会合性モノマー、半疎水性モノマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されるモノマーの少なくとも1種、並びに任意に(e)架橋モノマー、連鎖移動剤およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるモノマーを含んでなるモノマー混合物の重合体であるレオロジー変性ヘアセットアルカリ膨潤性および/またはアルカリ溶解性会合性ポリマーを、ヘアセットに有効な量で含んでなるヘアセット水性組成物であって、モノマー(d)が第二会合性モノマーからしか選択されない場合は、会合性モノマー(c)および(d)の第一および第二疎水性末端基はそれぞれ独立して同じまたは異なった炭化水素種から選択され、第一および第二疎水性末端基が同じ炭化水素種から選択される場合は、疎水性末端基の分子式の炭素原子が少なくとも8個異なる組成物を記載している。
【0022】
アニオン性会合性レオロジー変性ポリマーは市販されており、その例は、Aculyn(登録商標) 22(INCI:アクリレート/ステアレス−20メタクリレートコポリマー;メタクリル酸とステアレス−20とのエステルと、アクリル酸、メタクリル酸またはそれらの単純エステルの1つであるモノマーの1種以上とのコポリマー)、Aculyn(登録商標) 28(INCI:アクリレート/ベヘネス−25メタクリレートコポリマー;メタクリル酸とベヘネス−25とのエステルと、アクリル酸、メタクリル酸またはそれらの単純エステルの1つであるモノマーの1種以上とのコポリマー)、Aculyn(登録商標) 88(INCI:アクリレート/ステアレス−20メタクリレート架橋ポリマー;ペンタエリスリトールのアリルエーテルまたはトリメチロールプロパンのアリルエーテルで架橋した、ステアレス−20メタクリレートと、アクリル酸、メタクリル酸またはそれらの単純エステルの1つであるモノマーの1種以上とのコポリマー)、およびTinovis(登録商標) GTC(INCI:アクリレート/ベヘネス−25メタクリレートコポリマー)である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0023】
【特許文献1】WO 93/22358
【特許文献2】WO 00/39176
【特許文献3】WO 01/62809
【特許文献4】WO 03/053381
【特許文献5】WO 2004/058837
【特許文献6】WO 2006/044193
【特許文献7】US 2007/0231286 A1
【特許文献8】WO 2007/010035 A1
【特許文献9】US 4,230,844
【特許文献10】US 4,138,381
【特許文献11】US 5,015,708
【特許文献12】US 6,025,431
【特許文献13】EP 3235 A1
【特許文献14】EP 11806 A1
【特許文献15】EP 13836
【特許文献16】EP 1690878 A1
【特許文献17】WO 2003/061615
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0024】
既に知られ市販されている化粧用組成物用の多くのポリマー増粘剤が存在するが、化粧用組成物に容易に配合できると同時に、特に5〜9、好ましくは6〜8の範囲のpH値において迅速に増粘でき、良好なフィルム形成特性およびヘアセット特性を有する増粘剤がなお求められている。更に、同程度の高い塩含量の容認と組み合わせたそのような化粧用組成物の長期安定性は、現在のポリマー増粘剤に求められている特性である。それ以外の求められている特性は、透明なゲルを生成できること、粒子、エマルションおよびフォームについての安定化特性、広範なpH範囲における安定性、過酸化物適合性、剪断応力、低温での加工性、および他成分との広範な適合性である。
【課題を解決するための手段】
【0025】
意外なことに、これらの課題は、重合単位として、
a)25〜85重量%のアクリル酸、
b)10〜60重量%のN−ビニルピロリドン、
c)0.5〜10重量%の少なくとも1種のカチオン性モノマー、
d)1〜6重量%の少なくとも1種の化合物d1)またはd2):
【化11】

[式中、アルキレンオキシド単位は順不同であり、kおよびlは互いに独立して0〜1000の整数であり、kとlの和は少なくとも5であり、Rは水素またはC〜Cアルキル、好ましくはメチルであり、RはC〜C30アルキル、C〜C30アルケニルまたはC〜C30アルキルアリールであり、XはOまたは式:NR10(ここで、R10はH、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘタリールである)で示される基である]、
e)0.01〜2重量%の少なくとも1種の架橋剤、
f)0.2〜5重量%の少なくとも1種の、式(I):
【化12】

[式中、#は、ラジカル重合性α,β−エチレン性不飽和二重結合を有する基との結合部位であり、RはHまたはC〜Cアルキルであり、RはHまたはC〜Cアルキルでり、即ちRおよびRは共に(CH1〜4であり、RはHまたはC〜C30アルキルである]
で示される基を有する更なるモノマー、
g)0〜30重量%の、a)〜f)とは異なる更なるモノマー
を、a)〜g)の合計が100重量%となるように含んでなるポリマー
によって解決されることが見出された。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本発明において、用語「アルキル」は、直鎖および分岐アルキル基を包含する。適当な短鎖アルキル基は、例えば、直鎖または分岐のC〜Cアルキル基、好ましくはC〜Cアルキル基、特に好ましくはC〜Cアルキル基である。これらはとりわけ、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、2−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、2−ペンチル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、1,2−ジメチルプロピル、1,1−ジメチルプロピル、2,2−ジメチルプロピル、1−エチルプロピル、n−ヘキシル、2−ヘキシル、2−メチルペンチル、3−メチルペンチル、4−メチルペンチル、1,2−ジメチルブチル、1,3−ジメチルブチル、2,3−ジメチルブチル、1,1−ジメチルブチル、2,2−ジメチルブチル、3,3−ジメチルブチル、1,1,2−トリメチルプロピル、1,2,2−トリメチルプロピル、1−エチルブチル、2−エチルブチル、1−エチル−2−メチルプロピル、n−ヘプチル、2−ヘプチル、3−ヘプチル、2−エチルペンチル、1−プロピルブチル、オクチルを包含する。
【0027】
適当な長鎖C〜C30アルキル基およびC〜C30アルケニル基は、直鎖および分岐のアルキル基およびアルケニル基である。本発明において好ましいものは、必要に応じて付加的にモノ、ジまたはポリ不飽和であってよい、天然または合成の脂肪酸および脂肪アルコールにおいて並びにオキソアルコールにおいても存在するような主に直鎖のアルキル基である。これらは例えば、n−ヘキシル(エン)、n−ヘプチル(エン)、n−オクチル(エン)、n−ノニル(エン)、n−デシル(エン)、n−ウンデシル(エン)、n−ドデシル(エン)、n−トリデシル(エン)、n−テトラデシル(エン)、n−ペンタデシル(エン)、n−ヘキサデシル(エン)、n−ヘプタデシル(エン)、n−オクタデシル(エン)、n−ノナデシル(エン)、アラキニル(エン)、ベヘニル(エン)、リグノセリニル(エン)、メリシニル(エン)を包含する。
【0028】
シクロアルキルは、好ましくはC〜Cシクロアルキル、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルまたはシクロオクチルである。
【0029】
アリールは、非置換および置換アリール基を包含し、好ましくは、フェニル、トリル、キシリル、メシチル、ナフチル、フルオレニル、アントラセニル、フェナントレニル、ナフタセニル、特に、フェニル、トリル、キシリルまたはメシチルである。
【0030】
以下において、アクリル酸およびメタクリル酸に由来する化合物はしばしば、アクリル酸に由来する化合物に「(メタ)」を付けて短縮して称することもある。
【0031】
モノマーa):アクリル酸
本発明の1つの態様では、ポリマーは、重合単位として、25〜85重量%のアクリル酸を含んでなる。
本発明の別の態様では、ポリマーは、重合単位として、40〜60重量%のアクリル酸を含んでなる。
本発明の好ましい態様では、ポリマーは、重合単位として、65〜75重量%のアクリル酸を含んでなる。
【0032】
モノマーb):N−ビニルピロリドン
本発明の1つの態様では、ポリマーは、重合単位として、10〜60重量%のN−ビニルピロリドンを含んでなる。
本発明の別の態様では、ポリマーは、重合単位として、20〜50重量%のN−ビニルピロリドンを含んでなる。
本発明の更に別の態様では、ポリマーは、重合単位として、10〜25重量%のN−ビニルピロリドンを含んでなる。
【0033】
モノマーc):カチオン性モノマー
本発明のポリマーは、重合単位として、0.3〜10重量%の少なくとも1種のカチオン性モノマーを含んでなる。
本発明において、用語「カチオン性モノマー」とは、カチオン電荷を有するモノマー、或いは酸を用いたプロトン化またはアルキル化剤を用いた四級化のいずれかによってカチオン帯電できる基(好ましくはアミン基)を有するモノマーを意味する。換言すると、用語「カチオン性モノマー」は、カチオン帯電モノマー、およびカチオン帯電できるモノマーを示すために使用できる。
【0034】
本発明の1つの態様では、モノマーc)は、
1)α,β−エチレン性不飽和モノカルボン酸およびジカルボン酸とアミノアルコールとのエステル、
2)α,β−エチレン性不飽和モノカルボン酸およびジカルボン酸と、少なくとも1個の第一級または第二級アミノ基を有するジアミンとのアミド、
3)N,N−ジアリルアミン、N,N−ジアリル−N−アルキルアミンおよびそれらの誘導体、
4)ビニル置換およびアリル置換窒素複素環化合物、
5)ビニル置換およびアリル置換複素環式芳香族化合物、および
6)それらの混合物
から選択される化合物の少なくとも1種を含んでなる。
前記モノマーの全てにおいて、適当なアミン窒素は、モノアルキル化またはジアルキル化されていてよい。
【0035】
本発明の1つの態様では、好ましいモノマーc)は、N,N−ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレートおよびN,N−ジメチルアミノシクロヘキシル(メタ)アクリレートである。本発明の1つの態様では、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートが好ましい。
【0036】
本発明の別の態様では、好ましいモノマーc)は、N−[tert−ブチルアミノエチル](メタ)アクリルアミド、N−[2−(ジメチルアミノ)エチル]アクリルアミド、N−[2−(ジメチルアミノ)エチル]メタクリルアミド、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミド、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミド、N−[4−(ジメチルアミノ)ブチル]アクリルアミド、N−[4−(ジメチルアミノ)ブチル]メタクリルアミド、N−[2−(ジエチルアミノ)エチル]アクリルアミド、N−[4−(ジメチルアミノ)シクロヘキシル]アクリルアミドおよびN−[4−(ジメチルアミノ)シクロヘキシル]メタクリルアミドである。
本発明の1つの態様では、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミド(DMAPMAM)が好ましい。
特定の態様は、モノマーc)として、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル](メタ)アクリルアミドを含んでなるポリマーに関する。別の態様では、モノマーc)は、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル](メタ)アクリルアミドからなる。
【0037】
本発明の別の態様では、好ましいモノマーc)は、N,N−ジアリルアミンおよびN,N−ジアリル−N−アルキルアミンである。
【0038】
本発明の別の態様では、好ましいモノマーc)は、ビニルイミダゾールとは異なるビニル置換およびアリル置換窒素複素環化合物、例えば、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、2−アリルピリジンおよび4−アリルピリジンである。
【0039】
本発明の好ましい態様では、モノマーc)は、カチオン性モノマーc)として、一般式(II):
【化13】

