多用途聚合物、方法和組合物的製作方法

2023-05-27 21:51:21 1

專利名稱：多用途聚合物、方法和組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及聚合物領域，和尤其涉及陽離子聚合物和締合聚合物。
本發明的背景包含陽離子組分，如陽離子表面活性劑和其鹽或活性酸性組分的具有酸性pH(即，＜7)的配製劑通常稱作″低pH″配製劑。穩定的低pH粘稠乳液和凝膠配製劑難以得到。最常用的增稠劑是合成締合增稠劑，它們往往是陰離子的和因此通常與陽離子組分，尤其季銨鹽不相容，或在低pH下是無效增稠劑。
因此，低pH組合物，尤其乳液的配製者在選擇非離子增稠劑，如非離子表面活性劑，或陽離子增稠劑時受到限制。非離子增稠劑是不帶電荷的和因此被推測為不太反應性的，但非離子增稠劑往往滅活防腐劑和在一些情況下促進微生物生長。儘管一些陽離子聚合物流變改性劑，如憎水改性的氨基丙烯酸酯共聚物是商業上可得的，但其流變性能是不可預知的，或美學上不令人滿意的。
因此，不斷需要或渴求一種用於低pH配製劑的陽離子相容的聚合物流變改性劑。
本發明的概述本發明提供一般性具有陽離子和締合特徵的多用途聚合物。
本發明聚合物是多官能乙烯基加成聚合物，具有用於在低pH下提供親水性和陽離子性能的氨基取代基，用於減弱親水性的憎水取代基，用於提供締合性能的憎水改性的聚氧亞烷基取代基，和用於減弱締合性能和提供有益流變性能的親水聚氧亞烷基取代基的組合。該聚合物通過包含至少一種氨基-取代的乙烯基單體；至少一種憎水非離子乙烯基單體；至少一種締合乙烯基單體；至少一種半憎水乙烯基表面活性劑單體；和，視需要，包含一種或多種羥基取代非離子乙烯基單體，交聯性單體，鏈轉移劑，聚合物穩定劑，和類似物的單體混合物的聚合反應而製成。
聚合物可在用無機酸或有機酸(包括胺基酸)酸化時，或在烷基化時，或在同時酸化和烷基化時溶脹。本發明的多用途聚合物可用作增稠劑，乳化劑，穩定劑，懸浮劑，成膜劑，調節劑，增溼劑，鋪展助劑和載體以用於增加化學和生理活性成分和化妝品材料的效力、沉積或傳輸作用，和用作賦形劑用於改善其中包括有它們的配製劑的心理感覺和美學性能。該聚合物在低pH下的陽離子特徵使得它們可用作抗靜電劑，和，在某些條件下也可提供殺蟲，抗微生物，或其它防腐活性。
本發明聚合物有益地可增稠酸性含水配製劑以提供流動平滑和鋪展容易的美學上光滑紋理的產品。含聚合物的產品的形式可以是非可傾倒的，硬至軟的凝膠，半固體糊至基本上固體的棍或棒，和氣溶膠化泡沫至可壓榨的凝膠，以及適用於可泵抽的噴霧或滾動式產品和液體洗劑的非水分過多的(runny)，但可流動的產品。本發明聚合物驚奇地有效增稠包含陽離子成分(如，季銨化合物和胺)，陽離子調理劑，織物柔軟劑，表面活性劑，和類似物的含水體系。
有利地，本發明聚合物可用於，但不限於，個人護理產品，健康護理產品，家用護理產品，機構和工業(合稱″II″)護理產品，和類似物。聚合物可用作成膜調節劑，和用於促進彩色化妝品和極性和非極性油在皮膚，頭髮，或兩者上的沉積。另外，聚合物可作為，例如，流變改性劑，乳化劑，穩定劑，增溶劑，懸浮劑，絮凝劑，以及顏料和研磨添加劑用於工業化學工藝，紡織品整飾工藝，印刷，粘合劑塗覆，和類似場合中的產品。
優選實施方案的描述本發明聚合物一般是鹼性，含水的酸可溶脹的，或含水的酸溶性的聚合物和其鹽，它包含至少一個在低pH下是陽離子性的鹼性氨基取代基，至少一個衍生自締合乙烯基單體的憎水改性的聚氧亞烷基取代基，和至少一個衍生自半憎水乙烯基表面活性劑單體的聚氧亞烷基取代基。本發明聚合物也可視需要包含衍生自其它單體單元，如交聯性單體單元，羥基取代非離子乙烯基單體單元，鏈轉移劑單元，聚合物穩定劑，和類似物的取代基基團。本發明聚合物一般在水溶液中具有締合性能。簡便起見，本發明聚合物一般在本文中稱作″陽離子締合聚合物。″術語″低pH配製劑″是指具有約0.5至不超過約7，優選至不超過約6.5的酸性pH的配製劑。
應用於配製劑或介質時的術語″含水″是指水的存在量足以至少溶脹或溶解包含有它的組合物中的陽離子締合聚合物。
已經驚奇地發現，陽離子締合聚合物向低pH含水個人護理，健康護理，家用護理，工業和機構護理產品提供理想的流變性能。該陽離子締合聚合物是陽離子相容的，使得它們特別可用作包含季銨鹽或胺的產品中的增稠劑。陽離子締合聚合物是可用於包含活性酸組分的產品中的增稠劑和是可用於乳液(乳霜，洗劑)的增稠劑和乳化劑。除了增稠，該陽離子締合聚合物是可用於包含著色劑和柔潤劑油的產品的成膜劑，鋪展助劑和沉積助劑。驚奇地，該陽離子締合聚合物可用於包含相對高濃度(如10-40％)陰離子表面活性劑的組合物，以及提供頭髮定型效力。
本文所用的術語″個人護理產品″包括，但不限於，施用到人和動物的皮膚，頭髮，頭皮，和指甲上的化妝品，梳妝用品，加藥化妝品和美麗助劑，個人衛生和清潔產品。本文所用的術語″健康護理產品″包括，但不限於，藥物，化妝品藥物，口服護理產品(口，牙齒)，眼護理產品，耳護理產品和非處方產品和器具，如貼劑，石膏，敷料和類似物，和外用到人和動物的身體上或其中的用於改善健康相關的或醫學的症狀，一般用於保持衛生或健康，和用於類似用途的醫療設備。術語″身體″包括整個身體(面，軀幹，四肢，手和腳)的角化(頭髮，指甲)和非角化皮膚區域，身體開口和眼的組織，和術語″皮膚″包括頭皮和黏膜。本文所用的術語″家用護理產品″包括，但不限於，在家用中用於表面清潔的產品或用於維護衛生狀況，如廚房和浴室中的衛生狀況的殺蟲清潔產品，和用於織物護理和清潔的洗衣產品，和類似物。本文所用的術語″機構和工業護理″和″II″包括，但不限於，在工業和機構環境(包括醫院和健康護理設施)中用於清潔或維護衛生狀況的產品，和類似物。
本發明陽離子締合聚合物是多用途聚合物，其優選通過聚合包含以下物質的單體混合物而製成至少一種鹼性，氨基-取代的乙烯基(ASV)單體或其鹽；至少一種憎水非離子乙烯基(HNV)單體；至少一種締合乙烯基(AV)單體；至少一種半憎水乙烯基表面活性劑(SVS)單體；和，可有可無的一種或多種羥基取代非離子乙烯基(HSNV)或交聯性(XL)單體。本發明陽離子締合聚合物也可由包含鏈轉移劑(CTA)或其它常用於乳液聚合物和乳液聚合反應工藝的官能組分的單體混合物製成。
