Катионные синтетические полимеры, обладающие улучшенными растворимостью и качеством в системах на основе поверхностно-активных веществ, и их применение в средствах личной гигиены и средствах бытовой химии

Катионные синтетические полимеры, обладающие улучшенными растворимостью и качеством в системах на основе поверхностно-активных веществ, и их применение в средствах личной гигиены и средствах бытовой химии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к составам на основе поверхностно-активных веществ, в частности к составам на основе поверхностно-активных веществ, содержащим полимерные композиции, прежде всего к очищающей композиции на основе поверхностно-активных веществ, содержащей поверхностно-активное вещество, катионные водорастворимые полиэлектролиты, и к их применению в средствах личной гигиены и очищающих композициях, предназначенных для применения в быту (в средствах бытовой химии), которые предназначены для обработки кератинсодержащих субстратов, текстильных субстратов и субстратов с твердой поверхностью.

Использование составов на основе поверхностно-активных веществ, содержащих полиэлектролиты, предлагаемые в изобретение, и смеси таких полиэлектролитов с нецеллюлозными катионными полисахаридными полимерами, такими как катионные полигалактоманнановые полимеры и дериватизированные катионные полигалактоманнановые полимеры, является желательным для достижения более высокой прозрачности получаемых составов, их более высокого кондиционирующего действия в отношении кератиновых субстратов, текстильных субстратов и субстратов с твердой поверхностью, повышения отложения находящихся в диспергированной фазе компонентов на кератиновые субстраты, текстильные субстраты и субстраты с твердой поверхностью, их более высокой пенообразующей способности и улучшенных реологических характеристик при применении в таких областях, как средства личной гигиены и продукты бытовой химии, и при применении для обработки текстильных изделий.

Предпосылки создания изобретения

Было установлено, что композиции средств личной гигиены на основе поверхностно-активных веществ, которые содержат катионные водорастворимые полиэлектролиты, обладают хорошим кондиционирующим действием в отношении таких субстратов, как волосы и кожа. Основой катионных водорастворимых полиэлектролитных полимеров могут являться, например, полисахаридные каркасы или каркасы на основе синтетических полимеров, таких как акриламид, метакриламид, сложные акрилатные эфиры, сложные метакрилатные эфиры или винилпирролидон.

Нецеллюлозные катионные полисахариды, такие как катионные гуары, например катионные гуары, поступающие в продажу под товарными знаками N-Hance® или Jaguar®, широко применяют в качестве кондиционеров в таких продуктах, как шампуни, шампуни-кондиционеры типа 2-в-1 или 3-в-1 и составы для мытья тела, детергенты для стирки и шампуни, для обеспечения кондиционирования волос, оказания кондиционирующих воздействий на кожу или для обеспечения кондиционирования, смягчения и антистатических характеристик тканей.

Было установлено, что композиции средств личной гигиены, содержащие катионные окисленные полисахариды, в том числе композиции, содержащие катионные окисленные гуары, оказывают хорошее кондиционирующее воздействие на такие субстраты, как волосы и кожа (см. WO 2004/091557 и US №7067499). Молекулярная масса катионного гуара может варьироваться от характерной для низкомолекулярных соединений массы, составляющей порядка 10000, до нескольких миллионов, и такое вещество обладает хорошими характеристиками при применении в качестве кондиционирующего средства. В WO 2004/091557 и US №7067499 описано применение катионных, анионных, амфотерных или гидрофобных акриламидных полимеров в сочетании с катионными окисленными полисахаридами, такими как катионные окисленные гуары, а в других документах, таких как WO 2006/026750, описано их применение в комбинации с катионным гуаром.

Катионные полиэлектролитные полимеры на основе синтетических полимерных каркасов нашли применение также в качестве кондиционирующих средств и осаждающихся веществ в составах средств личной гигиены. В US №5221530 заявлены сшитые сополимеры четвертичного акрилата/акриламида в качестве средств, придающих шампуням и очищающим составам хорошую способность обеспечивать влажное и сухое кондиционирование и высокую пенообразующую способность при их применении индивидуально, а в US №5417965 предложено их применение в комбинации с полиэтиленимином.