[式中、R〜Rは互いに独立して水素、C〜Cアルキルまたはフェニルである]
で示される少なくとも1種のN−ビニルイミダゾール化合物を含んでなる。
【0040】
一般式(II)で示される化合物c)の例を、以下の表1に示す。
【表1】

【0041】
本発明の好ましい態様では、モノマーc)は、N−ビニルイミダゾールおよびN−ビニルイミダゾール含有混合物から選択される。
【0042】
本発明の特に好ましい態様は、モノマーc)がN−ビニルイミダゾールであるポリマーに関する。
【0043】
本発明の1つの態様では、ポリマーは、重合単位として、0.3〜5重量%の少なくとも1種のカチオン性モノマーc)を含んでなる。
本発明の別の態様では、ポリマーは、重合単位として、0.5〜3重量%の少なくとも1種のカチオン性モノマーc)を含んでなる。
本発明の更に別の態様では、ポリマーは、重合単位として、0.5〜2重量%の少なくとも1種のカチオン性モノマーc)を含んでなる。
【0044】
本発明の1つの態様では、アクリル酸a)対モノマーc)のモル比は、少なくとも10:1である。本発明の別の態様では、アクリル酸a)対モノマーc)のモル比は、少なくとも20:1である。本発明の更に別の態様では、モノマーa)対モノマーc)のモル比は、少なくとも30:1である。本発明の更に別の態様では、モノマーa)対モノマーc)のモル比は、少なくとも40:1である。
【0045】
本発明の1つの態様では、モノマーa)対モノマーc)のモル比は、最大120:1である。本発明の別の態様では、モノマーa)対モノマーc)のモル比は、最大100:1である。
本発明の別の態様では、モノマーa)対モノマーc)のモル比は、最大50:1である。
【0046】
本発明の好ましい態様では、モノマーa)対モノマーc)のモル比は、30:1〜120:1の範囲、より好ましくは40:1〜100:1の範囲である。本発明の別の態様では、モノマーa)対モノマーc)のモル比は、40:1〜50:1の範囲である。
【0047】
好ましくは、モノマーc)のカチオン性有機基および/またはカチオン性基は、窒素含有機、例えば、第一級、第二級および第三級アミノ基、第四級アンモニウム基である。窒素含有基は、好ましくは、第三級アミノ基または第四級アンモニウム基である。帯電カチオン性基は、酸を用いたプロトン化またはアルキル化剤を用いた四級化のいずれかによって、アミン窒素から生成することができる。酸は例えば、乳酸のようなカルボン酸、またはリン酸、硫酸および塩酸のような無機酸を包含する。アルキル化剤は例えば、C〜Cアルキルハライドまたは硫酸塩、例えば、塩化エチル、臭化エチル、塩化メチル、臭化メチル、硫酸ジメチルおよび硫酸ジエチルである。プロトン化または四級化は、好ましくは、重合後に実施する。
【0048】
本発明の1つの態様では、モノマーc)は、実質的に四級化されていない状態で共重合され、重合後も四級化されていない状態のままである。
本発明の別の態様では、モノマーc)は、実質的に四級化されていない状態で共重合され、重合後に少なくとも部分的に四級化される。
本発明の更に別の態様では、モノマーc)は、実質的に四級化されていない状態で共重合され、重合後に完全に四級化される。
【0049】
モノマーc)の「実質的に四級化されていない状態」とは、少なくとも90モル%、好ましくは少なくとも95モル%、より好ましくは少なくとも99モル%、更に好ましくは少なくとも99.9モル%のモノマーc)が、重合後まで四級化されていないことを意味する。
用語「重合後」とは、初期に重合性であったモノマー全体の最大1重量%、好ましくは最大0.1重量%、より好ましくは最大0.01重量%、更に好ましくは最大0.001重量がなお重合性である、即ちなおモノエチレン性不飽和を有する時点を意味する。
【0050】
様々な実験上の理由の故に、意図的にプロトン化/四級化を実施しなくても、重合前または重合中に既にカチオン性である(即ちプロトン化または四級化されている)モノマーc)が少量存在する可能性は常にある。
【0051】
モノマーd)
本発明のポリマーは、重合単位として、1〜6重量%の少なくとも1種の化合物d1)またはd2)を含んでなる。
本発明の好ましい態様では、ポリマーは、重合単位として、2〜4重量%の少なくとも1種の化合物d1)またはd2)を含んでなる。
【化14】

式中、アルキレンオキシド単位は順不同であり、kおよびlは互いに独立して0〜1000の整数であり、kとlの和は少なくとも5であり、Rは水素またはC〜Cアルキル、好ましくはメチルであり、RはC〜C30アルキル、C〜C30アルケニルまたはC〜C30アルキルアリールであり、XはOまたは式:NR10(ここで、R10はH、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘタリールである)で示される基である。
【0052】
本発明の1つの好ましい態様では、Rは、水素、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチルまたはn−ヘキシル、特に好ましくは、水素、メチルまたはエチルである。Rがメチルであることが最も好ましい。
【0053】
本発明の1つの好ましい態様では、kは1〜500、特に3〜250の範囲の整数であり、lは0〜100の範囲の整数である。
【0054】
本発明の1つの好ましい態様では、モノマーd1)およびd2)のRは、n−オクチル、1,1,3,3−テトラメチルブチル、エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、トリデシル、ミリスチル、ペンタデシル、パルミチル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、アラキニル、ベヘニル、リグノセレニル、セロチニル、メリシニル、パルミトレイニル、オレイル、リノリル、リノレニル、ステアリル、ラウリルから選択される。
本発明の特に好ましい態様では、モノマーd1)およびd2)のRは、パルミチル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、アラキニル、ベヘニル、およびそれらの2種または3種の混合物から選択される。
本発明の別の好ましい態様では、モノマーd1)およびd2)のRは、偶数のアルキル残基(例えばC16、C18、C20およびC22)の2種および3種の混合物から選択される。
【0055】
式d1)のXは、好ましくはOまたはNHである。
【0056】
適当なポリエーテル(メタ)アクリレートd1)は、例えば、(メタ)アクリル酸とポリエーテルオールとの縮合生成物である。適当なポリエーテルオールは、エチレンオキシド、1,2−プロピレンオキシドおよび/またはエピクロロヒドリンとスターターアルコールR−OHとの反応によって容易に調製することができる。アルキレンオキシドは、単独で、交互に、または混合物として使用することができる。ポリエーテル(メタ)アクリレートd1)は、それ自体で、または本発明のポリマーを調製するための混合物において使用することができる。
【0057】
本発明の1つの態様では、ポリマーは、重合単位として、C〜C22アルキル基で終端したポリエーテル(メタ)アクリレートから選択される化合物d1)の少なくとも1種を含んでなる。
【0058】
本発明の好ましいモノマーd1)は、メタクリル酸と、エトキシル化度(式d1)におけるk)が10〜40、好ましくは20〜30であるエトキシル化C16〜C18アルキルアルコールとのエステルである。
本発明の1つの態様では、モノマーd1)は、メチルメタクリレートおよび/またはメタクリル酸との混合物として供給される。
本発明の1つの好ましい態様では、市販品C18-PEG 1100 MA(Plex(登録商標) 6877-O、CAS番号:70879-51-5(APG 1100 MA)、製造業者:Evonik)を、少なくとも1種のモノマーd1)として選択する。
【0059】
本発明の別の態様では、モノマーd1)は、US 3,708,445に記載されているように、第3欄第36〜75行に記載されているアルコールおよび酸を用いて調製することができる。
この特定のモノマーd1)は、式:
【化15】