在一個優選實施方案中，本發明多用途陽離子締合聚合物是一種單體混合物的聚合產物，以總單體混合物重量為基準，該混合物包含(a)約10至約70重量％至少一種ASV單體或其鹽；(b)約20至約80重量％至少一種HNV單體；(c)約0.01至約25重量％至少一種AV單體；(d)約0.01至約25重量％至少一種SVS單體；(e)最高至約10重量％HSNV單體；(f)最高至約5重量％XL單體；(g)最高至約10重量％CTA；和(h)最高至約2重量％聚合物穩定劑。
在另一優選的實施方案中，陽離子締合聚合物是一種單體混合物的聚合產物，以總單體混合物重量為基準，該混合物包含(a)約25至約60重量％至少一種ASV單體或其鹽；(b)約20至約70重量％至少一種HNV單體；(c)約0.1至約15重量％至少一種AV單體；(d)約0.1至約10重量％至少一種SVS單體；(e)約0.1至約10重量％HSNV單體；(f)約0.001至約5重量％XL單體；和(g)約0.001至約5重量％CTA。
一種尤其優選的本發明聚合物是作為一種單體混合物的聚合產物的聚合物，以總單體混合物重量為基準，該混合物包含(a)約20至約50重量％至少一種氨基-取代的乙烯基單體，選自(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲基氨基)丙基酯，和N′-(3-N，N-二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯醯胺。最優選的是甲基丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙酯(DMAEMA)，甲基丙烯酸2-(N，N-二乙基氨基)乙酯(DEAEMA)，甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯(TBAEMA)，2-(N，N-二甲基氨基)丙基甲基丙烯醯胺(DMAPMAm)，和丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)新戊基酯(DMANPA)。
(b)約50至約65重量％至少一種憎水非離子乙烯基單體，選自丙烯酸的C1-C30烷基酯，甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯，和其混合物；(c)約0.1至約10重量％至少一種締合乙烯基單體，選自聚乙氧基化甲基丙烯酸鯨蠟基酯(CEM)，聚乙氧基化甲基丙烯酸鯨蠟硬脂基酯(CSEM)，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸硬脂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸花生基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸二十二烷基酯(BEM)，聚乙氧基化甲基丙烯酸月桂基酯(LEM)，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸蠟基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸褐煤基(monthanyl)酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸蜂花基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸三十二烷基酯，三苯乙烯基苯酚聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(TEM)，氫化蓖麻油聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(HCOEM)，低芥酸菜子聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯，和膽甾醇聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(CHEM)；(d)約0.1至約10重量％至少一種具有以下化學通式之一的半憎水乙烯基表面活性劑單體CH2＝CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH或CH2＝CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH；其中a是2，3，或4；b是1至約10的整數；c是約5至約50的整數；d是1至約10的整數；和e是約5至約50的整數；(e)最高至約10重量％羥基取代非離子乙烯基單體；(f)最高至約5重量％交聯性單體；(g)最高至約10重量％鏈轉移劑；和(h)最高至約2重量％聚合物穩定劑。
本文所用的術語″烷基″是指取代的或未取代的脂族烴部分，包括直鏈，支鏈和碳環烷基部分。術語″碳環烷基″是指包含一個或多個3至約12個碳原子大小的碳環和視需要包括在碳環上的烷基取代基的烷基基團。術語″芳基″包括取代的和未取代的苯基和萘基部分。″Cx-Cy″形式的修飾語表示，該烷基或碳環烷基基團具有包含總共x至y個碳原子的分子式，其中x和y是規定的整數。本文和在所附權利要求書中所用的術語″複合酯″是指具有至少一個能夠被C2-C7氧化烯烷基化的羥基基團的多元醇如糖的二-，三-，或多-酯。術語″複合酯″尤其包括描述於Jenkins等人的U.S.專利No.5,639,841的複合疏水物，其相關公開內容在此作為參考併入本發明。
本文在提及烷基或芳基基團，和類似物時所用的術語″滷素-取代的″，″羥基取代″，″羧基-取代的″，″聚氧亞烷基-取代的″，烷基-取代的″，和″芳基-取代的″是指在烷基，芳基，或類似基團上的至少一個氫原子已分別被至少一個滷素原子，羥基基團，羧基基團，聚氧亞烷基基團，烷基基團，或芳基基團替代。本文所用的術語″聚(甲基)丙烯酸酯″和″聚(甲基)丙烯醯胺″分別擇一地是指聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯，和聚丙烯醯胺或聚甲基丙烯醯胺。
