用于个人护理用途的乙烯基吡咯烷酮和N-3,3-二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的基本上均相共聚物制造技术

本发明专利技术描述一种基本上均相共聚物的制备方法。所述共聚物含有２０－９９％重量的乙烯基吡咯烷酮和１－８０％重量的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺，所述共聚物的重均分子量约为２０００００－１５０００００，所述共聚物的透明低粘度水溶液中的固体含量为５－２０％重量，溶液的粘度约为５０００－８００００厘泊。与组成相同的非均相共聚物或相关现有市售产品相比，所得的溶液具有更低的粘度和更好的透明度，能制成卷曲保持性更好的护发产品。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,3－二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的基本上均相 ...的制作方法专利技术的背景1.专利技术的领域本专利技术涉及乙烯基吡咯烷酮(VP)和N-3，3-二甲氨丙基甲基丙烯酰胺(N-3，3-dimethylaminopropyl methacrylamide)(DMAPMA)的基本上均相共聚物的制备方法。所述的共聚物具有预定的组成，它的透明、低粘度水溶液可用于头发定型(hair styling)和头发护理(hair care)用途。2.现有技术的描述目前有一些含有乙烯基内酰胺的合成聚合物用于化妆品配方，特别是用于护发产品，以便为赋予这类产品粘度(body)、卷曲保持性和整理性(conditioning)。 本
中现有技术的代表性例子是如下的美国专利3,914,403；3,954,960；4,057,522；4,210,161；4,586,518；4,753,793；4,764,363；4,834,968；4,942,850；4,902,499；4,906,459；4,923,694；4,963,348；4,983,377；5,011,895和5,015,708；以及WO 91/15186；WO 91/1 5185；EPO 0412704 A2；EPO 0412707Al；以及JP 5 7126409。这些合成聚合物一般用“单釜”聚合方法制备。在这种方法中使选择量的几种单体一起反应。据认为这些单釜聚合物的组分与所加入单体的组成相同。但实际上，这种聚合方法仅能产生组成不同的聚合物的混合物，以及不确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一种乙烯基吡咯烷酮(VP)和N-3，3-二甲氨丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)的基本上均相的共聚物的制备方法。本专利技术的另一个目的是提供一种乙烯基吡咯烷酮和二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的均相共聚物的透明、低粘度水溶液。共聚物的组成为20-99％的乙烯基吡咯烷酮和1-80％的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺，较好为50-95％的乙烯基吡咯烷酮和5-50％的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺，最好为80％的乙烯基吡咯烷酮和20％的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺，溶液中的固体含量为5-20％重量，较好为10-15％重量，溶液的粘度约为5000-80000厘泊，较好为约10000-70000厘泊。本专利技术的还一个目的是提供一种乙烯基吡咯烷酮和二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的基本上均相的共聚物的透明、低粘度水溶液。所述的溶液具有预定的组成范围和选定的固体含量。当配制到头发定型组合物时，这种溶液能为使用者提供更好的整理性、固定性和发型保持性。专利技术的概述本专利技术描述一种乙烯基吡咯烷酮(VP)和N-3，3-二甲氨丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)的基本上均相共聚物的制备方法以及这种均相共聚物的透明低粘度水溶液。共聚物的组成为20-99％重量的乙烯基吡咯烷酮和1-80％重量的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺，较好为50-95％重量的乙烯基吡咯烷酮和5-50％重量的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺，最好为80％重量的乙烯基吡咯烷酮和20％重量的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺，重均分子量约为200000-1500000，溶液中的固体含量为5-20％重量，较好为10-15％重量，溶液的粘度约为5000-80000厘泊，较好为约10000-70000厘泊。本专利技术中制得的共聚物溶液比组成相同的非均相共聚物或相关市售产品的溶液具有更低的粘度和更好的透明性。当将配制到头发定型组合物中时，这些均相聚合物溶液在使用过程中也提供更好的卷发保持性。附图简介附图说明图1是固体含量为15％的80∶20％重量乙烯基吡咯烷酮/二甲氨丙基甲基丙烯酰胺共聚物的反应混合物的非均相(单釜)方法的图示，在该图中使未反应的乙烯基吡咯烷酮和二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的百分数对时间作图。