Амфолитный сополимер, его получение и применение

Изобретение может быть использовано в косметической сфере, лекарственных средствах, гигиенической продукции, средствах защиты материалов. Амфолитный сополимер получают радикальной сополимеризацией, осуществляемой методом полимеризации с осаждением полимера по меньшей мере одного соединения со способной к радикальной полимеризации α, β-этиленненасыщенной связью и по меньшей мере одной анионогенной и/или анионной группой в молекуле, по меньшей мере одного соединения N-винилимидазола и/или по меньшей мере одного соединения со способной к радикальной полимеризации α, β-этиленненасыщенной связью и по меньшей мере одной катионогенной и/или катионной группой в молекуле, по меньшей мере одного способного к радикальной полимеризации сшивающего соединения, содержащего по меньшей мере две α, β-этиленненасыщенные связи в молекуле. Для сополимеризации используют мономеры с ионогенными или ионными группами в таких количествах, чтобы молярный избыток анионогенных/анионных групп по отношению к катионогенным/катионным группам или катионогенных/катионных по отношению к анионогенным/анионным группам в сополимере составлял по меньшей мере 2,5:1. Сополимер пригоден для использования в качестве растворителей нерастворимых или плохо растворимых в воде компонентов и обладает оптимальной совместимостью с другими компонентами. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Амфолитный сополимер А), получаемый радикальной сополимеризацией, осуществляемой методом полимеризации с осаждением полимера,
a) по меньшей мере одного соединения со способной к радикальной полимеризации α,β-этиленненасыщенной связью и по меньшей мере одной анионогенной и/или анионной группой в молекуле,
b) по меньшей мере одного соединения N-винилимидазола и/или по меньшей мере одного отличающегося от компонента b) компонента f), представляющего собой соединение со способной к радикальной полимеризации α,β-этиленненасыщенной связью и по меньшей мере одной катионогенной и/или катионной группой в молекуле,
c) по меньшей мере одного способного к радикальной полимеризации сшивающего соединения, содержащего по меньшей мере две α, β-этиленненасыщенные связи в молекуле,
причем для сополимеризации используют мономеры с ионогенными или ионными группами в таких количествах, чтобы молярный избыток анионогенных/анионных групп по отношению к катионогенным/катионным группам или катионогенных/катионных групп по отношению к анионогенным/анионным группам в сополимере А) составлял по меньшей мере 2,5:1.

2. Амфолитный сополимер А) по п.1, причем, по меньшей мере, часть соединений компонента а) и компонента b) и/или f) используют в виде пары мономеров с молярным соотношением анионогенных групп компонента а) к катионогенным группам компонента b) и/или f) около 1:1.

3. Амфолитный сополимер А) по п.2, причем содержание пары мономеров в используемых для полимеризации соединениях составляет по меньшей мере 1 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 2 мас.%, прежде всего по меньшей мере 3 мас.%.

4. Амфолитный сополимер А) по п.2, причем содержащийся в недостаточном количестве компонент а) или b) и/или f) полностью используют в качестве компонента пары мономеров.

5. Амфолитный сополимер А) по п.1, в состав которого дополнительно входит по меньшей мере один другой мономер d), выбранный из содержащих амидную группу α, β-этиленненасыщенных соединений общей формулы (I):

в которой один из остатков R¹-R³ означает группу формулы CH₂=CR⁴-, причем R⁴ означает водород или алкил с 1-4 атомами углерода, и прочие остатки R¹-R³ независимо друг от друга означают водород, алкил, циклоалкил, гетероциклоалкил, арил или гетарил,
остатки R¹ и R² совместно с амидной группой, к которой они присоединены, могут означать также лактам с 5-8 кольцевыми атомами, остатки R² и R³ совместно с атомом азота, к которому они присоединены, могут означать также 5-7-членный гетероцикл,
при условии, что сумма атомов углерода в остатках R¹, R² и R³ не превышает восьми.

6. Амфолитный сополимер А) по п.1, в состав которого дополнительно входит, по меньшей мере, одно соединение е), выбранное из группы, включающей соединения общих формул IIIa), IIIb), IIIc), IIId) и IIIe):
,
в которых
алкиленоксидные структурные единицы расположены в произвольной последовательности,
k и l независимо друг от друга означают целое число от 0 до 1000, причем сумма k и l составляет по меньшей мере 5,
R⁸ означает водород или алкил с 1-4 атомами углерода, предпочтительно метил,
R⁹ означает алкил с 8-30 атомами углерода или алкенил с 8-30 атомами углерода, и
Х означает кислород или группу формулы NR¹⁰, в которой остаток R¹⁰ означает водород, алкил, алкенил, циклоалкил, гетероциклоалкил, арил или гетарил.