以下描述適用於製備本發明陽離子締合聚合物的單體。
ASV單體適用於製備本發明陽離子締合聚合物的氨基-取代的乙烯基單體是優選包含至少一個氨基官能團的鹼性，可聚合的烯屬不飽和單體。這些鹼性氨基基團可衍生自單-，二-或多-氨基烷基基團或含氮雜芳族基團。氨基基團可包含伯，仲或叔胺。單體可根據需要以氨基形式或以鹽形式使用。
本發明聚合物優選包括ASV單體，其選自(甲基)丙烯酸單(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基酯，(甲基)丙烯酸二(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基酯，單(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯醯胺，二(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯醯胺，含氮雜環(甲基)丙烯醯胺，含氮雜環(甲基)丙烯酸酯，和其混合物。
優選的ASV單體的例子包括，但不限於(甲基)丙烯酸單或二(C1-C4)烷基氨基(C1-C4)烷基酯，如(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙基酯，(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲基氨基)丙基酯，(甲基)丙烯酸4-(N，N-二甲基氨基)丁基酯，(甲基)丙烯酸(N，N-二甲基氨基)-叔丁基酯，(甲基)丙烯酸2-(N，N-二乙基氨基)乙基酯，(甲基)丙烯酸3-(N，N-二乙基氨基)丙基酯，(甲基)丙烯酸4-(N，N-二乙基氨基)丁基酯，(甲基)丙烯酸2-(N，N-二丙基氨基)乙基酯，(甲基)丙烯酸3-(N，N-二丙基氨基)丙基酯，(甲基)丙烯酸4-(N，N-二丙基氨基)丁基酯，和類似物；單或二(C1-C4)烷基氨基(C1-C4)烷基(甲基)丙烯醯胺如N′-(2-N，N-二甲基氨基)乙基甲基丙烯醯胺，N′-(3-N，N-二甲基氨基)丙基丙烯醯胺，和類似物；和含氮雜環(甲基)丙烯醯胺或(甲基)丙烯酸酯如N-(2-吡啶基)丙烯醯胺，N-(2-咪唑基)甲基丙烯醯胺，甲基丙烯酸2-(4-嗎啉基)乙酯，丙烯酸2-(4-嗎啉基)乙酯，N-(4-嗎啉基)甲基丙烯醯胺，N-(4-嗎啉基)丙烯醯胺，2-乙烯基吡啶，4-乙烯基吡啶，和類似物。
單體的合適的鹽形式包括，但不限於，無機酸鹽如鹽酸鹽，硫酸鹽，和磷酸鹽；和有機酸鹽如乙酸鹽，馬來酸鹽，和富馬酸鹽；和類似物。
前述單體或其鹽可單獨或以兩種或更多種的混合物形式用作本發明陽離子締合聚合物的氨基-取代的乙烯基單體組分。尤其優選的ASV單體是(甲基)丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙基酯，(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲基氨基)丙基酯，和N′-(3-N，N-二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯醯胺。最優選的是甲基丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙酯(DMAEMA)，甲基丙烯酸2-(N，N-二乙基氨基)乙酯(DEAEMA)，甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯(TBAEMA)，2-(N，N-二甲基氨基)丙基甲基丙烯醯胺(DMAPMAm)，和丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)新戊基酯(DMANPA)。
ASV單體優選佔總單體混合物的約10至約70重量％，更優選約20至約50重量％，和最優選約30至約40重量％，基於總單體混合物重量。
HNV單體適用於製備本發明陽離子締合聚合物的憎水非離子乙烯基單體是具有任一以下式(I)或(II)的可共聚，非離子的烯屬不飽和單體
(I)CH2＝C(X)Z，(II)CH2＝CH-OC(O)R；其中，分別在式(I)和(II)中，X是H或甲基；和Z是-C(O)OR1，-C(O)NH2，-C(O)NHR1，-C(O)N(R1)2，-C6H4R1，-C6H4OR1，-C6H4Cl，-CN，-NHC(O)CH3，-NHC(O)H，N-(2-吡咯烷酮基)，N-己內醯胺基，-C(O)NHC(CH3)3，-C(O)NHCH2CH2-N-亞乙基脲，-SiR3，-C(O)O(CH2)xSiR3，-C(O)NH(CH2)xSiR3，或-(CH2)xSiR3；x是1至約6的整數；R分別獨立地是C1-C30烷基；R1分別獨立地是C1-C30烷基，羥基取代的C2-C30烷基或滷素-取代的C1-C30烷基。
優選的憎水非離子乙烯基單體的非限定性例子包括(甲基)丙烯酸C1-C30烷基酯；C1-C30烷基(甲基)丙烯醯胺；苯乙烯；取代的苯乙烯如乙烯基甲苯，(如，2-甲基苯乙烯)，丁基苯乙烯，異丙基苯乙烯，對氯苯乙烯，和類似物；乙烯基酯如乙酸乙烯酯，丁酸乙烯基酯，己酸乙烯基酯(vinylcaprolate)，新戊酸乙烯基酯，新癸酸乙烯基酯，和類似物；不飽和腈如甲基丙烯腈，丙烯腈和類似物；和不飽和矽烷如三甲基乙烯基矽烷，二甲基乙基乙烯基矽烷，烯丙基二甲基苯基矽烷，烯丙基三甲基矽烷，3-丙烯醯氨基丙基三甲基矽烷，甲基丙烯酸3-三甲基甲矽烷基丙酯，和類似物。
尤其優選的非離子乙烯基單體包括丙烯酸和甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯和其混合物，如丙烯酸乙酯(EA)，甲基丙烯酸甲酯(MMA)，甲基丙烯酸3，3，5-三甲基環己酯(TMCHMA)，和其混合物。
HNV單體優選佔總單體混合物的約20至約80重量％，更優選約30至約70重量％，和最優選約50至約65重量％，基於總單體混合物重量。