В US №5756436 описаны несшитые катионные водорастворимые полиэлектролиты на основе синтетических полимерных каркасов, имеющие плотности зарядов >4 мэкв./г, которые предназначены для применения в качестве осаждающихся полимеров в шампунях-кондиционерах, содержащих водонерастворимые кондиционирующие вещества.

В US №6849584 описаны также несшитые катионные водорастворимые полиэлектролиты на основе синтетических полимерных каркасов, имеющие плотности зарядов >2 мэкв./г, которые применяют в очищающих композициях средств личной гигиены, содержащих продукты в виде водонерастворимых твердых частиц и инициаторы разделения фаз.

В US №6495498 описаны также очищающие композиции, содержащие комбинации катионных полиэлектролитных полимеров, в которых один из полимеров представляет собой катионный полигалактоманнан, такой как катионный гуар, а другой полимер может представлять собой катионный водорастворимый синтетический сополимер, в сочетании с водорастворимым силиконовым кондиционирующим веществом.

В WO 2007/065537 описана также водная композиция шампуня, содержащая комбинации катионных полимеров, которая включает находящиеся в диспергированной фазе капли водонерастворимого кондиционирующего вещества с диаметром капель <4 мкм, где один из полимеров представляет собой катионный полигалактоманнан, такой как катионный гуар, а другой полимер может представлять собой катионный акриламидный сополимер с плотностью заряда <1 мэкв./г.

В WO 2008/129493 описаны также очищающие композиции средств личной гигиены, содержащие комбинации катионных полимеров, в которых один из полимеров имеет плотность зарядов <4 мэкв./г и образует изотропный коацерват с анионным поверхностно-активным веществом, а второй катионный полимер имеет плотность зарядов >4 мэкв./г и в сочетании с анионным поверхностно-активным веществом образует лиотропный жидкий кристалл.

Хотя в указанных документах продемонстрировано, что катионные полиэлектролитные полимеры на основе синтетических полимерных каркасов могут обеспечивать кондиционирование и увеличивать отложение силикона и цинка из составов на основе поверхностно-активных веществ, поступающие в настоящее время в продажу катионные синтетические полиэлектролитные полимеры имеют большую молекулярную массу и в результате придают составам на основе поверхностно-активных веществ такое реологическое свойство, как «тягучесть». Катионные синтетические полиэлектролитные полимеры с более низкой ММ, поступающие в продажу в настоящее время, имеют ряд недостатков, таких как меньшая растворимость, меньшая прозрачность и более низкая способность к осаждению при их применении в составах на основе поверхностно-активных веществ. Кроме того, катионные, анионные и неионные синтетические полиэлектролиты, поступающие в продажу, имеют высокое содержание остаточных мономеров, таких как акриламидный мономер. Существует необходимость в снижении уровня остаточных мономеров в указанных композициях до более низких значений.

Кроме того, важной характерной особенностью при их применении в составе водных композиций является гидролитическая стабильность катионных синтетических полиэлектролитов, таких как катионные полимеры эфиров (мет)акриловой кислоты. Описанные в DE 3544909 катионные синтетические полиэлектролитные полимеры, полученные из эфиров поли(мет)акриловой кислоты, чувствительны к гидролизу функциональных сложноэфирных групп в водных растворах, при этом их «время жизни» при значениях pH 6-7,5 составляет от нескольких часов до нескольких дней. Кроме того, указанные катионные синтетические полиэлектролитные полимеры обладают высокой острой токсичностью в водной среде, которая зависит от их плотности заряда. Когда происходит гидролиз сложноэфирных функциональных групп, то указанные полимеры становятся намного менее токсичными с точки зрения экологии (менее экотоксичными) (см. Chang и др., «Water Science Technology», том 44, №№2-3, 2001, сс.461-468).

В US №7375173, содержание которого полностью включено в настоящее описание в качестве ссылки, описано, что можно получать катионные синтетические полиэлектролитные терполимеры, обладающие более низкой экотоксичностью, путем полимеризации мономеров (мет)акриламида, кватернизованного (мет)акриламидного производного и производного (мет)акриловой кислоты и/или гидролиза стабильных катионных мономеров. Эти данные включены в настоящее описание в качестве ссылки и представляют собой составную часть описания.