[式中、Rは水素またはメチルであり、kは5〜80、好ましくは10〜50の正の整数であり、RはC8〜15アルキル、またはアルキル基が8〜20個の炭素原子を有するアルキルフェニル、好ましくは
【化16】

(ここで、R10はC8〜20アルキルである)である]
で示される。
【0060】
適当なアリルアルコールアルコキシレートd2)は例えば、対応するポリエーテルオールによる塩化アリルのエーテル化生成物である。適当なポリエーテルオールは、エチレンオキシド、1,2−プロピレンオキシドおよび/またはエピクロロヒドリンと水またはスターターアルコールR−OHとの反応によって容易に調製することができる。アルキレンオキシドは、単独で、交互に、または混合物として使用することができる。アリルアルコールアルコキシレートd2)は、それ自体で、または本発明のポリマーを調製するための混合物において使用することができる。
【0061】
モノマーe)
本発明のポリマーは、共重合した状態で、0.01〜2重量%の少なくとも1種の架橋剤e)を含んでなる。好ましい架橋剤は、少なくとも2個の重合性エチレン性不飽和非共役二重結合を有する化合物である。
【0062】
適当な架橋剤e)は、例えば、少なくとも2価のアルコールの、(メタ)アクリル酸エステル、アリルエーテルまたはビニルエーテルである。本発明において、母体アルコールのOH基は、完全にまたは部分的にエーテル化またはエステル化されていてよい。ただし、架橋剤は、少なくとも2個のエチレン性不飽和基を有する。
【0063】
母体アルコールの例は、二価アルコール、例えば、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ブト−2−エン−1,4−ジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、1,2−ドデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチルペンタン−1,5−ジオール、2,5−ジメチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールモノエステル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシプロピル)フェニル]プロパン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、3−チオペンタン−1,5−ジオール、および各々の場合に200〜10000の分子量を有する、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびポリテトラヒドロフランである。エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのホモポリマーの他に、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドのブロックコポリマー、或いは組み込まれたエチレンオキシド基およびプロピレンオキシド基を有するコポリマーを使用することもできる。3個以上のOH基を有する母体アルコールの例は、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、トリエトキシシアヌル酸、ソルビタン、糖、例えば、スクロース、グルコース、マンノースである。多価アルコールは、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドとの反応後に、対応するエトキシレートまたはプロポキシレートとして使用することもできる。多価アルコールは、まず、エピクロロヒドリンとの反応によって、対応するグリシジルエーテルに変換することもできる。エチレングリコールジ(メタ)アクリレートおよびポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートが好ましい。
【0064】
別の適当な架橋剤e)は、ビニルエステルまたは、一価不飽和アルコールとエチレン性不飽和C〜Cカルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸またはフマル酸)とのエステルである。そのようなアルコールの例は、アリルアルコール、1−ブテン−3−オール、5−ヘキセン−1−オール、1−オクテン−3−オール、9−デセン−1−オール、ジシクロペンテニルアルコール、10−ウンデセン−1−オール、シンナミルアルコール、シトロネロール、クロチルアルコールまたはシス−9−オクタデセン−1−オールである。しかしながら、多塩基性カルボン酸(例えば、マロン酸、酒石酸、トリメリット酸、フタル酸、テレフタル酸、クエン酸またはコハク酸)を用いて一価不飽和アルコールをエステル化することもできる。
【0065】
別の適当な架橋剤e)は、不飽和カルボン酸(例えば、オレイン酸、クロトン酸、桂皮酸または10−ウンデセン酸)と前記多価アルコールとのエステルである。
【0066】
適当な架橋剤e)はまた、二重結合を少なくとも2個有する直鎖または分岐、線状または環状、脂肪族または芳香族の炭化水素、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、1,7−オクタジエン、1,9−デカジエン、4−ビニル−1−シクロヘキセン、トリビニルシクロヘキサン、または200〜20000の分子量を有するポリブタジエンである。二重結合は、脂肪族炭化水素の場合は共役していてはならない。
【0067】
架橋剤e)として、少なくとも二官能性のアミンの、アクリルアミド、メタクリルアミドおよびN−アリルアミンもまた適している。そのようなアミンは、例えば、1,2−ジアミノメタン、1,2−ジアミノエタン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,12−ドデカンジアミン、ピペラジン、ジエチレントリアミンまたはイソホロンジアミンである。同様に、アリルアミンと、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸)または先に記載した少なくとも二塩基性のカルボン酸とのアミドも適している。
【0068】
加えて、架橋剤e)として、トリアリルアミンおよびトリアリルモノアルキルアンモニウム塩、例えば、トリアリルメチルアンモニウムクロリドまたは硫酸メチルも適している。
【0069】
ウレア誘導体、少なくとも二官能性のアミド、シアヌレートまたはウレタンのN−ビニル化合物、例えば、ウレア、エチレンウレア、プロピレンウレアまたは酒石酸ジアミドのN−ビニル化合物、例えば、N,N’−ジビニルエチレンウレアまたはN,N’−ジビニルプロピレンウレアも適している。
【0070】
別の適当な架橋剤e)は、ジビニルジオキサン、テトラアリルシランまたはテトラビニルシランである。
【0071】
前記化合物e)の混合物を使用することも、もちろん可能である。
【0072】
本発明の1つの好ましい態様では、架橋剤e)は、少なくとも1種のエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、メチレンビスアクリルアミド、N,N’−ジビニルエチレンウレア、トリアリルアミンおよびトリアリルモノアルキルアンモニウム塩である。
【0073】
本発明の1つの好ましい態様では、架橋剤e)は、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル(PETAE、CAS番号:1471-17-6)であるか、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルを含んでなる。
【0074】
モノマーf)
本発明のポリマーは、重合単位として、0.2〜5重量%の少なくとも1種の、式(I):
【化17】

[式中、#は、ラジカル重合性α,β−エチレン性不飽和二重結合を有する基との結合部位であり、RはHまたはC〜Cアルキルであり、RはHまたはC〜Cアルキルであり、即ちRおよびRは共に(CH1〜4であり、RはHまたはC〜C30アルキルである]
で示される基を有する更なるモノマーを含んでなる。
【0075】
好ましくは、少なくとも1種のモノマーf)は、一般式(Ia):
【化18】

[式中、RはHまたはCHであり、R、R’は互いに独立してHまたは有機基であるか、或いは互いに結合していてもよく、GはOまたはNHである]
で示される化合物から選択される。
【0076】
本発明の1つの特に好ましい態様では、モノマーf)は、ウレイドメタクリレート(UMA)としても知られている2−(2−オキソ−1−イミダゾリジニル)エチルメタクリレート(CAS番号:86261-90-7):
【化19】