AV單體適用於生產本發明陽離子締合聚合物的締合乙烯基單體是優選具有用於與該體系的其它單體加成聚合的烯屬不飽和端基部分(i)；用於向產品聚合物賦予選擇性親水性能的聚氧亞烷基中段部分(ii)和用於向聚合物提供選擇性憎水性能的憎水端基部分(iii)的化合物。
供給烯屬不飽和端基的部分(i)優選衍生自α，β-烯屬不飽和單或二羧酸或其酸酐，更優選C3或C4單或二羧酸或其酸酐。另外，締合單體的部分(i)可衍生自烯丙基醚或乙烯基醚；非離子乙烯基-取代的氨基甲酸酯單體，例如公開於U.S.再公開專利No.33,156或U.S.專利No.5,294,692；或乙烯基-取代的脲反應產品，例如公開於U.S.專利No.5,011,978；相關公開內容分別在此作為參考併入本發明。
中段部分(ii)優選為具有約5至約250，更優選約10至約120，和最優選約15至約60個重複C2-C7氧化烯單元的聚氧亞烷基鏈段。優選的中段部分(ii)包括包含約5至約150，更優選約10至約100，和最優選約15至約60個氧化乙烯，氧化丙烯或氧化丁烯單元，和氧化乙烯，氧化丙烯和或氧化丁烯單元的無規或非無規序列的聚氧亞乙基，聚氧亞丙基，和聚氧亞丁基鏈段。
締合單體的憎水端基部分(iii)優選為屬於以下烴種類之一的烴部分C8-C40直鏈烷基，芳基-取代的C2-C40烷基，C2-C40烷基-取代的苯基，C8-C40支化烷基，C8-C40碳環烷基；和C8-C80複合酯。
締合單體的合適的憎水端基部分(iii)的非限定性例子是具有約8至約40個碳原子的直鏈或支鏈烷基基團如辛基(C8)，異辛基(支鏈C8)，癸基(C10)，月桂基(C12)，肉豆蔻基(C14)，鯨蠟基(C16)，鯨蠟硬脂基(C16-C18)，硬脂基(C18)，異硬脂基(支鏈C18)，花生基(C20)，二十二烷基(C22)，二十四烷基(C24)，蠟基(C26)，褐煤基(C28)，蜂花基(C30)，三十二烷基(C32)，和類似物。
衍生自天然來源的具有約8至約40個碳原子的直鏈和支鏈烷基基團的例子包括，但不限於，衍生自氫化花生油，大豆油和低芥酸菜子油(都主要是C18)，氫化動物脂油(C16-C18)，和類似物；和氫化C10-C30萜烯醇，如氫化香葉醇(支鏈C10)，氫化法呢醇(支鏈C15)，氫化葉綠醇(支鏈C20)，和類似物的烷基基團。
合適的C2-C40烷基-取代的苯基基團的非限定性例子包括辛基苯基，壬基苯基，癸基苯基，十二烷基苯基，十六烷基苯基，十八烷基苯基，異辛基苯基，仲丁基苯基，和類似物。
合適的C8-C40碳環烷基基團包括，但不限於，衍生自甾醇的基團所述甾醇來自動物來源，如膽甾醇，羊毛甾醇，7-脫氫膽甾醇，和類似物；來自植物來源，如植物甾醇，豆甾醇，菜油甾醇，和類似物；和來自酵母來源，如角麥甾醇，真菌甾醇，和類似物。可用於本發明的其它碳環烷基憎水端基包括，但不限於，環辛基，環十二烷基，金剛烷基，十氫萘基，和衍生自天然碳環材料如蒎烯，氫化視黃醇，樟腦，異冰片基醇，和類似物的基團。
示例性芳基-取代的C2-C40烷基基團包括，但不限於，苯乙烯基(如，2-苯基乙基)，二苯乙烯基(如，2，4-二苯基丁基)，三苯乙烯基(如，2，4，6-三苯基己基)，4-苯基丁基，2-甲基-2-苯基乙基，三苯乙烯基苯酚基，和類似物。
合適的C8-C80複合酯的非限定性例子包括氫化蓖麻油(主要是12-羥基硬脂酸的甘油三酯)；1，2-二醯基甘油如1，2-二硬脂基甘油，1，2-二棕櫚基甘油，1，2-二肉豆蔻基甘油，和類似物；糖的二-，三-，或多-酯如3，4，6-三硬脂基葡萄糖，2，3-二月桂基果糖，和類似物；和脫水山梨醇酯如公開於U.S.專利No.4,600,761(Ruffner等人，其相關公開內容在此作為參考併入本發明)的那些。
有用的締合單體可通過本領域已知的任何方法製備。參見，例如；U.S.專利No.4,421,902(Chang等人)；No.4,384,096(Sonnabend)；No.4,514,552(Shay等人)；No.4,600,761(Ruffner等人)；No.4,616,074(Ruffner)；No.5,294,692(Barron等人)；No.5,292,843(Jenkins等人)；No.5,770,760(Robinson)；和No.5,412,142(Wilkerson，III等人)；其相關公開內容在此作為參考併入本發明。
優選的締合乙烯基單體的例子包括具有以下結構式(III)的那些 其中，R2分別獨立地是H，甲基，-C(O)OH，或-C(O)OR3；R3是C1-C30烷基；A是-CH2C(O)O-，-C(O)O-，-O-，-CH2O-，-NHC(O)NH-，-C(O)NH-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)O-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-，或-CH2CH2NHC(O)-；Ar是二價芳基；E是H或甲基；z是0或1；k是0至約30的整數，和m是0或1，條件是如果k是0，則m是0，和如果k是1至約30，則m是1；(R4-O)n是聚氧亞烷基，它是C2-C4氧亞烷基單元的均聚物，無規共聚物，或嵌段共聚物，其中R4是C2H4，C3H6，C4H8，或其混合物，和n是約5至約250的整數，優選約5至約100，更優選約10至約80，和最優選約15至約60；Y是-R4O-，-R4NH-，-C(O)-，-C(O)NH-，-R4NHC(O)NH-，或-C(O)NHC(O)-；和R5是選自C8-C40直鏈烷基，C8-C40支化烷基，C8-C40碳環烷基，C2-C40烷基-取代的苯基，芳基-取代的C2-C40烷基，和C8-C80複合酯的取代的或未取代的烷基；其中R5烷基基團視需要包含一個或多個選自羥基基團，烷氧基基團，和滷素基團的取代基。