Общепринятые методы тестирования, которые используют для оценки кондиционирующих свойств соединений при их применении в шампунях и кондиционерах, предусматривают проведение измерений во влажном и сухом состоянии. Имеются данные о том, что поступающие в продажу обладающие кондиционирующими свойствами полимеры, которые имеются в настоящее время на рынке, снижают на 30-80% расчесывающие усилия во влажном состоянии, которые требуется прилагать к расчесываемым влажным волосам, по сравнению с вариантом, когда используют шампунь, не содержащий полимер.

Кондиционирующие свойства субстанций при их применении в шампунях можно оценивать также путем наблюдения за снижением оптического коэффициента пропускания прозрачного шампуня или очищающего состава, содержащего кондиционирующие полимеры при увеличении степени его разведения водой. При этом чем больше снижение коэффициента пропускания при разведении водой, тем больше уровень отложения. Снижение коэффициента пропускания или уменьшение оптической прозрачности состава ассоциировано с осаждением кондиционирующего полимера из шампуня или иного очищающего состава. Кондиционирующий полимер может откладываться в форме комплекса с поверхностно-активными веществами, присутствующими в композиции, или в некомплексированной форме.

Количество силикона, других кондиционирующих масел или функциональных веществ, цинка или другого обладающего активностью или обеспечивающего определенные характеристики материала, который откладывается на волосах или коже волосистой части головы из шампуня, кондиционера или системы красителей, на кожу из очищающего или кондиционирующего состава для мытья тела, или на ткань из состава средства для стирки на основе поверхностно-активных веществ, также является мерой кондиционирующих свойств или способности к отложению кондиционирующего или откладывающегося полимера. Однородность или неоднородность отложения силикона, других кондиционирующих масел или кондиционирующих веществ, цинка, ароматизатора или иной «активной» субстанции (действующего вещества) может оказывать существенное влияние на воспринимаемые свойства косметического состава. Профиль отложения особенно важен для таких субстратов, как: 1) стержни волос, когда необходимо обеспечивать отложение вдоль стержня от его корня до верхушки для уменьшения повреждения в областях вблизи верхушки или конца стержня волоса, а также для однородного отложения краски из составов для окрашивания волос и поддержания однородного окрашивания вдоль стержней; 2) кожа, прежде всего в областях сухой или поврежденной кожи, где необходимо обеспечивать однородное отложение масел, других кондиционирующих средств, действующих веществ, таких как противомикробные вещества, солнцезащитные средства, или красителей, таких как ингредиенты для создания искусственного загара; и 3) ткани, на которые происходит отложение, прежде всего на поврежденные или изношенные области таких типов ткани, как шерстяные, хлопчатобумажные, полиэфирные ткани.

В области, связанной с уходом за кожей, для оценки качества кондиционирования кожи применяют методы тестирования, позволяющие оценивать смягчение кожи или снижение натертости, или ощущение мягкости кожи, уменьшение проницаемости для водяных паров и повышение эластичности кожи. В случае составов чистящих средств бытовой химии на основе поверхностно-активных веществ, для которых желательным является наличие кондиционирующей способности, таких как моющие средства для посуды, детергенты для стирки, мягчители для ткани и антистатические средства, кондиционирование означает придание ощущения мягкости для рук с помощью жидких мыл для мытья посуды или для ткани с помощью средств для стирки или мягчителей для ткани и устранение воздействий статического электричества, устранение разрывов волокон ткани или деформаций, известных как скатывание волокна в узелки на поверхности ткани (пиллинг). Важным является также придание тканям способности к сохранению цвета или насыщенности цвета, и эти характеристики можно количественно оценивать.

Хотя поступающие в продажу катионные водорастворимые синтетические полиэлектролитные полимеры обеспечивают кондиционирование и повышают отложение силикона и цинка из составов на основе поверхностно-активных веществ, поступающие в продажу катионные водорастворимые синтетические полиэлектролитные полимеры имеют высокую молекулярную массу и в результате они придают препаративным формам на основе поверхностно-активных веществ такое реологическое свойство, как «тягучесть». Поступающие в продажу катионные водорастворимые синтетические полиэлектролитные полимеры с более низкой ММ обладают рядом недостатков, таких как меньшая прозрачность в составах на основе поверхностно-активных веществ, меньшая растворимость в составах на основе поверхностно-активных веществ и меньшая способность к отложению при их использовании в составах на основе поверхностно-активных веществ.