7. Амфолитный сополимер А) по п.1, в состав которого входят компонент b) и компонент f).

8. Амфолитный сополимер А) по п.1, отличающийся тем, что он свободен от компонента b).

9. Амфолитный сополимер А) по п.1, в состав которого дополнительно входит по меньшей мере один компонент g), представляющий собой соединение, выбранное из группы, включающей сложные эфиры на основе α, β-этиленненасыщенных монокарбоновых и дикарбоновых кислот и алканолов с 1-7 атомами углерода, сложные эфиры на основе α, β-этиленненасыщенных монокарбоновых и дикарбоновых кислот и диолов с 2-30 атомами углерода, амиды на основе α, β-этиленненасыщенных монокарбоновых и дикарбоновых кислот и аминоспиртов с 2-30 атомами углерода, содержащих первичную или вторичную аминогруппу, отличающиеся от соединений формулы IIIс) полиэфиракрилаты, сложные эфиры на основе винилового спирта и аллилового спирта и монокарбоновых кислот с 1-7 атомами углерода, простые алкилвиниловые эфиры с 1-7 атомами углерода, отличающиеся от соединений формулы IIId) алкоксилаты аллилового спирта, винилароматические соединения, винилгалогениды, винилиденгалогениды, моноолефины с 2-8 атомами углерода, неароматические углеводороды по меньшей мере с двумя сопряженными двойными связями и смеси указанных соединений.

10. Амфолитный сополимер А) по п.1 следующего состава:
от 2 до 96 мас.% по меньшей мере одного компонента а), представляющего собой соединение со способной к радикальной полимеризации α, β-этиленненасыщенной связью и по меньшей мере одной анионогенной и/или анионной группой в молекуле, предпочтительно акриловую кислоту и/или метакриловую кислоту,
от 2 до 96 мас.% по меньшей мере одного компонента b), выбранного из соединений N-винилимидазола,
от 0,05 до 5 мас.% по меньшей мере одного компонента с), представляющего собой сшивающий агент, предпочтительно этиленгликольди(мет)акрилата и/или простой триаллиловый эфир пентаэритрита,
от 0 до 95 мас.% по меньшей мере одного компонента d), представляющего собой соединение, содержащее амидную группу, предпочтительно винилпирролидон и/или винилкапролактам,
от 0 до 40 мас.% по меньшей мере одного компонента е), предпочтительно выбранного из группы, включающей (мет)-акрилаты с 8-22 атомами углерода, простые алкилвиниловые эфиры с 8-22 атомами углерода, полиэфир(мет)акрилаты с концевыми алкильными группами с 8-22 атомами углерода, алкоксилаты аллилового спирта с концевыми алкильными группами с 8-22 атомами углерода, сложные виниловые эфиры карбоновых кислот с 8-22 атомами углерода и смеси указанных соединений,
от 0 до 40 мас.% по меньшей мере одного компонента g),
предпочтительно выбранного из группы, включающей (мет)акрилаты с 1-6 атомами углерода, прежде всего, метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат и их смеси.

11. Амфолитный сополимер А) по п.1, получаемый радикальной сополимеризацией
по меньшей мере 2 мас.% в пересчете на общую массу используемых для полимеризации мономеров, по меньшей мере одной пары мономеров, состоящей по меньшей мере из одного соединения N-винилимидазола b) и акриловой кислоты и/или метакриловой кислоты,
по меньшей мере 1 мас.% в пересчете на общую массу используемых для полимеризации мономеров, по меньшей мере одного мономера с анионогенной или анионной группой или по меньшей мере одного мономера с катионогенной или катионной группой, соответственно выбранного из группы, включающей мономеры а), b) и f),
от 0,05 до 5 мас.% в пересчете на общую массу используемых для полимеризации мономеров, по меньшей мере одного способного к радикальной полимеризации сшивающего соединения с),
от 0 до 95 мас.% по меньшей мере одного содержащего амидную группу мономера d),
от 0 до 40 мас.% в пересчете на общую массу используемых для полимеризации мономеров, по меньшей мере одного гидрофобного мономера е),
от 0 до 40 мас.% в пересчете на общую массу используемых для полимеризации мономеров, по меньшей мере одного мономера g).