尤其優選的具有結構式(III)的締合乙烯基單體包括聚乙氧基化甲基丙烯酸鯨蠟基酯(CEM)，聚乙氧基化甲基丙烯酸鯨蠟硬脂基酯(CSEM)，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸硬脂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸花生基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸二十二烷基酯(BEM)，聚乙氧基化甲基丙烯酸月桂基酯(LEM)，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸蠟基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸褐煤基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸蜂花基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸三十二烷基酯，三苯乙烯基苯酚聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(TEM)，氫化蓖麻油聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(HCOEM)，低芥酸菜子聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯，和膽甾醇聚乙氧基化甲基丙烯酸酯(CHEM)，其中單體的聚乙氧基化部分包含約5至約100，優選約10至約80，和更優選約15至約60個氧化乙烯重複單元。
優選，基於總單體混合物重量，單體混合物中的AV單體組分佔單體混合物的約0.001至約25重量％，更優選約0.01至約15重量％，最優選約0.1至約10重量％。
SVS單體驚奇發現，包含聚氧亞烷基鏈的半憎水乙烯基表面活性劑(SVS)單體可緩和包含它們的陽離子締合聚合物的締合性能，這樣得到具有高度理想的紋理和流變性能的水凝膠。不願局限於理論，認為SVS單體的聚氧亞烷基基團阻斷或屏蔽了聚合物中的締合單體的憎水基團之間的非特定締合作用和因此減弱聚合物的締合性能。這些SVS單體可調節所得聚合物的增稠效率以根據所選場合的需要定製該聚合物的流變性能。最驚奇地，發現SVS單體向水凝膠賦予理想的流變和美學性能，與不含SVS單體的陽離子締合聚合物相比提供更軟，更光滑和更可鋪展的凝膠。
驚奇地，SVS單體向陽離子締合聚合物中的引入可極大減少或消除在低剪切應力下的粘度下降和可提供剪切變稀特性，即平滑流動。
本文所用的術語″半憎水乙烯基表面活性劑單體″和″SVS單體″是指具有以下兩個部分的化合物(i)用於與反應混合物的其它單體的加成聚合反應的烯屬不飽和端基部分，和(ii)用於減弱聚合物的憎水基團或源自包含該聚合物的組合物中的其它材料的憎水基團之間的締合作用的聚氧亞烷基部分。SVS單體在結構上類似於締合單體，但具有基本上非憎水的端基部分和因此不向聚合物賦予任何締合性能。
供給用於加成聚合反應的乙烯基或其它烯屬不飽和端基的不飽和端基部分(i)優選衍生自α，β-烯屬不飽和單或二羧酸或其酸酐，優選C3或C4單或二羧酸，或其酸酐。另選，端基部分(i)可衍生自烯丙基醚，乙烯基醚或非離子不飽和氨基甲酸酯。
可聚合不飽和端基部分(i)也可衍生自包含至少一個游離羧基-官能團的C8-C30不飽和脂肪酸基團。該C8-C30基團是不飽和端基部分(i)的一部分且不同於締合單體側掛的憎水基團，該基團是通過親水″間隔基″部分特定地與締合單體的不飽和端基隔開的。
聚氧亞烷基部分(ii)特別地包含基本上類似於締合單體的親水部分的長鏈聚氧亞烷基鏈段。優選的聚氧亞烷基部分(ii)包括包含約5至約250，和優選約10至約100個氧亞烷基單元的聚氧亞乙基，聚氧亞丙基，和聚氧亞丁基單元。如果SVS單體包含超過一種的氧亞烷基單元，那麼這些單元可排列成無規，非無規，或嵌段序列。
優選的SVS單體包括具有任一以下結構式(IV)或(V)的那些
其中，在每個結構式(IV)和(V)中，R6分別獨立地是H，C1-C30烷基，-C(O)OH，或-C(O)OR7；R7是C1-C30烷基；A是-CH2C(O)O-，-C(O)O-，-O-，-CH2O-，-NHC(O)NH-，-C(O)NH-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)O-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-，或-CH2CH2NHC(O)-；Ar是二價芳基；E是H或甲基；z是0或1；p是0至約30的整數，和r是0或1，條件是如果p是0，則r是0，和如果p是1至約30，則r是1；(R8-O)v是聚氧亞烷基，其是C2-C4氧亞烷基單元的均聚物，無規共聚物或嵌段共聚物，其中R8是C2H4，C3H6，C4H8，或其混合物，和v是約5至約250的整數，優選約5至約100，更優選約10至約80，和最優選約15至約60；R9是H或C1-C4烷基；和D是C8-C30不飽和烷基，或羧基-取代的C8-C30不飽和烷基。
尤其優選的SVS單體包括具有以下化學式的單體CH2＝CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH或CH2＝CH-CH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH；其中a優選是2，3，或4；b優選是1至約10的整數，更優選約2至約8，最優選約3至約7；c優選是約5至約50的整數，更優選約8至約40，最優選約10至約30；d優選是1至約10的整數，更優選約2至約8，最優選約3至約7；和e優選是約5至約50的整數，更優選約8至約40。
優選的SVS單體的例子包括可以商品名EMULSOGENR109，R208，R307，RAL109，RAL208，和RAL307購自Clariant Corporation；以BX-AA-E5P5購自Bimax，Inc.；和以MAXEMUL5010和5011購自Uniqema的可聚合乳化劑；和其組合。尤其優選的SVS單體包括EMULSOGENR208，R307，和RAL307。
