通过喷雾干燥得到的聚合物包封着色剂制造技术

技术编号:4934026 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种制备聚合物粒子的方法,该聚合物粒子包含有效量的至少一种着色剂、聚合物基质和分布在聚合物基质内的第二粒子。该方法包括下列步骤:A)制备由单体共混物在水相中形成的聚合物乳液并在水相中形成第二粒子;B)向水相中添加有效着色量的至少一种着色剂;C)将着色剂分散或溶解在水相中;和D)使乳液在喷雾干燥装置中脱水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过喷雾干燥得到的聚合物包封着色剂本专利技术涉及一种改进的制备聚合物粒子的方法,该聚合物粒子包含有效量的至 少一种着色剂,如颜料、染料或色淀。WO 2005/123009和WO 123796公开了一种制备聚合物粒子的方法,所述聚合 物粒子在其聚合物结构内含有至少一种着色剂。这些有色包封的聚合物从油包水型乳液 获得。该方法使用大量的烃溶剂和稳定剂。在随后的工序中不得不将烃溶剂从乳液中除 去。本专利技术的一个目的是提供一种技术上更可行且更方便的方法,该方法用于制备 个人护理和/或化妆品组合物。这些组合物包含含包埋(entraped)或包封的着色剂的聚合 物粒子,并且当经受不同环境时在更长的时段内保持该着色剂。当着色剂特别是水溶性 染料(在这种情况下通常难以永久保持该染料)时,这尤其重要。在化妆品组合物中, 如果不永久保持染料,这可损害化妆品在长期使用后的视觉效果。令人吃惊地发现,喷雾干燥不含烃溶剂的水乳液是一种制备在其聚合物结构内 含有至少一种着色剂的聚合物粒子的替代方法。本专利技术涉及一种改进的制备聚合物粒子的方法,该聚合物粒子包含有效量的至 少一种着色剂、聚合物基质和分散在聚合物基质内的第二粒子,其中聚合物基质由单体共混物形成,该单体共混物包含为烯属不饱和离子单体 的第一单体,和为烯属不饱和疏水性单体的第二单体,并且所述第二单体能形成玻璃化 转变温度超过50°C的均聚物,其中第二粒子包含由烯属不饱和疏水性单体和任选其它单体形成的疏水性聚合 物,该烯属不饱和疏水性单体能够形成玻璃化转变温度超过50°C的聚合物,和其中疏水 性聚合物与聚合物基质不同,该方法主要由以下步骤组成A)制备由包含第一和第二单体的单体共混物在水相中形成的聚合物乳液,在所 述水相中形成第二粒子或将第二粒子与所述水相结合;B)向所述水相中添加有效着色量的至少一种着色剂;C)将所述着色剂分散和均化所述水相;和D)使乳液在喷雾干燥装置中脱水。本专利技术另外涉及一种制备个人护理或化妆品组合物的方法,该方法包括将可通 过上述方法获得的聚合物粒子进一步加工成个人护理或化妆品组合物。根据本专利技术的微粒着色剂共混物具有增强的视觉性能,如更自然的皮肤状外 观。此外,基质聚合物在严格配制条件或处理下不破碎,因此在储存和使用期间保持所 需的美学效应。优选用于形成基质聚合物的第一单体以形成抗衡离子的挥发性组分的盐形式存 在。在脱水步骤D)期间,盐的挥发性组分蒸发。这意味着蒸发了至少一部分抗衡离子 组分。例如,当由单体单元的铵盐形成聚合物基质时,挥发性组分氨将在脱水步骤中蒸 发。在蒸馏阶段,基质聚合物于是将转化成其游离酸形式。用于本专利技术的粒子包含着色剂。着色剂可选自颜料、染料或色淀。在制备粒子 的过程中,特别希望将着色剂溶解或分散在水相中以使它能遍及基质聚合物分布。如上所述聚合物微粒呈现改进的抗破碎性以及改进的视觉性能。此外,即使在 长期使用下聚合物基质也不会导致包埋的着色剂释放。特别希望提供其中着色剂遍及基 质聚合物分布和其中基质聚合物对于着色剂不可渗透的粒子。如果使基质聚合物交联,聚合物基质的刚性能够被进一步增强。这可以通过在 本方法中包括交联步骤进行。这可通过在聚合物中包含自交联基团来实现,例如带有羟 甲基官能团的单体重复单元。优选通过在水相聚合物中包含交联剂来实现交联。合适的 交联剂是与聚合物链上的官能团反应的化合物。例如,当聚合物链含有阴离子基团时, 合适的交联剂包括氮丙啶、双环氧化合物、碳二酰胺(carbodiamide)、硅烷或多价金属, 例如铝、锌或锆。特别优选的交联剂是碳酸铵锆或氧化锌。另一类特别优选的交联剂包 括在聚合物链之间形成共价键的化合物,例如硅烷或双环氧化合物。理想的是,交联过 程发生在脱水步骤中。已发现由能够形成玻璃化转变温度超过50°C,优选大于60或80°C的均聚物的疏 水性单体的特殊组合形成的聚合物在对着色剂以及其它活性物不可渗透性方面,显示出 相当大的性能改进。疏水性单体是指在水中的溶解度小于5g/100ml水的单体。聚合物的玻璃化转变温度(Tg)在Kirk-Othmer,Encyclopedia ofChemical Technology,第19卷,第四版,第891页中定义为这样的温度在该温度以下(1)整个分 子的过渡运动和(2)链的40-50个碳原子片段的卷曲和展开都是冻结的。因此,在其Tg 以下,聚合物不能显示出流动或橡胶弹性。可使用差示扫描量热法(DSC)测定聚合物的 Tg。通常粒子的平均粒度直径小于约100 μ m(微米)。优选平均粒度直径在约 1-60 μ m范围内,例如1-40 μ m,尤其是1-30 μ m。