Хотя известно, что нецеллюлозные катионные модифицированные полисахариды и катионные водорастворимые полиэлектролитные полимеры на основе синтетических каркасов выполняют функцию кондиционирующих полимеров в очищающих составах на основе поверхностно-активных веществ и средств, способствующих отложению кондиционирующих масел и поступлению активных субстанций к волосам и коже, повторное применение указанных полимеров может способствовать нежелательному накоплению кондиционирующих компонентов, таких как силикон и другие масла, на волосах или на коже. Такое накопление проявляется в том, что требуется прилагать больше энергии для расчесывания сухих волос, и в том, что возникает ощущение липкости волос. Кроме того, такие полимеры способствуют большему кондиционированию корневого участка стержня волоса и, следовательно, существует необходимость в создании полимерных композиций, которые обеспечивают более однородное отложение силикона и других активных субстанций по длине стержня волоса, в том числе в средней части и на верхушке стержня волоса, где стержень подвергается большему повреждению и поэтому нуждается в большем кондиционировании. И, наконец, с позиций борьбы с перхотью и обеспечения поступления противомикробных действующих веществ к коже волосистой части головы необходимо повышать эффективность поступления противомикробного соединения из систем поверхностно-активных веществ, таких как шампуни и средства для мытья рук, а также повышать их направленное поступление к коже волосистой части головы и другим участкам кожи и удерживать их на этом месте для обеспечения пролонгированного действия.

Существует необходимость в обеспечении улучшения отложения и улучшенных профилей отложения таких веществ, как силикон, ароматизатор, цинк и другие активные вещества, на волосы и волосистую часть головы из составов на основе поверхностно-активных веществ, не придавая нежелательной тягучести составу за счет поверхностно-активных веществ или полимеров, применяемых в указанных составах. Существует также необходимость в разработке составов на основе поверхностно-активных веществ, обеспечивающих повышение уровня отложения масляных фаз, таких как силикон, ароматические масла, минеральное масло, и состоящих из частиц веществ, таких как пиритион цинка, карбонат цинка, а также других активных веществ, при сохранении или улучшении пенообразования или пенящих свойств композиции.

Существует также необходимость в создании полимерных композиций, имеющих более низкое содержание остаточного мономера.

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к катионным водорастворимым полиэлектролитным композициям, прежде всего к кондиционирующим или очищающим композициям на основе поверхностно-активных веществ, которые содержат: катионный водорастворимый полиэлектролит, имеющий плотность заряда >0,001 мэкв./г и менее 4 мэкв./г, и вязкость раствора от 10 мПа до 3000 мПа при концентрации полимера 1,5 мас.% по данным измерения с помощью стандартного метода определения вязкости, в котором характеристики полимера оценивают в деионизированной воде с использованием вискозиметра Брукфилда со шпинделем №4 при 30 об/мин. Катионный водорастворимый полиэлектролит синтезируют путем адиабатической полимеризации геля или в виде дисперсий типа «вода-в-воде», и он состоит из сополимеров и терполимеров (мет)акриламида и катионных мономеров на основе (мет)акриламида, и/или устойчивых к гидролизу катионных мономеров, и/или мономеров на основе эфиров (мет)акриловой кислоты. Катионный водорастворимый полиэлектролит характеризуется:

(1) более высоким уровнем отложения силикона или кондиционирующего вещества на волосы или кератинсодержащие субстраты, текстильные субстраты и субстраты с твердой поверхностью из составов шампуней-кондиционеров или очищающих составов, а также более направленным отложением силикона или кондиционирующего вещества на поврежденные области субстрата или более однородным отложением силикона или кондиционирующего вещества на субстрата, например, по длине стержня волоса, обеспечивая при этом реологические характеристики композиции, которые отличаются меньшей «тягучестью» по сравнению с эластичными реологическими характеристиками, которые ассоциированы с имеющими более высокую ММ катионными водорастворимыми полиэлектролитами, известными из существующего уровня техники;

(2) более высоким уровнем отложения обладающих противоперхотным действием веществ, таких как цинк, на кожу волосистой части головы или отложением других противомикробных веществ на кожу или имеющие твердую поверхность субстраты из противомикробных составов, и улучшенными эстетическими характеристиками при осуществлении очистки, такими как пенообразование и текстура, по сравнению с имеющими более высокую ММ катионными водорастворимыми полиэлектролитами, известными из существующего уровня техники; и

(3) более высокой растворимостью, прозрачностью и улучшенными профилями отложения при их применении в системах на основе поверхностно-активных веществ по сравнению с имеющими более высокую ММ катионными водорастворимыми полиэлектролитами, известными из существующего уровня техники;

(4) более низкими уровнями остаточных мономеров по сравнению с другими синтетическими полиэлектролитными полимерами, известными из существующего уровня техники.