根據製造商EMULSOGENR109是無規乙氧基化/丙氧基化的1，4-丁二醇乙烯基醚，具有經驗式CH2＝CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)10H；EMULSOGENR208是無規乙氧基化/丙氧基化的1，4-丁二醇乙烯基醚，具有經驗式CH2＝CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)20H；EMULSOGENR307是無規乙氧基化/丙氧基化的1，4-丁二醇乙烯基醚，具有經驗CH2＝CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)30H；EMULSOGENRAL109是無規乙氧基化/丙氧基化的烯丙基醚，具有經驗式CH2＝CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)10H；EMULSOGENRAL208是無規乙氧基化/丙氧基化的烯丙基醚，具有經驗式CH2＝CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)20H；EMULSOGENRAL307是無規乙氧基化/丙氧基化的烯丙基醚，具有經驗式CH2＝CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)30H；MAXEMUL5010是羧基-官能C12-C15鏈烯基疏水物，被約24個氧化乙烯單元乙氧基化；MAXEMUL5011是羧基-官能C12-C15鏈烯基疏水物，被約34個氧化乙烯單元乙氧基化；和BX-AA-E5P5是無規乙氧基化/丙氧基化的烯丙基醚，具有經驗式CH2＝CHCH2O(C3H6O)5(C2H4O)5H。
用於製備本發明陽離子締合聚合物的SVS單體的量可廣泛變化並特別取決於聚合物所需的最終流變性能。如果採用，則單體反應混合物優選包含基於總單體混合物重量至少約0.01重量％的一種或多種SVS單體，更優選至少約0.1重量％。單體混合物優選包含不超過約25重量％的SVS單體，更優選不超過約10重量％，基於總單體混合物重量。
HSNV單體本發明陽離子締合聚合物可視需要由包含羥基取代非離子乙烯基單體的單體混合物製成。HSNV單體是包含一個或多個羥基取代基的烯屬不飽和單體。
合適的HSNV單體的例子包括，但不限於，羥基取代(甲基)丙烯酸(C1-C4)烷基酯如甲基丙烯酸2-羥乙基酯(HEMA)，丙烯酸2-羥乙基酯(2-HEA)，丙烯酸3-羥丙基酯，和類似物；羥基取代(C1-C4)烷基(甲基)丙烯醯胺如N-(2-羥基乙基)甲基丙烯醯胺，N-(2-羥基乙基)丙烯醯胺，N-(3-羥基丙基)丙烯醯胺，N-(2，3-二羥基丙基)丙烯醯胺，和類似物。其它有用的HSNV單體包括烯丙基醇，甘油單烯丙基醚，3-甲基-3-丁烯-1-醇，和乙烯醇前體和等價物，如乙酸乙烯酯。
如果採用，則單體反應混合物優選包含其量為基於總單體混合物重量的最高至約10重量％的一種或多種HSNV單體。在一個優選實施方案中，HSNV單體在混合物中的量是基於總單體混合物重量的約0.01至約10重量％，更優選約1至約8重量％，最優選約1至約5重量％。
XL單體本發明陽離子締合聚合物可由包含一種或多種用於引入支化和控制分子量的交聯性單體的單體混合物製成。合適的多不飽和交聯劑是本領域熟知的。也可使用攜帶能夠使所形成的共聚物在聚合反應進行之前，過程中，或之後被交聯的反應性基團的單不飽和化合物。其它有用的交聯性單體包括包含多個反應性基團如環氧化物基團，異氰酸酯基團，和可水解矽烷基團的多官能單體。各種多不飽和化合物可用於產生部分或基本上交聯的三維網狀結構。
合適的多不飽和交聯性單體組分的例子包括，但不限於，多不飽和芳族單體如二乙烯基苯，二乙烯基萘，和三乙烯基苯；多不飽和脂環族單體，如1，2，4-三乙烯基環己烷；鄰苯二甲酸的二官能酯如鄰苯二甲酸二烯丙基酯；多不飽和脂族單體，如二烯，三烯，和四烯，包括異戊二烯，丁二烯，1，5-己二烯，1，5，9-癸三烯，1，9-癸二烯，1，5-庚二烯；和類似物。
其它合適的多不飽和交聯性單體包括多鏈烯基醚如三烯丙基季戊四醇，二烯丙基季戊四醇，二烯丙基蔗糖，八烯丙基蔗糖，和三羥甲基丙烷二烯丙基醚；多元醇或多酸的多不飽和酯如1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯，三(甲基)丙烯酸四亞甲基酯，丙烯酸烯丙基酯，衣康酸二烯丙基酯，富馬酸二烯丙基酯，馬來酸二烯丙基酯，三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯，和聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯；亞烷基雙丙烯醯胺，如亞甲基雙丙烯醯胺，亞丙基雙丙烯醯胺，和類似物；亞甲基雙丙烯醯胺的羥基和羧基衍生物，如N，N′-雙羥甲基亞甲基雙丙烯醯胺；聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，二甘醇二(甲基)丙烯酸酯，和三甘醇二(甲基)丙烯酸酯；多不飽和矽烷，如二甲基二乙烯基矽烷，甲基三乙烯基矽烷，烯丙基二甲基乙烯基矽烷，二烯丙基二甲基矽烷，和四乙烯基矽烷；多不飽和錫烷，如四烯丙基錫，和二烯丙基二甲基錫；和類似物。
有用的攜帶反應性基團的單不飽和化合物包括N-羥甲基丙烯醯胺；N-烷氧基(甲基)丙烯醯胺，其中烷氧基基團是C1-C18烷氧基；和不飽和可水解矽烷如三乙氧基乙烯基矽烷，三異丙氧基乙烯基矽烷，和甲基丙烯酸3-三乙氧基甲矽烷基酯；和類似物。
有用的包含多個反應性基團的多官能交聯性單體包括，但不限於，可水解矽烷如乙基三乙氧基矽烷和乙基三甲氧基矽烷；環氧取代的可水解矽烷，如2-(3，4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷和3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷；聚異氰酸酯，如1，4-二異氰酸根合丁烷，1，6-二異氰酸根合己烷，1，4-亞苯基二異氰酸酯，和4，4′-氧基雙(苯基異氰酸酯)；不飽和環氧化物，如甲基丙烯酸縮水甘油酯和烯丙基縮水甘油基醚；聚環氧化物，如二縮水甘油基醚，1，2，5，6-二環氧己烷，和乙二醇二縮水甘油基醚；和類似物。
