乙烯基吡咯烷酮、季铵单体和疏水性单体的均相三元共聚物制造技术

一种用于制备基本均相的三元共聚物的均相聚合方法，三元共聚物包括５５－９９重量％，较好为６５－９５重量％的乙烯基吡咯烷酮，０．５－４９重量％，较好为１－２５重量％的季铵单体，较好的是氯化３－甲基丙烯酰胺基丙基三甲铵；和０．５－４９重量％较好为１－２５重量％的疏水性单体，较好的是甲基丙烯酸十八烷基酯。该均相三元共聚物在头发护理应用中可提供头发定型和调理的双重功能。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1.专利
本专利技术涉及用于头发护理，基本为均相的乙烯基吡咯烷酮、季铵单体和疏水性单体的三元共聚物的制备方法。2.现有技术的描述目前含有乙烯基内酰胺的几种合成聚合物已被用于化妆品的配方中，特别是头发护理产品，以赋予这样的产品以稠度、抗变性和调理性。这一领域的技术的代表有美国专利3,914,403；3,954,960；4,057,533；4,210,161；4,586,518；4,753,793；4,764,363；4,834,968；4,842,850；4,902,499；4,906,459；4,923,694；4,963 348；4,983,377；5,011895和5,015,708；和WO 91/15186；WO 91/15185；EPO 0412704A2；EPO 0412707A1；和JP 57126409。一般通过“一釜”式聚合方法制备这些合成聚合物，选定量的几种单体在一起反应。由此形成的聚合物的组成可认为与加入的单体的组成相同。但这种惯用的非均相聚合方法仅能提供各种组成的聚合物的混合物，另外还有未定量的均聚物和不需要的共聚物。因此，本专利技术的一个目的是提供用于制备乙烯基吡咯烷酮、季铵单体和疏水性单体的基本均相的共聚物的方法。本专利技术的另一个目的是提供乙烯基吡咯烷酮(VP)、氯化3-甲基丙烯酰胺基丙基三甲基铵(MAPTAC)和RMA的基本均相的三元共聚物的透明水溶液，RMA中的R是C4-C32，MA是甲基丙烯酸酯，最好是甲基丙烯酸十八烷基酯(ODMA)，三元共聚物的重量组成范围为，55-99％VP，0.5-49％MAPTAC和0.5-49％的ODMA。本专利技术的另一个目的是提供有预定组成范围的，选定的固体水平的VP、MAPTAC和RMA的基本均相的三元共聚物的透明水溶液，它们被配入头发定型和调理组合物中时，可以提供加强的水溶性、改善的固定性和调理性和头发的固定性能的产品。专利技术概述一种用于制备基本均相的三元共聚物的均相聚合方法，三元共聚物包括55-99重量％，较好为65-95重量％的乙烯基吡咯烷酮，0.5-49重量％，较好为1-25重量％的季铵单体，较好的是氯化3-甲基丙烯酰胺基丙基三甲基铵；和0.5-49重量％，较好为1-25重量％的疏水单体，较好的是RMA，其中的R是C4-C32烷基，最好是甲基丙烯酸十八烷基酯。这样的均相三元共聚物能为使用者提供头发造型和调理。此中的均相三元共聚物溶液还具有较好的透明度，与同样组成的非均相共聚物，或有关的现有商品相比，能提供有较大水溶性和改善了聚合物在头发上的吸收的头发护理产品。本专利技术的均相聚合方法包括先加入VP和溶剂，在一定的时间周期，以相应与VP的消耗速度再加入MAPTAC和ODMA。附1是用于从预先投入量的单体制备乙烯基吡咯烷酮(VP)、氯化3-甲基丙烯酰氨基丙基三甲基铵(MAPTAC)和甲基丙烯酸十八烷基酯(ODMA)单体的三元共聚物的惯用的非均相(“一釜”式)聚合方法的图示。绘出了在聚合期间残余的各单体的相对单体含量与时间的关系。图2是本专利技术用于制备相同的三元共聚物的均相聚合方法的图示。专利技术详述A.本专利技术的三元共聚物1.亲水性单体(a)内酰胺单体乙烯基吡咯烷酮是最好的乙烯基内酰胺。乙烯基内酰胺的量为三元共聚物重量的约55-99％，较好的为65-95％。(b)季铵化丙烯酰胺或丙烯酸酯单体在本专利技术的三元共聚物中的季铵(或有机季铵)化的丙烯酰胺或丙烯酸酯有下面的式 其中Y是O或-NX-； 其中的n是0-10，X和X1各自是H，或C1-C8的烷基；R1，R2和R3各自是C1-C4的烷基；Z是卤离子、硫酸根或磺酸根。