При создании настоящего изобретения было установлено также, что композиции, содержащие комбинацию катионных полимеров, выбранных из (А) модифицированных катионами водорастворимых синтетических полиэлектролитных полимеров, прежде всего катионных акриламидных полимеров, имеющих при pH 7 плотность катионных зарядов более 0,001 мэкв./г и менее 4 мэкв./г, и (Б) одного или нескольких катионных полимеров, выбранных из нецеллюлозных модифицированных катионами полисахаридов, и кислотный или основный компонент, позволяют получать композицию, которая (1) легко диспергируется в водных составах, не требуя регулирования значения pH, и не образует комков, (2) полученную водную композицию или композицию полимерной смеси можно включать в состав композиций на основе поверхностно-активных веществ, таких как очищающие композиции, с получением составов, которые характеризуются повышенным отложением находящихся в диспергированной фазе компонентов, таких как силикон, пиритион цинка, ароматизатор, краситель и другие активные компоненты, на субстраты, такие как волосы, кожа, ткани, и (3) составы обладают меньшей тягучестью и более высокими эстетическими характеристиками, такими как пенящие свойства и пенообразование.

Повышенное отложение находящихся в диспергированной фазе веществ не зависит от размера частиц находящегося в диспергированной фазе вещества.

Вязкость водного раствора катионных акриламидных полимеров коррелирует с молекулярной массой катионного акриламида. Если вязкость катионного акриламидного полимера снижают до уровня ниже 200 мПа (по данным измерений при следующих условиях: содержание полимерных твердых частиц 1 мас.%; шпиндель №1, 10 об/мин, при 20°C, в 10% NaCl), то это приводит к значительному уменьшению такой реологической характеристики, как «тягучесть», которую катионный акриламидный полимер придает составам на основе поверхностно-активных веществ.

Смешение катионных полигалактоманнанов в соотношении примерно 0,001-10 мас. частей катионного акриламида/галактоманнановый полимер и кислот, таких как лимонная кислота, фумаровая кислота, адипиновая кислота и другие нейтрализующие кислоты, и оснований, таких как бикарбонат натрия, позволяет получать композицию в виде сухого порошка, которая легко диспергируется в воде с образованием однородного водного полимерного раствора. Такую композицию, находящуюся как в форме водного полимерного раствора, так и в форме сухого порошка, можно добавлять непосредственно к составу средства личной гигиены или средства бытовой химии, таким как составы на основе поверхностно-активных веществ, с получением композиции, характеризующейся улучшенным отложением силикона, но обладающей меньшей тягучестью и более высокими пенящими свойствами и способностью к пенообразованию. Такая композиция полимерного раствора или сухого порошка может найти применение также в при обработке текстиля, регенерации масел, обработке бумаги и нанесении покрытий.

Такую композицию можно применять при получении косметических композиций или композиций средств личной гигиены, прежде всего очищающих композиций, таких как жидкость для мытья тела, составы шампуней, а также композиции кондиционеров. Указанную композицию можно применять также при получении композиций средств бытовой химии, композиций для ухода за текстильными изделиями, композиций для обработки бумаги, композиций покрытий для бумаги и композиций для нанесения покрытий на другие субстраты.