12. Амфолитный сополимер А) по п.1, получаемый радикальной сополимеризацией
по меньшей мере 2 мас.% в пересчете на общую массу используемых для полимеризации мономеров, по меньшей мере одной пары мономеров, состоящей из N-винилимидазола и акриловой и/или метакриловой кислоты,
от 3 до 70 мас.% по меньшей мере одного мономера с катионогенной или катионной группой, предпочтительно выбранного из группы, включающей соединения N-винилимидазола, N,N-диметиламино-этил(мет)акрилат, N,N-диметиламинопропил(мет)акрилат и их смеси,
от 0,1 до 2 мас.% по меньшей мере одного сшивающего агента с), предпочтительно этиленгликольди(мет)акрилата и/или простого триаллилового эфира пентаэритрита,
от 0 до 95 мас.%, предпочтительно от 20 до 95 мас.%, винилпирролидона и/или винилкапролактама (d),
от 0 до 40 мас.% по меньшей мере одного другого мономера, выбранного из группы, включающей метил(мет)акрилат, этил-(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, (мет)акрилаты с 8-22 атомами углерода, простые алкилвиниловые эфиры с 8-22 атомами углерода, полиэфир(мет)акрилаты с концевыми алкильными группами с 8-22 атомами углерода, алкоксилаты аллилового спирта с концевыми алкильными группами с 8-22 атомами углерода, сложные виниловые эфиры карбоновых кислот с 8-22 атомами углерода и смеси указанных соединений.

13. Амфолитный сополимер по п.1, получаемый радикальной сополимеризацией
по меньшей мере 5 мас.% в пересчете на общую массу используемых для полимеризации мономеров, по меньшей мере одной пары мономеров, состоящей из N-винилимидазола и акриловой кислоты и/или метакриловой кислоты,
от 3 до 70 мас.% по меньшей мере одного мономера с катионогенной или катионной группой, предпочтительно выбранного из группы, включающей соединения N-винилимидазола, N,N-диметиламино-этил(мет)акрилат, N,N-диметиламинопропил(мет)акрилат и их смеси,
от 0,1 до 2 мас.% по меньшей мере одного сшивающего агента с), предпочтительно этиленгликольди(мет)акрилата и/или простого триаллилового эфира пентаэритрита,
от 20 до 85 мас.% винилпирролидона и/или винилкапролактама d),
от 1 до 20 мас.% по меньшей мере одного другого мономера, выбранного из группы, включающей (мет)акрилаты с 8-30 атомами углерода, полиэфир(мет)акрилаты с концевыми алкильными группами с 8-30 атомами углерода и их смеси, прежде всего, включающей стеарилметакрилат, полиэтиленгликоль(мет)-акрилаты с концевыми алкильными группами с 18-22 атомами углерода и их смеси.

14. Способ получения амфолитного сополимера А) по одному из пп.1-13 радикальной сополимеризацией, осуществляемой методом полимеризации с осаждением полимера.

15. Способ по п.14, причем полимеризацию осуществляют в безводном апротонном растворителе или смеси растворителей, предпочтительно в этилацетате и/или н-бутилацетате.

16. Способ по п.14, причем для сополимеризации используют по меньшей мере два инициатора с разницей температур их деструкции, составляющей по меньшей мере 10°С, предпочтительно по меньшей мере 15°С.

17. Способ по п.16, причем сополимеризацию до завершения осаждения сополимера осуществляют при температуре, которая выше более низкой температуры деструкции инициатора или равна ей и ниже более высокой температуры деструкции инициатора, а дальнейшую реакцию после осаждения сополимера осуществляют при температуре, которая выше более высокой температуры деструкции инициатора или равна ей.

18. Способ по п.14, включающий первую стадию полимеризации, реализуемую при первой температуре, и вторую стадию полимеризации, реализуемую при второй температуре, превышающей первую температуру полимеризации, причем для полимеризации используют по меньшей мере два инициатора, периоды полураспада которых при первой температуре полимеризации отличаются друг от друга таким образом, что по меньшей мере один из этих инициаторов на первой стадии полимеризации распадается на радикалы и по меньшей мере один из этих инициаторов на первой стадии полимеризации в основном не распадается на радикалы, а распадается на радикалы на второй стадии полимеризации.

19. Косметическое или фармацевтическое средство, содержащее
A) по меньшей мере один амфолитный сополимер по одному из пп.1-13,
B) по меньшей мере одно косметически или фармацевтически приемлемое действующее или эффектное вещество и
C) при необходимости, по меньшей мере одно другое косметически или фармацевтически приемлемое действующее или вспомогательное вещество, отличающееся от компонента В).