であるか、2−(2−オキソ−1−イミダゾリジニル)エチルメタクリレートを含んでなる。
【0077】
本発明の1つの態様では、ポリマーは、DE 4301673(その開示を引用してここに組み込む)に記載されているような、ウレイドメタクリレートの合成の副生物、特にヒドロキシエチルエチレンウレア(CAS番号:3699-54-5)およびN−(メタクリロイルオキシエチル)−N’−(メタクリロイル)エチレンウレア(CAS番号:157312-17-9)に由来する構成単位を含有してもよい。
【0078】
本発明の好ましいポリマーは、重合単位として、0.5〜2重量%の2−(2−オキソ−1−イミダゾリジニル)エチルメタクリレート(ウレイドメタクリレート、UMA)を含んでなる。
【0079】
モノマーg)
本発明のポリマーは、重合単位として、0〜30重量%の、a)〜f)とは異なる更なるモノマーg)を含んでなる。本発明の1つの態様では、ポリマーは、重合単位として、1〜20重量%のそのような更なるモノマーg)を含んでなる。本発明の別の態様では、ポリマーは、重合単位として、1〜10重量%の更なるモノマーg)を含んでなる。
【0080】
本発明の1つの態様では、少なくとも1種のモノマーg)は、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、メチルエタクリレート、エチルエタクリレート、n−プロピルエタクリレート、イソプロピルエタクリレート、n−ブチルエタクリレート、tert−ブチルエタクリレート、イソブチルエタクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、2−ペンチル(メタ)アクリレート、3−ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチルアクリレート、ネオペンチルアクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、1,1,3,3−テトラメチルブチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、n−ウンデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、パルミチル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、アラキニル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、リグノセレニル(メタ)アクリレート、セロチニル(メタ)アクリレート、メリシニル(メタ)アクリレート、パルミトレイニル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、リノリル(メタ)アクリレート、リノレニル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチルアクリレート、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ウレイド(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される。
【0081】
本発明の1つの好ましい態様は、少なくとも1種のモノマーg)が、α,β−エチレン性不飽和モノおよびジカルボン酸とC〜Cアルカノールとのエステルから選択される、先に記載したようなポリマーである。
【0082】
少なくとも1種のモノマーg)は、好ましくはC〜Cアルキル(メタ)アクリレートから、より好ましくはC〜Cアルキル(メタ)アクリレートから、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、メチルエタクリレート、エチルエタクリレート、n−プロピルエタクリレート、イソプロピルエタクリレート、n−ブチルエタクリレート、tert−ブチルエタクリレート、イソブチルエタクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレートからなる群から選択される。
【0083】
本発明の1つの好ましい態様では、少なくとも1種のモノマーg)は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される。
【0084】
本発明の別の態様では、少なくとも1種のモノマーg)は、一般式VI):
【化20】

[式中、Rは式:CH=CR−(ここで、RはHまたはC〜Cアルキルである)で示され、RおよびRは互いに独立してH、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘタリールであるか、またはRおよびRはそれらに結合している窒素原子と一緒に五員〜八員窒素複素環を形成しているか、或いは
は式:CH=CR−で示され、RおよびRは互いに独立してH、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘタリールであるか、またはRおよびRはそれらに結合しているアミド基と一緒に5〜8個の環原子を有するラクタムを形成している]で示される化合物から選択され、モノマーa)〜f)のいずれとも異なる。
【0085】
本発明の1つの態様では、好ましいモノマーg)は、モノマーa)〜f)のいずれとも異なるN−ビニルラクタムである。適当なモノマーg)は、非置換N−ビニルラクタムおよび、例えば1個以上のC〜Cアルキル置換基(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチルなど)を有してよい、N−ビニルラクタム誘導体である。これらは例えば、N−ビニルピペリドン、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニル−5−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−5−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−6−メチル−2−ピペリドン、N−ビニル−6−エチル−2−ピペリドン、N−ビニル−7−メチル−2−カプロラクタム、N−ビニル−7−エチル−2−カプロラクタムおよびそれらの混合物を包含する。
【0086】
本発明の1つの態様では、好ましいモノマーg)は、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルホルムアミド、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドまたはそれらの混合物である。
【0087】
本発明の別の態様では、適当なモノマーg)は、モノマーa)〜f)のいずれとも異なる(メタ)アクリル酸のアミドである。そのようなアミドは、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−i−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−(n−ブチル)(メタ)アクリルアミド、N−(sec−ブチル)(メタ)アクリルアミド、N−(tert−ブチル)(メタ)アクリルアミド、N−(n−ペンチル)(メタ)アクリルアミド、N−(n−ヘキシル)(メタ)アクリルアミド、N−(n−ヘプチル)(メタ)アクリルアミド、N−(n−オクチル)(メタ)アクリルアミド、N−(tert−オクチル)(メタ)アクリルアミド、N−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)(メタ)アクリルアミド、N−エチルヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(n−ノニル)(メタ)アクリルアミド、N−(n−デシル)(メタ)アクリルアミド、N−(n−ウンデシル)(メタ)アクリルアミド、N−トリデシル(メタ)アクリルアミド、N−ミリスチル(メタ)アクリルアミド、N−ペンタデシル(メタ)アクリルアミド、N−パルミチル(メタ)アクリルアミド、N−ヘプタデシル(メタ)アクリルアミド、N−ノナデシル(メタ)アクリルアミド、N−アラキニル(メタ)アクリルアミド、N−ベヘニル(メタ)アクリルアミド、N−リグノセレニル(メタ)アクリルアミド、N−セロチニル(メタ)アクリルアミド、N−メリシニル(メタ)アクリルアミド、N−パルミトレイニル(メタ)アクリルアミド、N−オレイル(メタ)アクリルアミド、N−リノリル(メタ)アクリルアミド、N−リノレニル(メタ)アクリルアミド、N−ステアリル(メタ)アクリルアミド、N−ラウリル(メタ)アクリルアミドである。
【0088】
本発明の更に別の態様では、適当なモノマーg)は、2−ヒドロキシエチルアクリルアミド、2−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、2−ヒドロキシエチルエタクリルアミド、2−ヒドロキシプロピルアクリルアミド、2−ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、3−ヒドロキシプロピルアクリルアミド、3−ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、3−ヒドロキシブチルアクリルアミド、3−ヒドロキシブチルメタクリルアミド、4−ヒドロキシブチルアクリルアミド、4−ヒドロキシブチルメタクリルアミド、6−ヒドロキシヘキシルアクリルアミド、6−ヒドロキシヘキシルメタクリルアミド、3−ヒドロキシ−2−エチルヘキシルアクリルアミドおよび3−ヒドロキシ−2−エチルヘキシルメタクリルアミドである。
【0089】
本発明の更に別の態様では、少なくとも1種のモノマーg)は、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ブタジエン、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンおよびそれらの混合物から選択される。
【0090】
本発明の更に別の態様では、アクリル酸とは異なる少なくとも1種のモノマーg)は、ラジカル重合性α,β−エチレン性不飽和二重結合および一分子につき少なくとも1個のアニオン性有機基および/またはアニオン性基を有するモノマーから選択される。そのようなモノマーg)は、3〜25個、好ましくは3〜6個の炭素原子を有するモノエチレン性不飽和モノおよびジカルボン酸を包含し、それらは、塩または無水物として使用してもよい。それらの例は、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸およびフマル酸である。そのようなモノマーg)は、モノエチレン性不飽和C4〜10(好ましくはC4〜6)ジカルボン酸(例えばマレイン酸)の半エステル、例えばマレイン酸モノメチルも包含する。そのようなモノマーg)は、モノエチレン性不飽和スルホン酸およびホスホン酸、例えば、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スルホエチルアクリレート、スルホエチルメタクリレート、スルホプロピルアクリレート、スルホプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリルオキシプロピルスルホン酸、2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルホスホン酸およびアリルホスホン酸も包含する。そのようなモノマーg)は、前記酸の塩、特にナトリウム塩、カリウム塩およびアンモニウム塩、ならびにアミンとの塩も包含する。そのようなモノマーg)は、それ自体または互いの混合物として使用してよい。これら全ての重量分率は、酸形態に関する。本発明の1つの態様では、成分g)は、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルホスホン酸およびそれらの混合物から選択される。
【0091】
本発明の1つの好ましい態様では、少なくとも1種のモノマーg)は、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アコニット酸およびそれらの混合物から選択される。
【0092】
本発明の1つの態様では、少なくとも1種のモノマーg)は、メチルメタクリレート(MMA)であるか、またはメチルメタクリレートを含んでなる。
本発明の別の態様では、少なくとも1種のモノマーg)は、メタクリル酸(MAA)であるか、またはメタクリル酸を含んでなる。
本発明の更に別の態様では、少なくとも1種のモノマーg)は、メタクリル酸(MAA)およびメチルメタクリレート(MMA)の混合物であるか、またはこの混合物を含んでなる。
【0093】
本発明の1つの態様では、モノマーd)およびg)は、ポリマーを製造するために混合物として使用する。そのようなモノマーd)およびg)の混合物は、例えば、エトキシル化(25molEO)C16〜C18脂肪アルコールスペクトルのメタクリル酸エステルとメチルメタクリレートとを含有する混合物(例えばPlex(登録商標) 6877-O)、またはC16〜C18(EO)25メタクリレートとメタクリル酸とを含有する混合物(例えばLutencryl(登録商標) 250)である。
【0094】
本発明の1つの態様では、モノマーf)およびg)は、ポリマーを製造するために混合物として使用する。そのようなモノマーf)およびg)の混合物は、例えば、2−(2−オキソ−1−イミダゾリジニル)エチルメタクリレートおよびメチルメタクリレートを含有する混合物(例えば、Plex(登録商標)6844-O、メチルメタクリレート中25重量%のN−(2−メタクリロイルオキシエチル)エチレンウレア)である。
【0095】
以下の表は、本発明の4つのポリマーI〜IVについてのモノマーa)〜g)の例示的な組成範囲を示す。数は重量%単位で示してあり、a)〜g)の合計は100重量%である。a)はアクリル酸であり、b)はN−ビニルピロリドンであり、c)は好ましくはN−ビニルイミダゾールであり、d)は好ましくはC16〜C18PEG−25メタクリレート(即ちモノマーd)は式d1)[式中、Rはメチル、Xは酸素、kは約25、lは0、RはC16アルキルおよびC18アルキルの混合物である]で示される)であり、e)は好ましくはペンタエリスリトールトリアリルエーテル(PETAE)であり、f)は好ましくは、ウレイドメタクリレート(UMA)としても知られている2−(2−オキソ−1−イミダゾリジニル)エチルメタクリレート(CAS番号:86261-90-7)であり、g)は好ましくはメチルメタクリレートおよび/またはメタクリル酸である。
【0096】
【表2】