尤其有用的是衍生自乙氧基化多元醇，如被約2至約100摩爾氧化乙烯/摩爾羥基官能團的乙氧基化和被可聚合不飽和基團如乙烯基醚，烯丙基醚，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，和類似物封端的二醇，三醇和雙酚類的多不飽和交聯劑。這些交聯劑的例子包括雙酚A乙氧基化二甲基丙烯酸酯；雙酚F乙氧基化二甲基丙烯酸酯，乙氧基化三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，和類似物。可用於本發明陽離子締合聚合物的其它乙氧基化交聯劑包括公開於U.S.專利No.6,140,435(Zanotti-Russo，其相關公開內容在此作為參考併入本發明)的乙氧基化多元醇衍生的交聯劑。
尤其優選的XL單體的例子是具有至少兩個丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團的多元醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，三羥甲基丙烷二甲基丙烯酸酯，三甘醇二甲基丙烯酸酯(TEGDMA)，乙氧基化(30)雙酚A二甲基丙烯酸酯(EOBDMA)，和類似物。
如果採用，則交聯性單體在單體反應混合物中的存在量優選是最高至約5重量％，基於總單體混合物重量。在一個優選實施方案中，XL單體的存在量是基於總單體混合物重量的約0.01至約3重量％，更優選約0.05至約2重量％，最優選是單體混合物的約0.1至約1重量％。
鏈轉移劑本發明陽離子締合聚合物可視需要由包含一種或多種聚合物領域所熟知的鏈轉移劑的單體混合物製成。
適用於本發明的鏈轉移劑選自(但不限於此)各種含硫代和二硫化物的化合物，如C1-C18烷基硫醇，巰基羧酸，巰基羧酸酯，硫代酯，C1-C18烷基二硫化物，芳基二硫化物，多官能硫醇，和類似物；亞磷酸鹽和次磷酸鹽；滷代烷基化合物，如四氯化碳，一溴三氯甲烷，和類似物；和不飽和鏈轉移劑，如α-甲基苯乙烯。
多官能硫醇包括三官能硫醇，如三羥甲基丙烷-三(3-巰基丙酸酯)，四官能硫醇，如季戊四醇-四(3-巰基丙酸酯)，季戊四醇-四(硫代羥乙酸酯)，和季戊四醇-四(硫代乳酸酯)；六官能硫醇，如二季戊四醇-六(硫代羥乙酸酯)；和類似物。
另選，鏈轉移劑可以是在乙烯基單體的自由基聚合反應過程中用於降低加成聚合物的分子量的任何催化鏈轉移劑。催化鏈轉移劑的例子包括，例如，鈷配合物(如，鈷(II)螯合物)。催化鏈轉移劑可通常相對硫醇-基CTA以較低濃度使用。
優選的鏈轉移劑的例子包括辛基硫醇，正十二烷基硫醇，叔十二烷基硫醇，十六烷基硫醇，十八烷基硫醇(ODM)，3-巰基丙酸異辛基酯(IMP)，3-巰基丙酸丁基酯，3-巰基丙酸，硫代羥乙酸丁基酯，硫代羥乙酸異辛基酯，硫代羥乙酸十二烷基酯，和類似物。鏈轉移劑可優選以基於總單體混合物重量最高至約10重量％可聚合單體混合物的量加入單體反應混合物中。如果存在，則鏈轉移劑優選佔至少約0.1重量％，基於總單體重量。
本發明陽離子締合聚合物可通過常規聚合反應技術，如乳液聚合反應而製成，如聚合物領域所已知的。聚合反應可作為簡單的間歇工藝，作為計量加入工藝而進行，或反應可由小批料開始並隨後可將大量的單體連續計量到反應器中(種子工藝)。通常聚合反應工藝在反應溫度為約20至約80℃下進行，但可使用更高或更低的溫度。為了促進單體混合物的乳化作用，乳液聚合反應在至少一種表面活性劑的存在下進行。優選乳液聚合反應在基於總乳液重量約1至約10重量％，更優選約3至約8，最優選約5至約7重量％的表面活性劑的存在下進行。乳液聚合反應混合物還包括一種或多種自由基引發劑，其量優選為基於總單體重量的約0.01至約3重量％。聚合反應可在水介質或含水的醇介質中在中性至中度鹼性pH下進行。
在典型的聚合反應中，單體混合物在混合攪拌下被加入在合適的反應器中的乳化表面活性劑，如非離子表面活性劑，優選直鏈或支鏈醇乙氧基化物，或非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑，如脂肪醇硫酸鹽或烷基磺酸鹽的混合物在合適的量的水中的溶液，以製備單體乳液。乳液通過任何適宜的方法，如通過用氮氣噴霧而被脫氧，並隨後通過加入聚合反應催化劑(引發劑)如過硫酸鈉，或任何其它合適的加成聚合反應催化劑而引發聚合反應，這是乳液聚合反應領域所熟知的。反應體系被攪拌直至聚合反應完成，通常需要時間為約4至約16小時。單體乳液可根據需要在加入引發劑之前被加熱至溫度為約20至約80℃。未反應的單體可通過加入更多的催化劑而被消除，這是乳液聚合反應領域所熟知的。所得聚合物乳液產品可隨後從反應器中排出並包裝用於儲存或使用。視需要，乳液的pH或其它物理和化學特性可在排出反應器之前被調節。通常，產品乳液具有總固體含量為約10至約40重量％。通常，產品乳液的總聚合物含量是約15至約35重量％，一般不超過約25重量％。
適用於促進乳液聚合反應的表面活性劑包括非離子，陰離子，兩性，陽離子表面活性劑，和其混合物。最通常使用非離子和陰離子表面活性劑或其混合物。中和化聚合物的物理性能(如，粘度，可鋪展性，透明性，紋理，和類似性能)可通過合適地選擇乳化表面活性劑的憎水和親水性能而變化，這是本領域熟知的。
適用於促進乳液聚合反應的非離子表面活性劑是聚合物領域所熟知的，而且包括，但不限於，直鏈或支鏈醇乙氧基化物，C8-C12烷基苯酚烷氧基化物，如辛基苯酚乙氧基化物，聚氧亞乙基聚氧亞丙基嵌段共聚物，和類似物。其它有用的非離子表面活性劑包括聚氧乙烯二醇C8-C22脂肪酸酯，甘油單和二酯，脫水山梨醇酯和乙氧基化脫水山梨醇酯，C8-C22脂肪酸二醇酯，HLB值大於約15的氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物，乙氧基化辛基酚類，和其組合。