Преимущество применения рассматриваемой композиции по сравнению с применением индивидуальных полимеров заключается в том, что указанная композиция придает более высокую способность к отложению диспергированных фаз из систем на основе поверхностно-активных веществ и более высокую кондиционирующую способность прежде всего композициям средств личной гигиены и средств бытовой химии, не оказывая при этом негативных воздействий, связанных с такой нежелательной реологической характеристикой, как «тягучесть», и улучшает пенящие свойства и способность к пенообразованию. Дополнительное преимущество смешения катионных водорастворимых синтетических полиэлектролитов, имеющих определенную молекулярную массу и плотность заряда, с нецеллюлозными катионными полисахаридными полимерами, имеющими определенную молекулярную массу и плотность заряда, заключается в том, что это позволяет создавать композицию, которая легко диспергируется в водных составах, не требуя регулирования значения pH, и не образует комков. Композиция не придает такой реологической характеристики, как «тягучесть», составам на основе поверхностно-активных веществ. В отличие от этого имеющие более высокую ММ катионные акриламидные полимеры как правило при растворении придают составам «тягучесть». В отличие от них композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, позволяют создавать составы, обладающие более приемлемыми реологическими характеристиками и меньшей тягучестью.

Композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, можно включать в состав композиций на основе поверхностно-активных веществ, таких как очищающие композиции, с получением составов, обеспечивающих улучшенное отложение активных компонентов, которые обладают при этом более низкой тягучестью и более высокими эстетическими характеристиками, такими как пенящие свойства и способность к пенообразованию. Композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, можно также включать в состав кондиционирующих составов, таких как кондиционеры для волос, для придания гладкости и уменьшения спутывания в процессе расчесывания волос во влажном и сухом состоянии.

Было установлено, что кондиционирующие или очищающие композиции на основе поверхностно-активных веществ, содержащие катионные водорастворимые полиэлектролиты, предлагаемые в настоящем изобретении, и комбинации указанных катионных водорастворимых полиэлектролитных полимеров с нецеллюлозными катионными полисахаридами или их производными обеспечивают более высокую однородность отложения или более направленное отложение силикона вдоль стержня волоса для волос любого типа, включая поврежденные волосы или обесцвеченные волосы, оказывая при этом более высокое смягчающее действие или придавая волосам более высокую мягкость, что можно определять путем расчесывания сухих волос и измерения силы трения, придают более высокую способность к расчесыванию и более высокие эстетические характеристики при осуществлении чистки, такие как пенообразование и текстура, при поступлении из силиконовых и несиликоновых очищающих композиций, и обеспечивают большее поступление противоперхотных веществ, таких как пиритион цинка и карбонат цинка, на искусственную кожу (которую применяют в качестве модели кожи волосистой части головы), поддерживая реологические характеристики, отличающиеся меньшей «тягучестью» по сравнению с эластичными реологическими характеристиками, которые ассоциированы с имеющими более высокую ММ катионными водорастворимыми полиэлектролитами, известными из существующего уровня техники.

Было установлено также, что применение комбинаций сшитых соединений на основе боратных солей, солей алюминия, меди, железа, кальция и натрия, глиоксала и солей металлов, таких как титан и цирконий, описанное в публикациях US №№2008-0112907 А1 и 2008-0112906 А1, содержание которых включено в настоящее описание в качестве ссылки, с полиолами или полисахаридными полимерами, применяемыми в качестве поверхностного слоя для полимерных комбинаций катионных водорастворимых полиэлектролитных полимеров с нецеллюлозными катионными полисахаридами или их производными, позволяет улучшать диспергируемость и способность к растворению композиций, предлагаемых в изобретении.

Следует ожидать также, что такие композиции должны обеспечивать более высокий уровень отложения также и других обладающих благоприятным действием веществ, таких как пигменты или красители, противоперхотное средство, такое как селен и салициловая кислота, ароматизатор, противомикробные средства, средство защиты от УФ-излучения, фотозащитные средства, средства для усиления роста волос и т.д., на кожу волосистой части головы, волосы и на субстраты, содержащие волосы, кожу, другие кератинсодержащие субстраты, текстильные субстраты и субстраты с твердой поверхностью.

Краткое описание чертежей

На чертежах показано:

на фиг.1 - график, иллюстрирующий общее отложение силикона из шампуня-кондиционера и его распределение по длине каштановых необработанных волос;

на фиг.2 - график, иллюстрирующий общее отложение силикона из шампуня-кондиционера и распределение состава для предварительного мытья SLES-3EO на каштановых необработанных волосах;

на фиг.3 - график, иллюстрирующий отложение цинка из модели обладающего противоперхотным действием шампуня; представлено влияние размера силиконовых частиц (частицы диметикона, 30 мкм в сравнении с 0,3 мкм) на уровни Zn (част./млн, средние значения).