【0097】
本発明の1つの態様は、重合単位として、
a)36〜45重量%のアクリル酸、
b)38〜43重量%のN−ビニルピロリドン、
c)2〜4重量%のN−ビニルイミダゾール、
d)3〜5重量%のC16〜C18PEG−25メタクリレート、
e)0.4〜0.8重量%の少なくとも1種の架橋剤、好ましくはPETAE、
f)0.5〜4重量%のウレイドメタクリレート、
g)5〜16重量%の、a)〜e)とは異なる更なるモノマー、好ましくはメタクリル酸およびメチルメタクリレートの混合物
を、a)〜g)の合計が100重量%となるように含んでなるポリマーである。
【0098】
本発明の別の態様は、重合単位として、
a)55〜65重量%のアクリル酸、
b)20〜30重量%のN−ビニルピロリドン、
c)1〜3重量%のN−ビニルイミダゾール、
d)2〜4重量%のC16〜C18PEG−25メタクリレート、
e)0.3〜0.6重量%の少なくとも1種の架橋剤、好ましくはPETAE、
f)1〜3重量%のウレイドメタクリレート、
g)6〜12重量%の、a)〜e)とは異なる更なるモノマー、好ましくはメタクリル酸およびメチルメタクリレートの混合物
を、a)〜g)の合計が100重量%となるように含んでなるポリマーである。
【0099】
本発明の更に別の態様は、重合単位として、
a)68〜73重量%のアクリル酸、
b)12〜20重量%のN−ビニルピロリドン、
c)0.5〜3重量%のN−ビニルイミダゾール、
d)2〜4重量%のC16〜C18PEG−25メタクリレート、
e)0.3〜0.6重量%の少なくとも1種の架橋剤、好ましくはPETAE、
f)0.2〜1.5重量%のウレイドメタクリレート、
g)5〜10重量%の、a)〜e)とは異なる更なるモノマー、好ましくはメタクリル酸およびメチルメタクリレートの混合物
を、a)〜g)の合計が100重量%となるように含んでなるポリマーである。
【0100】
本発明の更に別の態様は、重合単位として、
a)75〜85重量%のアクリル酸、
b)8〜15重量%のN−ビニルピロリドン、
c)0.5〜3重量%のN−ビニルイミダゾール、
d)1〜5重量%のC16〜C18PEG−25メタクリレート、
e)0.3〜0.7重量%の少なくとも1種の架橋剤、好ましくはPETAE、
f)0.2〜1.5重量%のウレイドメタクリレート、
g)1〜7重量%の、a)〜e)とは異なる更なるモノマー、好ましくはメタクリル酸およびメチルメタクリレートの混合物
を、a)〜g)の合計が100重量%となるように含んでなるポリマーである。
【0101】
沈澱重合
本発明のポリマーは好ましくは、沈澱重合法によって製造する。
従って、本発明は更に、重合が沈澱重合である、本発明のポリマーの製造方法を提供する。
【0102】
沈澱重合の特定の態様では、分解温度および/または特定の重合温度での半減期が互いに異なる少なくとも2種のラジカル開始剤を使用する。その結果、特に低い残留モノマー含量を有するコポリマーを得ることができる。このことは特に、ポリマーの沈澱終了前、好ましくはポリマーの沈澱開始前に、高温で分解する開始剤を添加した場合に起こる。
【0103】
沈澱重合中、モノマーは、モノマーおよび溶媒を含むが生成ポリマーを含まない反応媒体に溶解できる。生成ポリマーはそのような重合条件下で溶解できなくなり沈澱する。それによって、他の重合法(例えば溶液重合)より高分子量のコポリマーを得ることができる。比較的高い分子量を有するそのようなコポリマーは、レオロジー変性剤として、とりわけ増粘剤として非常に有利である。
【0104】
沈澱重合は好ましくは、使用する各モノマーが(20℃、1barで)少なくとも10重量%溶解でき、目視により透明な溶液をもたらす溶媒中で実施する。
【0105】
沈澱重合は例えば、溶媒としての、酢酸エチルまたは酢酸ブチルのようなエステル中および/またはシクロヘキサンまたはn−ヘプタンのような炭化水素中で実施する。本発明の1つの態様では、酢酸エチルとシクロヘキサンとの混合物を溶媒として使用する。
【0106】
生成ポリマー粒子は、反応溶液から沈澱し、減圧濾過のような既知の方法で分離してよい。
【0107】
重合温度は、好ましくは約30〜120℃、特に好ましくは40〜100℃の範囲である。
【0108】
ラジカル重合に適した開始剤は、この目的に一般的なペルオキソ化合物および/またはアゾ化合物、例えば、ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウム、過酸化ジアセチル、過酸化ジベンゾイル、過酸化スクシニル、過酸化ジ−tert−ブチル、tert−ブチルペルベンゾエート、tert−ブチルペルピバレート、tert−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−ブチルペルマレエート、クメンヒドロペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシジカルバメート、ビス(o−トルオイル)ペルオキシド、過酸化ジデカノイル、過酸化ジオクタノイル、過酸化ジラウロイル、tert−ブチルペルイソブチレート、tert−ブチルペルアセテート、ジ−tert−アミルペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(Wako(登録商標) V65)、tert−ブチルペルオクトエート(CAS番号:13467-82-8)、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン(Trigonox(登録商標) 101)である。
【0109】
最少の残留モノマー含量を有するポリマーを製造するために、第一重合(主重合)に続いて後重合工程を実施してよい。そのような後重合には、主重合と同じまたは異なった開始剤系を使用してよい。後重合工程の温度は、好ましくは主重合温度と同じであり、より好ましくは主重合温度より高い。主重合中の反応温度は、好ましくは最高100℃であり、後重合中の反応温度は、好ましくは最高130℃である。
【0110】
特定の態様では、少なくとも2相における本質的に独立した開始を可能にする少なくとも2種のラジカル開始剤を、本発明のポリマーの製造に使用する。それによって、特に低い残留モノマー含量を有するポリマーを得ることができる。
US 2008/0199416 A1の[0494]〜[0508](それを引用してここに組み込む)は、そのような方法を詳細に記載している。
【0111】
重合後、沈澱したポリマーを反応混合物から分離する。このために、当業者に知られている方法を使用してよい。そのような方法は、濾過、遠心分離、溶媒蒸発またはこれらの方法の組み合わせである。重合で使用した溶媒と同じ溶媒を用いた通常の洗浄工程によって、ポリマーを更に精製してよい。
【0112】
得られた乾燥ポリマー粉末は、有利なことに、水への溶解または再分散によって水溶液または水性分散体に変換することができる。微粉コポリマーは、良好な溶解性、容易な輸送可能性という利点を有し、通常、低い微生物攻撃傾向を示す。
【0113】
モノマーまたはポリマーの酸基は、部分的にまたは完全に塩基で中和してよい。ポリマーの中和に使用してよい塩基は、アルカリ金属塩基、例えば、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウムまたは炭酸水素カリウム、およびアルカリ土類金属塩基、例えば、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウムまたは炭酸マグネシウム、およびアミンである。適当なアミンは、例えば、C〜Cアルキルアミン、好ましくはn−プロピルアミンおよびn−ブチルアミン、ジアルキルアミン、好ましくはジエチルプロピルアミンおよびジプロピルメチルアミン、トリアルキルアミン、好ましくはトリエチルアミンおよびトリイソプロピルアミンである。好ましいものは、アミノアルコール、例えば、トリエタノールアミンのようなトリアルカノールアミン、メチルまたはエチルジエタノールアミンのようなアルキルジアルカノールアミン、ジメチルエタノールアミンのようなジアルキルアルカノールアミン、および2−アミノ−2−メチル−1−プロパノールである。ヘアトリートメント組成物における使用には特に、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−2−エチルプロパン−1,3−ジオール、ジエチルアミノプロピルアミンおよびトリイソプロパノールアミンが、酸基含有ポリマーの中和に特に有用であることが分かった。酸基の中和は、2種以上の塩基の混合物、例えば水酸化ナトリウム溶液およびトリイソプロパノールアミンの混合物を用いて実施してもよい。目的の用途に応じて、中和は部分的にまたは完全に実施してよい。
【0114】
本発明の1つの態様では、アクリル酸モノマーは、重合前に、少なくとも部分的に中和する。本発明の1つの態様では、アクリル酸モノマーは、重合前に、(NH)HCOを用いて少なくとも部分的に中和する。本発明の別の態様では、アクリル酸モノマーは、重合前に、トリエタノールアミンを用いて少なくとも部分的に中和する。
【0115】
本発明の1つの好ましい態様では、少なくとも1種の界面活性剤の存在下、沈澱重合を実施する。好ましくは、この界面活性剤は、10以下のHLB値を有する。
【0116】
HLB値(W.C.Griffin, J. Soc. Cosmetic Chem. 1 (1949) 311)を用いて、乳化剤を、親油基に対する親水基の比(HLB=親水性親油性バランス)に従って分類することができる。
【0117】
10以下のHLB値を有する適当な界面活性剤は、例えば、Karl-Heinz Schrader, Grundlagen und Rezepturen der Kosmetika, 第2版、Verlag Huethig, Heidelberg, 第395〜397頁に記載されており、これを引用してここに組み込む。
【0118】
乳化剤のHLB値の測定は、当業者に知られており、例えば、前記文献の第394頁に記載されている。10以下のHLB値を有する別の適当な界面活性剤は、例えばUS 4375533、第7欄、第26〜60行に記載されており、これを引用してここに組み込む。架橋ポリアクリル酸の沈澱重合における界面活性剤の使用は、US 4420596およびUS 4375533に既に記載されている。
【0119】
従って、本発明は、5nm(余弦法則によって計算)を超える長さを有する疎水性構成単位を有する直鎖ブロックコポリマーから選択される界面活性剤の少なくとも1種の存在下で沈澱重合を実施する、先に記載した方法も提供する。直鎖ブロックコポリマーは、下記式:
【化21】