图2是本专利技术均相方法的图示，该图是制备固体含量为15％的80∶20％重量乙烯基吡咯烷酮/二甲氨丙基甲基丙烯酰胺共聚物的水溶液过程中使未反应的乙烯基吡咯烷酮和二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的百分数对时间作图。专利技术的详细描述本专利技术提供一种具有预定组成的乙烯基吡咯烷酮和N-3，3-二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的基本上均相共聚物的制备方法。在这方法中，在合适的反应温度下，一般约为50-80℃，较好的为55-75℃，将反应活性较低的共聚物单体(VP)先加入到反应器中。然后向已加入乙烯基吡咯烷酮的反应器中逐渐加入反应活性较高的单体(二甲氨丙基甲基丙烯酰胺)，加入速度相当于观察到的乙烯基吡咯烷酮的消失速度。在几乎所有的乙烯基吡咯烷酮单体消耗掉之前，加入所有预定量的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺单体，以便两种单体能按乙烯基吡咯烷酮∶二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的所需组成比例反应，形成基本上均相的共聚物。结果得到组成接近于所需共聚物组成的公称单体比的共聚物，所述共聚物的结构具有沿聚合物骨架基本上均匀地分布在均相链中的两种分离的单体单元。例如，对于重量比为80∶20的乙烯基吡咯烷酮/二甲氨丙基甲基丙烯酰胺共聚物(约相当于摩尔比为6∶1的乙烯基吡咯烷酮/二甲氨丙基甲基丙烯酰胺共聚物)，本专利技术的均相共聚物具有基本上接近于VP-VP-VP-VP-VP-VP-DMAPMA-VP-VP-VP-VP-VP-VP-DMAPMA的单体分布。在不影响均相聚合方法的条件下，本专利技术方法的预加入物中可含有一些二甲氨丙基甲基丙烯酰胺，其用量一般不超过预定共聚物组成所需的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺总量的10％。但是，预加入后二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的加入速度仍须几乎等于共聚过程中乙烯基吡咯烷酮的消失速度。为了达到所需匹配的乙烯基吡咯烷酮反应速率，按如下方法确定二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的加料进度表。确定形成乙烯基吡咯烷酮和二甲氨丙基甲基丙烯酰胺均相共聚物的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的加料进度表A.首先按如下步骤进行乙烯基吡咯烷酮和二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的单釜共聚。实施例1在装有气体进口、液体进口、温度计和冷凝器的2升树脂釜(resin pot)中加入乙烯基吡咯烷酮(215克)、二甲氨丙基甲基丙烯酰胺(54克)和去离子水(1530克)。然后让氮气流鼓泡通过该溶液，并在反应过程中保持该氮气流。将溶液逐渐加热到68℃，然后加入0.25毫升Lupersol 11(过氧新戊酸叔丁酯)催化剂；10分钟后再加入0.25毫升催化剂；然后每隔30分钟依次加入另外6份0.25毫升催化剂。在4小时内加完所有催化剂。定期从反应混合物中取样后，用气相色谱法测量单釜反应过程中剩余单体的相对百分存在量。然后将所得的数据作成图1所示的图。如图1所示，二甲氨丙基甲基丙烯酰胺比乙烯基吡咯烷酮反应迅速得多。因此，240分钟后，所有的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺被消耗掉，而剩余的乙烯基吡咯烷酮仍可进行均聚。结果，所得共聚物的组成不同于两种单体的预加入量所选定的所需单体比。在这些实验条件下，所得聚合物产物是乙烯基吡咯烷酮均聚物以及组成不确定的乙烯基吡咯烷酮和二甲氨丙基甲基丙烯酰胺共聚物的复杂混合物。B.为了形成均相共聚物，二甲氨丙基甲基丙烯酰胺的反应速率对时间的曲线必须基本上与乙烯基吡咯烷酮的反应速率曲线相重合或匹配。为了做到这一点，预先加入乙烯基吡咯烷酮，然后按图1中数据分析确定的加料进度表将几乎所有的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺加入到预加入物中。按如下不对称双本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙烯基吡咯烷酮（ＶＰ）和Ｎ－３，３－二甲氨丙基甲基丙烯酰胺（ＤＭＡＰＭＡ）的基本上均相共聚物的透明低粘度水溶液的制备方法，所述共聚物的组成为２０－９９％重量的乙烯基吡咯烷酮和１－８０％重量的二甲氨丙基甲基丙烯酰胺，重均分子量约为２０００００－１５０００００，所述溶液中的固体含量为５－２０％，以及所述溶液的粘度约为５０００－８００００厘泊，该方法是在自由基引发剂存在下于水中聚合单体，它包括： （ａ）在适当的聚合温度下向反应器中加入预定量的乙烯基吡咯烷酮和水， （ｂ）在给定时间内，以相当于乙烯基吡咯烷酮消失速度的预定速度将二甲氨丙基甲基丙烯酰胺加入到所述反应器中。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：KC刘，LR安德森，EE哈迪，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]