用作本专利技术的三元共聚物单体的氨基丙烯酰胺、丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸酯的合适的例子包括下列化合物的季铵化盐N-甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸酯；N-甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸酯；N-甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸酯；N-丙烯酰胺或丙烯酸酯；N-丙烯酰胺或丙烯酸酯；N-甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸酯；N-丙烯酰胺或丙烯酸酯；N-甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酸酯；N-丙烯酰胺或丙烯酸酯；N-{2-乙基}丙烯酰胺或丙烯酸酯；N-{4-丁基}丙烯酰胺或丙烯酸酯。其中，优选N-甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯的季铵化卤化物、硫酸盐和磺酸盐。其中最好的是硫酸甲基丙烯酸2-(乙基二甲铵)乙基酯；氯化(3-甲基丙烯酰胺基丙基)三甲铵(MAPTAC)；溴化(3-丙烯酰胺基-3-甲基丁基)丙基三甲铵；氯化(3-甲基丙烯酰胺基-3-乙基-丁基)丙基三甲铵；氯化(4-丙烯酰胺基-n-甲基丁基)丙基三甲铵；乙基硫酸(3-甲基丙烯酰胺基丙基)乙基二甲基铵或及其混合物。当季铵化丙烯酰胺是氯化(3-甲基丙烯酰胺基丙基)三甲基铵时，式中的X和X1代表的是甲基；Y是NH；R是C3烷基；R1，R2和R3是甲基；Z是氯。三元共聚物中季铵单体合适的量约为三元共聚物重量的0.5-49％，较好的为1-25％。乙烯基内酰胺和季铵丙烯酰胺和丙烯酸酯单体构成了本专利技术的三元共聚物的亲水性部分。2.疏水性单体本专利技术的三元共聚物中合适的疏水性单体有式RMA其中R是C4-C32烷基，较好的是C12-C32烷基或其混合物；MA是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。合适的疏水性单体包括甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸十四烷酯、甲基丙烯酸十八烷基酯(ODMA)、十八烷基甲基丙烯酰胺、十二烷基丙烯酰胺和2-乙基己基甲基丙烯酰胺。较好的疏水性单体是甲基丙烯酸十八烷基酯。疏水性单体的量约为三元共聚物重量的0.5-49％，较好的为1-25％。B.均相聚合通过制备预定组成的VP、MAPTAC和ODMA的基本均相的三元共聚物，来说明本专利技术的均相聚合方法。均相聚合方法中，在合适的反应温度，一般约为50-80℃，较好为55-75℃，预先在反应器中加入三元共聚物的最小反应活性的单体(VP)。随后在已加入VP的反应器中，以相应于观察到的VP的消失速度，在聚合期间加入较大反应活性的单体(MAPTAC和ODMA)。在所有VP单体基本消耗完之前，加入全部的预定量的MAPTAC和ODMA单体，使所有单体反应形成具有所需的VP∶MAPTAC∶ODMA组成比的基本均相的三元共聚物。结果，获得了基本均相的三元共聚物，其组成接近所需三元共聚物组成的公称单体比，其结构具有三个基本均相分布在沿聚合物骨架的均相链中的共聚物的单体单元。在不影响均相聚合过程下，本专利技术方法中预加入的单体包括一些MAPTAC和ODMA，其量一般最多约为预定三元共聚物组成所需的MAPTAC和ODMA总量的15％。但仍要求预加料后，MAPTAC和ODMA的加入速度基本等于聚合期间VP的消耗速度。由下面的方式决定要达到与VP的反应速度匹配的MAPTAC和ODMA的加入程序。为形成有VP的均相三元共聚物，MAPTAC和ODMA的加入程序的测定。A.首先按下面方法进行VP，MAPTAC和ODMA的一釜式聚合。实施例1在配有气体进口、液体进口、温度计和冷凝器的2立升树脂釜中加入VP(553.5克)、MAPTAC(124.5克)、ODMA(95.6克)和乙醇(753.5克)。用KOH将溶液的pH值调整到约7.5。反应期间，氮气流在溶液中鼓泡。逐渐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过在自由基引发剂存在下溶剂中的单体聚合，制备基本均相的三元共聚物的透明溶液的均相聚合方法，三元共聚物包括（ａ）５５－９９重量％乙烯基内酰胺，（ｂ）０．５－４９重量％有机季铵单体，和（ｃ）０．５－４９重量％的疏水性单体，其特征在于它包括：（Ⅰ）在合适的聚合温度下，在反应器中预先加入预定量的乙烯基内酰胺和溶剂，（Ⅱ）在给定的时间周期，按相应于乙烯基内酰胺消耗速度的预定速率向所述的反应器逐步加入季铵单体和疏水性单体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KC刘，RB洛金，Y鲁文，
申请(专利权)人：ISP投资股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]