[式中、Aは、25℃で1重量%以上の水中溶解性を有し、200〜50000の分子量Mを有し、Bと共有結合するよう選択される親水性構成単位であり、
Bは、300〜60000の分子量Mを有し、25℃で1重量%未満の水中溶解性を有し、Aと共有結合できる疎水性構成単位であり、
CおよびDは、AまたはBであってよく、同じ基または異なった基であってよい末端基であり、
wは0または1であり、
xは1以上の整数であり、
yは0または1であり、
zは0または1である]
で示される。
【0120】
本発明は更に、下記式:
【化22】

[式中、RおよびRは末端基であり、互いに同じまたは異なっていてよく、ZおよびQとは異なり、
Zは、25℃で1重量%未満の水中溶解性を有する疎水性構成単位であり、
Qは、25℃で1重量%超の水中溶解性を有する親水性構成単位であり、
mおよびnは1以上の整数であり、分子量Mが100〜250000となるように選択される]
で示されるランダム櫛形コポリマーから選択される界面活性剤の少なくとも1種の存在下で沈澱重合を実施する、先に記載した方法を提供する。
【0121】
本発明の1つの好ましい態様では、界面活性剤は、12−ヒドロキシステアリン酸ブロックコポリマー、より好ましくはポリエチレンオキシドとの12−ヒドロキシステアリン酸ブロックコポリマーから選択される。12−ヒドロキシステアリン酸ブロックコポリマーは、特に好ましくはABAブロックコポリマーである。
1)Hypermer(登録商標) B239:約3500のMを有する、ポリヒドロキシ脂肪酸(PFA)とポリエチレンオキシド(PEO)とのブロックコポリマー;
2)Hypermer(登録商標) B246:約7500のMを有する、ポリヒドロキシ脂肪酸(PFA)とポリエチレンオキシド(PEO)とのブロックコポリマー;
3)Hypermer(登録商標) B261:約9600のMを有する、ポリヒドロキシ脂肪酸(PFA)とポリエチレンオキシド(PEO)とのブロックコポリマー;
4)Hypermer(登録商標) 2234:非イオン性ポリマー界面活性化合物;
5)Hypermer(登録商標) LP6:約4300のMを有するポリマー脂肪酸エステル;
6)Hypermer(登録商標) lL2296:非イオン性ポリマー界面活性化合物;
7)Hypermer(登録商標) A-109:脂肪酸または長鎖アルキレン基とエチレンオキシドとのブロックコポリマー;
8)Hypermer(登録商標) A-409:脂肪酸または長鎖アルキレン基とエチレンオキシドとのブロックコポリマー;
9)Pecosil(登録商標) PS-100:親水性単位1molにつきエチレンオキシド5〜12molを有するジメチコンコポリオールホスフェートポリマー;
10)Pecosil(登録商標) WDS-100:親水性単位1molにつきプロピレンオキシド5〜12molを有するジメチコンコポリオールホスフェートポリマー。
有用な界面活性剤は、EP 584771 B1、第23頁、第2〜37行に開示されており、これを引用してここに組み込む。
【0122】
本発明の別の態様では、界面活性剤は、
・ポリジメチルシロキサンと有機グリコールとのコポリマー、
・INCI名ジメチコンPEG−7ホスフェートを有する物質、
・ポリエチレングリコール含有ポリエステル、
・ポリオキシエチレン−グリセロール−脂肪酸エステル、
・ポリアミドワックス、
・中性ワックスおよび
・それらの混合物
からなる群から選択される。
【0123】
別の界面活性剤は、ポリジメチルシロキサンと有機グリコールとのコポリマー、例えば、INCI名PEG/PPG−25/25ジメチコンを有する物質(例えばBelsil(登録商標) DMC 6031)、およびINCI名ジメチコンコポリオールアセテートを有する物質(例えばBelsil(登録商標) DMC 6032)である。
別の適当な市販ジメチコンPEG−7ホスフェート(INCI)は、例えばPecosil(登録商標) PS-100である。
【0124】
別の適当な市販ジメチコンは、アミノアルキル置換ジメチコン、例えばメトキシPEG/PPG−7/3アミノプロピルジメチコン(Evonik製Abil(登録商標) Soft AF 100)である。アミノアルキル置換界面活性剤は、非アミノ化界面活性剤を使用した場合と比べて、沈澱重合中に高い固形分をもたらす。
【0125】
本発明の1つの好ましい態様では、モノマーは、メトキシPEG/PPG−7/3アミノプロピルジメチコンの存在下で沈澱重合によって重合する。
本発明の別の好ましい態様では、モノマーは、PEG/PPG−25/25ジメチコンの存在下で沈澱重合によって重合する。
本発明の更に別の好ましい態様では、モノマーは、Leophen RW ECO(種々のエトキシル化長鎖脂肪アルコールの混合物、BASF)の存在下で沈澱重合によって重合する。
【0126】
沈澱重合において界面活性剤として使用してよい市販ポリエチレングリコール含有ポリエステルは、Hypermer(登録商標)銘柄、特にグレードB239、B246、B261、2234、LP6、A-109、A-409のブロックコポリマーである(EP 584771 B1、第10頁、第25〜42行に記載)。
【0127】
界面活性剤として適している市販ポリオキシエチレン−グリセロール−脂肪酸エステルはまた、例えば、Dehymuls(登録商標) PGPH(Cognis)のようなポリグリセリル−2 ジポリヒドロキシステアレート(INCI)である。
【0128】
別の適当な界面活性剤は、INCI名PEG−7水素化ひまし油を有する化合物、例えばArlacel(登録商標) 989、Cremophor(登録商標) WO7(BASF)またはDehymuls(登録商標) HRE 7(Cognis)、PEG−2水素化ひまし油、例えばArlacel(登録商標) 582、ソルビタンモノオレエート/プロピルグリセリル4/3−リシノレエート、例えばArlacel(登録商標) 1689(Croda)、ソルビタンステアレートおよびスクロースココエート、例えばArlartone(登録商標) 2121(Croda)、ソルベス−20ミツロウ、例えばAtlas(登録商標) G-1726(Croda)である。
【0129】
別の適当な界面活性剤は、ポリアミドワックス、例えばKahl Wax 6635(Kahl & Co)である。他の適当な市販天然ワックスは、例えば、脂肪酸エステル、脂肪酸および脂肪アルコールの混合物、例えば、ミツロウ、ベリーワックス、ライスワックス(Kahl & Co)である。