通过Sympatec HELOS粒度分析仪根据手册中记载的标准步骤,测定平均粒度。用于制备基质聚合物的单体共混物可含有至少50重量%的疏水性单体,其余由 离子单体组成。根据优选实施方案,疏水性单体的存在量为至少60重量%。优选的组 成中含有65-90重量%的疏水性聚合物,例如70或75%。疏水性单体的特定实例包括苯乙烯、(甲基)丙烯酸C1-C4烷基酯如甲基丙烯酸 甲酯、丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯或(甲基)丙烯酸正丁酯或叔丁酯、甲基丙烯酸 苯酯、(甲基)丙烯酸C5-C12环烷基酯如甲基丙烯酸环己酯或甲基丙烯酸异冰片酯。根据优选的实施方案,Tg应高于60°C或高于80°C。离子单体可含有阴离子或阳离子基团,或者可为潜在的离子型的,例如酸酐的 形式。优选离子单体是烯属不饱和阴离子或潜在的阴离子单体。合适的阴离子或潜在的 阴离子单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康 酸、衣康酸酐、巴豆酸、乙烯基乙酸、(甲代)烯丙基磺酸、乙烯基磺酸和2-丙烯酰胺 基-2-甲基丙烷磺酸。优选的阴离子单体是羧酸或酸酐,如(甲基)丙烯酸。当离子单体是阴离子型的,例如羧酸或酸酐时,挥发性抗衡离子可以是氨或挥 发性胺组分。挥发性胺组分是可在低温至中等温度,例如至多200°C的温度下蒸发的液 体。优选,可在减压下在低于100°C的温度下蒸发该挥发性胺。可以游离酸的形式产生聚合物,然后用氢氧化铵或挥发性胺的水溶液中和,该挥发性胺例如乙醇胺、甲醇胺、 1-丙醇胺、2-丙醇胺、二甲醇胺或二乙醇胺。或者,可通过使阴离子单体的铵或挥发性 胺盐与疏水性单体共聚合来制备该聚合物。可通过任何合适的聚合方法制备基质聚合物。例如可通过水乳液聚合制备该聚 合物,如EP-A-697423或美国专利说明书No.5,070,136所述的方法。然后可通过添加氢 氧化铵或挥发性胺的水溶液来中和该聚合物。在典型的聚合方法中,使疏水性单体和阴离子单体的共混物乳化到含有合适量 乳化剂的水相中。乳化剂可为任何市场上可买到的、适于形成水乳液的乳化剂。这些乳 化剂往往在水相中比在水不混溶的单体相中更加易溶,因而往往显示出高亲水亲油平衡 (HLB)。可通过已知的乳化技术进行单体的乳化,已知的乳化技术包括使单体/水相经 受剧烈搅拌或剪切,或者将单体/水相通过筛网或网孔。然后可通过使用合适的引发剂 体系,例如UV引发剂或热引发剂来进行聚合。合适的引发聚合的技术将提高单体的水 乳液的温度至高于70或80°C,然后添加50-1000ppm过硫酸铵,以单体重量计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备聚合物粒子的方法,该聚合物粒子包含有效量的至少一种着色剂、聚合物基质和分布在聚合物基质内的第二粒子,  其中聚合物基质由单体共混物形成,该单体共混物包含为烯属不饱和离子单体的第一单体,和为烯属不饱和疏水性单体的第二单体,并且所述第二单体能形成玻璃化转变温度超过50℃的均聚物,  其中第二粒子包含由烯属不饱和疏水性单体和任选其它单体形成的疏水性聚合物,所述烯属不饱和疏水性单体能够形成玻璃化转变温度超过50℃的聚合物,其中所述疏水性聚合物与所述聚合物基质不同,  该方法主要由以下步骤组成:  A)制备由包含所述第一和第二单体的单体共混物在水相中形成的聚合物乳液,在所述水相中形成第二粒子或将第二粒子与所述水相结合;  B)向所述水相中添加有效着色量的至少一种着色剂;  C)将所述着色剂分散或溶解在所述水相中;和  D)使乳液在喷雾干燥装置中脱水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2008-5-9 08155935.31.一种制备聚合物粒子的方法,该聚合物粒子包含有效量的至少一种着色剂、聚合 物基质和分布在聚合物基质内的第二粒子,其中聚合物基质由单体共混物形成,该单体共混物包含为烯属不饱和离子单体的第 一单体,和为烯属不饱和疏水性单体的第二单体,并且所述第二单体能形成玻璃化转变 温度超过50°c的均聚物,其中第二粒子包含由烯属不饱和疏水性单体和任选其它单体形成的疏水性聚合物, 所述烯属不饱和疏水性单体能够形成玻璃化转变温度超过50°C的聚合物,其中所述疏水 性聚合物与所述聚合物基质不同, 该方法主要由以下步骤组成A)制备由包含所述第一和第二单体的单体共混物在水相中形成的聚合物乳液,在所 述水相中形成第二粒子或将第二粒子与所述水相结合;B)向所述水相中添加有效着色量的至少一种着色剂;C)将所述着色剂分散或溶解在所述水相中;和D)使乳液在喷雾干燥装置中脱水。2.根据权利要求1的方法,其中聚合物基质由低分子量苯乙烯丙烯酸共聚物的铵盐形成。3...

【专利技术属性】
技术研发人员:KK米斯特里MC巴克斯特尔
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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