Подробное описание изобретения

Композиции на основе поверхностно-активных веществ, предлагаемые в настоящем изобретении, должны содержать катионный водорастворимый полиэлектролит в комбинации с поверхностно-активным веществом и действующим веществом, которое обычно включают в композицию средства бытовой химии, композицию для ухода за текстильными изделиями или композицию средства личной гигиены. Во втором варианте осуществления настоящего изобретения система на основе поверхностно-активных веществ должна, кроме того, включать в дополнение к катионному водорастворимому полиэлектролиту и поверхностно-активному веществу катионный полисахарид, благодаря чему композиция является особенно эффективной с точки зрения увеличения отложения диспергированной фазы композиции.

Катионный водорастворимый полиэлектролит получают из (1) сополимеров (мет)акриламида и катионных мономеров на основе (мет)акриламида и/или устойчивых к гидролизу катионных мономеров, (2) терполимеров (мет)акриламида, мономеров на основе катионных эфиров (мет)акриловой кислоты и мономеров на основе (мет)акриламида и/или устойчивых к гидролизу катионных мономеров. В контексте настоящего описания понятие «(мет)акриламид» обозначает метилакриламид и акриламид, а понятие «(мет)акриловая кислота» обозначает акриловую кислоту и метакриловую кислоту.

Катионные водорастворимые синтетические полиэлектролиты имеют общую плотность заряда, составляющую от примерно 0,001 до 4 мэкв./г, предпочтительно примерно 1,0-2,5 мэкв./г и более предпочтительно примерно 1,5-2,2 мэкв./г, а их вязкость в растворе, измеренная в 1%-ном растворе в деионизированной воде, составляет от 10 до 3000 мПа, предпочтительно от 80 до 2000 мПа и более предпочтительно от 90 до 1500 мПа. Кроме того, их молекулярная масса, измеренная методом гель-фильтрации, составляет от примерно 500000 до 2 млн, как правило она составляет примерно 1 млн, как это указано ниже в настоящем описании.

Катионные мономеры на основе эфиров (мет)акриловой кислоты включают катионизированные эфиры (мет)акриловой кислоты, содержащие кватернизированный атом N. Предпочтительно применяют кватернизованные диалкиламиноалкил(мет)акрилаты, содержащие C₁-С₃алкильные и алкиленовые группы, прежде всего аммониевые соли диметиламинометил(мет)акрилата, диметиламиноэтил(мет)акрилата, диметиламинопропил(мет)акрилата, диэтиламинометил(мет)акрилата, диэтиламиноэтил(мет)акрилата и диэтиламинопропил(мет)акрилата, кватернизованные метилхлоридом. Наиболее предпочтительным является диметиламиноэтилакрилат, кватернизованный алкилгалогенидом, прежде всего метилхлоридом, или бензилхлоридом, или диметилсульфатом (ADAME-Quat).

Катионные мономеры на основе (мет)акриламидов включают кватернизованные диалкиламиноалкил(мет)акриламиды, содержащие С₁-С₃алкильные и алкиленовые группы. Наиболее предпочтительным является диметиламинопропилакриламид, кватернизованный алкилгалогенидом, прежде всего метилхлоридом, или бензилхлоридом, или диметилсульфатом.

Устойчивые к гидролизу катионные мономеры могут представлять собой помимо описанных выше диалкиламиноалкил(мет)акриламидов любые мономеры, которые сохраняют стабильность в тесте на гидролиз, утвержденном OECD (Организация экономического сотрудничества и развития - Organization for Economic Cooperation and Development). Примерами могут служить диаллилдиметиламмонийхлорид или водорастворимые катионные производные стирола.

Наиболее предпочтительными в качестве катионных полиэлектролитов, предлагаемых в изобретении, являются терполимеры акриламида, 2-диметиламмонийметил(мет)акрилата, кватернизованные метилхлоридом (ADAME-Q), и 3-диметиламмонийпропил(мет)акриламида, кватернизованные метилхлоридом (DIMAPA-Q). Другой предпочтительный полиэлектролит получают из акриламида и акриламидопропилтриметиламмонийхлорида с плотностью заряда, составляющей 1,0-3,0 мэкв./г.