【0130】
適当なミツロウは、特に、CAS番号8006-40-4(白色)または8012-89-3を有するミツロウである。適当なミツロウは、INCI(EU)名Cera Alba、合成ミツロウ、PEG−7ジメチコンミツロウを有する。特に適したミツロウは、INCI(EU)名Cera Albaを有するミツロウである。
【0131】
適当なベリーワックスは、例えばINCI名Rhus Verniciflua Peel Waxを有するベリーワックス(Berry Wax 6290(Kahl & Co)またはBotaniwax(登録商標) OT(Botanigenics, Inc))である。
【0132】
適当なライスワックスは、特に、CAS番号8016-60-2を有するライスワックスまたはINCI名Oryza Sativa(ライス)ブランワックスを有するライスワックスである。そのようなライスワックスは、Cerewax(登録商標)(Chemyunion Quimica LTDA)、ESP(登録商標) Rice Bran Wax(Earth Supplied Products, LLC)、Florabeads(登録商標) RBW(Floratech Americas)、Naturebead(登録商標) R20(Micro Powders, Inc.、パーソナルケア部門)、Oryza Soft(登録商標) "COS"(Cosmetochem International Ltd.)、ORYZA(登録商標) Wax(Ichimaru Pharcos Company, Ltd.)、Ricebran Wax SP 8000(Strahl & Pitsch, Inc.)、Rice Wax No.1(Tri-K Industries)、Rice Wax 2811(Kahl)として市販されている。
【0133】
沈澱重合中に存在する界面活性剤の量は、成分a)〜g)の総量100重量%に基づいて、0.001〜50重量%、好ましくは0.01〜20重量%、特に好ましくは0.1〜10重量%の範囲である。
【0134】
本発明の方法によって得ることができるポリマーは、その増粘効果の故に、化粧用組成物において、単独のゲル形成剤として使用することができる。更に、本発明のポリマーは、通常のゲル形成剤と組み合わせた使用にも適している。
【0135】
本発明のポリマーは、紙用コーティングスリップ、顔料印刷ペースト、水性着色剤、皮革処理組成物、化粧用組成物、医薬品および農薬のために、日用品、パーソナルケア、建築産業、布地の分野における水性組成物において、特に増粘剤として、使用してよい。
【0136】
また、本発明のポリマーは、扱いやすく、インライン静的ミキサーを用いた連続製造法の使用を可能にし、膜ポンプを用いて加工することができ、タービンミキサーおよび高速プロペラを用いて希釈する場合に透明な生成物の調製を可能にし、電解質と一緒に使用することができ、疎水性(低溶解性)成分の安定化をサポートし、非イオン性、アニオン性、双性イオン性および一部のカチオン性の界面活性剤と適合であり、懸濁液を安定化することができ、穏やかであり、滑らかであり、ベタツキがなく、非粘着性であり、pH5.5〜12の組成物中で安定であり、粘性を高め、過酸化水素を安定化し、防腐剤系の柔軟な選択を可能にする。
【0137】
本発明の別の態様は、本発明のポリマーを含んでなる化粧用組成物である。
本発明のポリマーを含んでなる化粧用組成物の非限定例は、フケ防止シャンプー、バスフォーム、カールアクティベーター、脱毛剤、乳化剤不含有組成物、洗顔フォーム、ヘアスタイリングジェル、液体石鹸、ローション、保湿クリーム、シャンプー、シャワージェル、スキンマスク、水なしハンドクリーナーおよびウェーブセットである。
【実施例】
【0138】
以下の非限定実施例を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【0139】
略称:
VP:N−ビニルピロリドン
MAA:メタクリル酸
AA:アクリル酸
MMA:メチルメタクリレート
VI:N−ビニルイミダゾール
EAc:酢酸エチル
PETAE:ペンタエリスリトールトリアリルエーテル
16〜18アルキル−PEG−MA:エチレンオキシド25molでアルコキシル化したC16〜18脂肪アルコールのメタクリル酸エステル
Plex(登録商標) 6877-O:MMA中C16〜18アルキル−PEG1100−メタクリレート[75:25 w:w]
Lutencryl(登録商標) 250:MMA中C16〜18アルキル−PEG1100−メタクリレート[50:50 w:w]
LUMA:C16〜18アルキル−PEG1100−メタクリレート
Plex(登録商標) 6844-O:MMA中25重量%のN−(2−メタクリロイルオキシエチル)エチレンウレア
【0140】
I)ポリマーの調製
好ましくは、本発明のポリマーは、沈澱重合によって調製する。
【0141】
実施例30:
AA/VP/VI/Lutencryl 250/Plex 6877-O/PETAE//Belsil(登録商標) 6031(77/12/1/8/2/1.5% w/w)のコポリマー
初期導入物:345g 酢酸エチル(Eac)
305g シクロヘキサン
8.4g Belsil(登録商標) DMC 6031
0.4g tert−ブチルペルオクトエート
供給物1: 170g 酢酸エチル
150g シクロヘキサン
431.2g アクリル酸
67.2g N−ビニルピロリドン
5.6g N−ビニルイミダゾール
44.8g Lutencryl(登録商標) 250
11.2g Plex(登録商標) 6877-O
2.8g PETAE
11.2g NHHCO
供給物2: 67g 酢酸エチル
60g シクロヘキサン
1g tert−ブチルペルオクトエート
0.12g Wako(登録商標) V 50
供給物3: 320g 酢酸エチル
280g シクロヘキサン
【0142】
撹拌反応容器を初期導入物で満たし、窒素雰囲気下で保ち、初期導入物を70℃に加熱した。供給物1を3時間連続的に添加し、供給物2を5時間連続的に添加した。供給物1の添加完了後、供給物3を1.5時間連続的に添加した。供給物2の添加完了後、反応混合物を75℃に加熱し、75℃で3時間保ち、その後、100℃に加熱して100℃で更に4時間保った。次いで、反応混合物を冷却し、濾過し、酢酸エチル/シクロヘキサンを用いて洗浄し、80℃/真空で24時間乾燥した。
【0143】
下記表に記載した全モノマー量は、重量%単位で示す。
【0144】
【表3】

【0145】
II)ポリマーの適用
以下において、「No.1〜35から選択したポリマー」とは、ポリマーNo.1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35のいずれかを意味する。
【0146】
非イオン性ヘアセット剤を含有するヘアジェル
CTFA 重量%
相1:
No.1〜35から選択したポリマー 2.0
Luviskol(登録商標) K90 ポリビニルピロリドン 1.5
蒸留水 46.5
更なる添加剤:防腐剤、例えばEuxyl(登録商標) K100、香料など
トリエタノールアミン(50%濃度溶液)を用いて6.7〜7.2のpHに調整。
相2:
蒸留水 100まで
調製方法:
相1を秤量し、20〜50℃の範囲の温度で撹拌しながら均質化した。約3時間後、乳状分散体が生じた。トリエタノールアミンを撹拌しながら添加した。約2時間後、(実質的に)均質な高粘性ゲルが生じた。次いで、相2を相1にゆっくり撹拌しながら添加した。ゲルを室温で更に1時間撹拌した。これにより、安定で透明なゲルを得た。
【0147】
ポリ(ビニルピロリドン/酢酸ビニル)を含有するヘアジェル
CTFA 重量%
相1:
No.1〜35から選択したポリマー 2.0
Luviskol(登録商標) VA64 ポリ(ビニルピロリドン 1.5
/酢酸ビニル)
蒸留水 46.5
更なる添加剤:防腐剤、例えばEuxyl(登録商標) K100、香料など
トリエタノールアミン(50%濃度溶液)を用いて6.7〜7.2のpHに調整。
相2:
蒸留水 100まで
調製方法:
相1を秤量し、20〜50℃の範囲の温度で撹拌しながら均質化した。約3時間後、乳状分散体が生じた。トリエタノールアミンを撹拌しながら添加した。約2時間後、(実質的に)均質な高粘性ゲルが生じた。次いで、相2を相1にゆっくり撹拌しながら添加した。ゲルを室温で更に1時間撹拌した。これにより、安定で透明なゲルを得た。
【0148】
カチオン性ヘアポリマーを含有するヘアジェル
CTFA 重量%
相1:
No.1〜35から選択したポリマー 2.2
Luviskol(登録商標) K90 ポリビニルピロリドン 0.8
Luviquat(登録商標) Supreme(BASF AG) ポリクオタニウム−68 0.5
蒸留水 46.5
更なる添加剤:防腐剤、例えばEuxyl(登録商標) K100、香料など
トリエタノールアミン(50%濃度溶液)を用いて6.7〜7.2のpHに調整。
相2:
蒸留水 100まで
調製方法:
相1を秤量し、20〜50℃の範囲の温度で撹拌しながら均質化した。約3時間後、乳状分散体が生じた。トリエタノールアミンを撹拌しながら添加した。約2時間後、(実質的に)均質な高粘性ゲルが生じた。次いで、相2を相1にゆっくり撹拌しながら添加した。ゲルを室温で更に1時間撹拌した。これにより、安定で実質的に透明なゲルを得た。
【0149】
自在にヘアセットできるジェル
CTFA 重量%
相1:
No.1〜35から選択したポリマー 2.0
Luviskol(登録商標) K90 ポリビニルピロリドン 1.0
D-パンテノール、USP パンテノール 0.2
グリセロール 0.1
蒸留水 46.7
更なる添加剤:防腐剤、例えばEuxyl(登録商標) K100、香料など
トリエタノールアミン(50%濃度溶液)を用いて6.7〜7.2のpHに調整。
相2:
蒸留水 100まで
調製方法:
相1を秤量し、20〜50℃の範囲の温度で撹拌しながら均質化した。約3時間後、乳状分散体が生じた。トリエタノールアミンを撹拌しながら添加した。約2時間後、(実質的に)均質な高粘性ゲルが生じた。次いで、相2を相1にゆっくり撹拌しながら添加した。ゲルを室温で更に1時間撹拌した。これにより、安定で実質的に透明なゲルを得た。
【0150】
セットフォーム
CTFA 重量%
相1:
No.1〜35から選択したポリマー 0.5
水 28.0
トリエタノールアミン(50%濃度溶液)を用いて6.8のpHに調整。
相2:
Luviset(登録商標) Clear 1.2
水 60.0
Cremophor(登録商標) A25 セテアレス−25/BASF 0.2
Comperlan(登録商標) KD Coamide DEA/Henkel 0.1
更なる添加剤:香料、防腐剤など
ジメチルエーテル 10.0
調製方法:
相1:ポリマーを水中に撹拌しながら投入した。撹拌しながら、ポリマーをトリエタノールアミンで中和し、溶解した。相2を相1にゆっくり撹拌しながら添加した。ボトルに詰め、推進剤ガスを添加した。
【0151】
セットフォーム
CTFA 重量%
相1:
No.1〜35から選択したポリマー 0.8
水 37.7
トリエタノールアミン(50%濃度溶液)を用いて6.8のpHに調整。
相2:
Luviskol(登録商標) VA 64 1.2
Cremophor(登録商標) A25 セテアレス−25/BASF 0.2
Comperlan(登録商標) KD Coamide DEA/Henkel 0.1
水 50.0
更なる添加剤:香料、防腐剤など
ジメチルエーテル 10.0
調製方法:
相1:ポリマーを水中に撹拌しながら投入した。撹拌しながら、ポリマーをトリエタノールアミンで中和し、溶解した。相2を相1にゆっくり撹拌しながら添加した。ボトルに詰め、推進剤ガスを添加した。
【0152】
シャンプー(塩の添加を伴わない)
CTFA 重量%
相1:
No.1〜35から選択したポリマー 1.0
水 48.0
トリエタノールアミン(50%濃度溶液)を用いて6.8のpHに調整。
相2:
Texapon(登録商標) NSO 28%濃度 ラウレス硫酸ナトリウム 50.0
/Henkel
Comperlan(登録商標) KD Coamide DEA/Henkel 1.0
更なる添加剤:香料、防腐剤など
調製方法:
相1および相2を別々に秤量して撹拌しながら溶解し、混合した。相2を相1にゆっくり撹拌しながら添加した。
【0153】
シャンプー
CTFA 重量%
相1:
No.1〜35から選択したポリマー 1.0
ポリビニルピロリドン K30 0.5
水 47.5
相2:
Texapon(登録商標) NSO 28%濃度 ラウレス硫酸ナトリウム 50.0
/Henkel
Comperlan(登録商標) KD Coamide DEA 1.0
更なる添加剤:適量、香油、防腐剤
調製方法:
相1および相2を別々に秤量して撹拌しながら溶解し、混合した。相2を相1にゆっくり撹拌しながら添加した。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
重合単位として、
a)25〜85重量%のアクリル酸、
b)10〜60重量%のN−ビニルピロリドン、
c)0.3〜10重量%の少なくとも1種のカチオン性モノマー、
d)1〜6重量%の少なくとも1種の化合物d1)またはd2):
【化1】

[式中、アルキレンオキシド単位は順不同であり、kおよびlは互いに独立して0〜1000の整数であり、kとlの和は少なくとも5であり、Rは水素またはC〜Cアルキルであり、RはC〜C30アルキル、C〜C30アルケニルまたはC〜C30アルキルアリールであり、XはOまたは式:NR10(ここで、R10はH、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘタリールである)で示される基である]、
e)0.01〜2重量%の少なくとも1種の架橋剤、
f)0.2〜5重量%の少なくとも1種の、式(I):
【化2】

[式中、#は、ラジカル重合性α,β−エチレン性不飽和二重結合を有する基との結合部位であり、RはHまたはC〜Cアルキルであり、RはHまたはC〜Cアルキルであり、即ちRおよびRは共に(CH1〜4であり、RはHまたはC〜C30アルキルである]
で示される基を有する更なるモノマー、
g)0〜30重量%の、a)〜f)とは異なる更なるモノマー
を、a)〜g)の合計が100重量%となるように含んでなるポリマー。
【請求項2】
少なくとも1種のカチオン性モノマーc)が、一般式(II):
【化3】

[式中、R〜Rは互いに独立して水素、C〜Cアルキルまたはフェニルである]
で示されるビニルイミダゾール化合物から選択される、請求項1に記載のポリマー。
【請求項3】
少なくとも1種のカチオン性モノマーc)がN−ビニルイミダゾールである、請求項2に記載のポリマー。
【請求項4】
少なくとも1種のモノマーf)が、一般式(Ia):
【化4】

[式中、RはHまたはCHであり、R、R’は互いに独立してHまたは有機基であるか、或いは互いに結合していてもよく、GはOまたはNHである]
で示される化合物から選択される、請求項1〜3のいずれかに記載のポリマー。
【請求項5】
少なくとも1種のモノマーf)がウレイドメタクリレートである、請求項1〜4のいずれかに記載のポリマー。
【請求項6】
少なくとも1種のモノマーg)が、メタクリル酸、α,β−エチレン性不飽和モノカルボン酸およびジカルボン酸とC〜Cアルカノールとのエステル、およびそれらの混合物から選択される、請求項1〜5のいずれかに記載のポリマー。
【請求項7】
少なくとも1種のモノマーg)が、メタクリル酸、C〜C(メタ)アクリレート、およびそれらの混合物から選択される、請求項6に記載のポリマー。
【請求項8】
少なくとも1種の化合物d1)が、C〜C22アルキル基で終端したポリエーテル(メタ)アクリレートから選択される、請求項1〜7のいずれかに記載のポリマー。
【請求項9】
化合物a)対c)のモル比が少なくとも4:1である、請求項1〜8のいずれかに記載のポリマー。
【請求項10】
重合単位として、
a)65〜75重量%のアクリル酸、
b)10〜25重量%のN−ビニルピロリドン、
c)0.5〜2重量%のN−ビニルイミダゾール、
d)1〜6重量%のC16〜C18PEG−25メタクリレート、
e)0.5〜1.5重量%の少なくとも1種の架橋剤、
f)0.5〜2重量%のウレイドメタクリレート、
g)1〜6重量%のメタクリル酸および/または1〜6重量%のメチルメタクリレート
を、a)〜g)の合計が100重量%となるように含んでなる、請求項1〜9のいずれかに記載のポリマー。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれかに記載のポリマーを含んでなる化粧用組成物。
【請求項12】
請求項1〜10のいずれかに記載のポリマーを水性組成物に添加することを含む、水性組成物の粘度の調整方法。

【公表番号】特表2013−521359(P2013−521359A)
【公表日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−555385(P2012−555385)
【出願日】平成23年3月1日(2011.3.1)
【国際出願番号】PCT/EP2011/052955
【国際公開番号】WO2011/107440
【国際公開日】平成23年9月9日(2011.9.9)
【出願人】(510015257)ビーエイエスエフ・ソシエタス・エウロパエア (6)
【氏名又は名称原語表記】BASF SE
【Fターム(参考)】