Полиэлектролиты можно синтезировать с помощью известных методов, таких как полимеризация в эмульсии, растворе, геле и суспензии, предпочтительно полимеризация в геле и растворе. Путем выбора метода полимеризации можно контролировать концентрацию непрореагировавшего остаточного мономера в конечном продукте. Как правило, желательно, чтобы содержание остаточных мономеров в полиэлектролите составляло менее чем примерно 0,04%, предпочтительно менее чем 0,02% и наиболее предпочтительно менее чем 0,01%. При создании изобретения было установлено, что используя дополнительные стадии обработки после осуществления полимеризации можно еще в большей степени снижать содержание непрореагировавшего остаточного мономера в продукте, представляющем собой полиэлектролит, до уровня, составляющего менее чем примерно 0,005%.

Предпочтительно такие полиэлектролиты синтезируют путем смешения комбинации катионных мономеров на основе эфиров (мет)акриловой кислоты, и мономеров на основе (мет)акриламидов и/или устойчивых к гидролизу катионных мономеров, и (мет)акриламида и инициации полимеризации. В процессе полимеризации из раствора мономеров образуется твердый гель, который затем дробят, сушат и измельчают.

Полимеризацию предпочтительно осуществляют методом адиабатической полимеризации, и ее можно инициировать либо с помощью окислительно-восстановительной системы, либо с использованием фотоинициатора. Кроме того, можно применять комбинацию обоих методов инициации. Окислительно-восстановительная инициирующая система состоит по меньшей мере из двух компонентов - органического или неорганического окислителя и органического или неорганического восстановителя. Во многих случаях для этой цели можно применять соединения, содержащие пероксидные звенья. Примерами могут служить неорганические пероксиды, такие как персульфаты щелочного металла и аммония, перфосфаты щелочного металла и аммония, перекись водорода и ее соли, прежде всего пероксид натрия и пероксид бария, или органические пероксиды, такие как бензоилпероксид и бутилгидропероксид, или перкислоты, такие как надуксусная кислота. Однако, кроме того, можно применять также и другие окислители, такие как перманганат калия, хлорат натрия и калия, дихромат калия и т.д. В качестве восстановителей можно применять серусодержащие соединения, такие как сульфиты, тиосульфаты, сульфоновую кислоту и органические тиолы, такие как этилмеркаптан и 2-гидроксиэтантиол, 2-меркаптоэтиламмонийхлорид, тиогликолевые кислоты и другие соединения. Кроме того, можно применять также аскорбиновую кислоту и соли низковалентных металлов, предпочтительно соли меди(I), марганца(II) и железа(II). Можно применять также фосфорсодержащие соединения, такие как гипофосфит натрия. В случае фотополимеризации реакцию инициируют с помощью УФ-света, который вызывает расщепление инициатора. В данном случае в качестве инициатора можно применять бензоин и бензоиновые производные, такие как простой эфир бензоина, бензил и его производные, такие как бензилкетали, соли акридиазония, азоинициаторы, такие как гидрохлорид 2,2''-азобис(изобутиронитрила)- и 2,2''-азобис(2-амидопропана) или ацетофеноновые производные. Содержание окисляющего и восстанавливающего компонентов может составлять от 0,00005 до 0,5 мас.%, предпочтительно от 0,001 до 0,1 мас.%, предпочтительно от 0,001 до 0,1 мас.% в пересчете на массу раствора мономеров. Содержание фотоинициаторов может составлять от 0,001 до 0,1 мас.%, предпочтительно от 0,01 до 0,08 мас.%.

Полимеризацию осуществляют с помощью периодического процесса в водном растворе в реакторе для полимеризации или непрерывно на бесконечной ленте (конвейерной ленте) согласно методу, описанному, например, в немецком патенте 3544770. Эта стадия включена в настоящее описание в качестве ссылки (референс-стадия), и она представляет собой часть предмета изобретения. Процесс инициируют при температуре от -20 до 50°C, предпочтительно от -10 до 10°C, и осуществляют при атмосферном давлении без подвода тепла извне. Поскольку при полимеризации происходит выделение тепла, то достигается максимальная конечная температура, составляющая от 50 до 150°C в зависимости от состав