優選的烷基苯酚烷氧基化物表面活性劑包括以商品名IGEPALCA-897由Rhodia，Inc.銷售的辛基苯酚。優選的線性醇烷氧基化物包括以商品名PLURAFACC-17，PLURAFACA-38和PLURAFACA-39由BASFCorp銷售的鯨蠟硬脂基醇(鯨蠟基和硬脂基醇的混合物)的聚乙二醇醚。優選的聚氧亞乙基聚氧亞丙基嵌段共聚物包括以商品名PLURONICF127，和PLURONICL35由BASF Corp銷售的共聚物。
其它優選的非離子表面活性劑包括乙氧基化(50)線性脂肪醇如DISPONILA 5060(Cognis)，支化烷基乙氧基化物如GENAPOLX1005(Clariant Corp.)，仲C12-C14醇乙氧基化物如TERGITOLS15-30和S15-40(Dow Chemical Co.)，乙氧基化辛基苯酚-基表面活性劑如TRITONX-305，X-405和X-705(Dow Chemical Co.)，IGEPALCA 407，887，和897(Rhodia，Inc.)，ICONOLOP 3070和4070(BASF Corp.)，SYNPERONICOP 30和40(Uniqema)，氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物如PLURONICL35和F127(BASF Corp.)，和仲C11醇乙氧基化物如EMULSOGENEPN 407(Clariant Corp.)。許多其它供應商在商業文獻中找到。
適用於促進乳液聚合反應的陰離子表面活性劑是聚合物領域所熟知的，而且包括月桂基硫酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉，二辛基磺基琥珀酸鈉，二仲丁基亞萘基磺酸鈉，十二烷基二苯基醚磺酸二鈉，和正十八烷基磺基琥珀酸二鈉，和類似物。
適用於本發明乳液聚合反應工藝的聚合物穩定劑(也稱作保護膠體)是水溶性聚合物，包括，例如，合成聚合物，如聚乙烯醇，部分水解的聚乙酸乙烯酯，聚乙烯基吡咯烷酮，聚丙烯醯胺，聚甲基丙烯醯胺，羧酸根-官能加成聚合物，聚烷基乙烯基醚和類似物；水溶性天然聚合物，如明膠，果膠，藻酸鹽，酪蛋白，澱粉，和類似物；和改性的天然聚合物，如甲基纖維素，羥基丙基纖維素，羧甲基纖維素，烯丙基改性的羥基乙基纖維素，和類似物。在某些情況下，可有利地使用合成和天然保護膠體的混合物，例如，聚乙烯醇和酪蛋白的混合物。其它合適的天然聚合物是混合醚如甲基羥基乙基纖維素和羧甲基甲基纖維素。聚合物穩定劑的用量可以是基於總乳液重量的最高至約2重量％。如果採用，則聚合物穩定劑的含量優選是約0.0001至約1重量％，更優選約0.01至約0.5重量％。
如果根據本發明使用的聚合物穩定劑可在水中以任何比例混溶或具有在20℃水中的溶解度至少約0.1重量％和在前述溫度下在用水稀釋時不從這些水溶液中沉澱，那麼它們被稱作水溶性的。水溶性合成聚合物穩定劑的分子量通常是約5,000至約2,000,000,優選約25,000至約1,500,000道爾頓。聚合物穩定劑的水溶液的粘度在濃度為約2至約10重量％和溫度為約20℃下通常是約1至約10,000mPa·s。
尤其優選的聚合物穩定劑是烯丙基改性的羥乙基纖維素，如得自Clariant的TYLOSEAM-HEC牌號。側鏈中的反應性烯丙基基團增加纖維素醚的接枝能力，得到穩定的乳液。優選的TYLOSE穩定劑是烯丙基改性的羥乙基纖維素粉末(顆粒尺寸＜180μm)TYLOSEAM H40 YP2(AMHEC)。
示例性優選的自由基引發劑包括，但不限於，水溶性無機過硫酸鹽化合物，如過硫酸銨，過硫酸鉀，和過硫酸鈉；過氧化物如過氧化氫，過氧化苯甲醯，過氧化乙醯基，和過氧化月桂基；有機氫過氧化物，如氫過氧化枯烯和叔丁基氫過氧化物；有機過酸，如過乙酸；和油溶性的自由基產生劑，如2，2′-偶氮二異丁腈，和類似物，和其混合物。過氧化物和過酸可視需要用還原劑，如亞硫酸氫鈉或抗壞血酸，過渡金屬，肼，和類似物活化。尤其合適的自由基聚合反應引發劑包括水溶性偶氮聚合反應引發劑，如在烷基基團上具有增水溶取代基的2，2′-偶氮雙(叔烷基)化合物。優選的偶氮聚合反應催化劑包括得自DuPont的VAZO自由基聚合反應引發劑，如VAZO44(2，2′-偶氮雙(2-(4，5-二氫咪唑基)丙烷)，VAZO56(2，2′-偶氮雙(2-甲基丙眯)二鹽酸鹽)，和VAZO68(4，4′-偶氮雙(4-氰基戊酸))。
視需要，乳液聚合反應領域熟知的其它乳液聚合反應添加劑，如溶劑，緩衝劑，螯合劑，無機電解質，鏈終止劑，和pH調節劑可包括在聚合反應體系中。
一般來說，用於製備本發明陽離子締合聚合物和陽離子乳液聚合物的優選的一般乳液聚合反應步驟如下單體乳液優選在配有氮氣入口和攪拌器的反應器中製備，其中將所需量的每種單體在包含乳化量的非離子表面活性劑，或非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑的混合物的一定量的水中，在氮氣氣氛下，和在混合攪拌下合併。由上述類型的單體混合物形成乳液所需的攪拌程度是本領域熟練技術人員熟知的。如此形成的乳液通過本領域已知的任何合適的方法，如通過用氮氣噴霧而基本上脫氧，並隨後將自由基引發劑在連續混合攪拌下加入乳液中以引發聚合反應。乳液溫度可在加入引發劑之前或之後根據需要被調節至溫度為約20至約60℃。在加入引發劑之後，聚合反應混合物的溫度通常被調節至溫度為約60至80℃和在該溫度下保持足夠時間以完成聚合反應，通常約3至約14小時。視需要，未反應的殘餘單體可通過加入各種氧化還原試劑或催化劑而被破壞或進一步聚合。所得聚合物乳液可隨後被冷卻和從反應器中排出並收集。
聚合物領域熟練技術人員可以認識到，可調節每種單體組分的量以得到具有任何所需比率的單體組分的聚合物。也可根據需要使用變化比例的水。水混溶性溶劑，如醇，和如上所述的其它聚合反應添加劑也可包括在反應混合物中。優選的醇包括二醇如乙二醇，丙二醇，丁二醇，己二醇，甘油，和類似物。
產物聚合物乳液可被製成優選包含約1％至約60％總聚合物固體，更優選約10％至約40％總聚合物固體，最優選約15％至約25％總聚合物固體，基於聚合物的重量。
在任何中和之前，製成時的聚合物乳液通常具有pH為約7.5或更高，在環境室溫下的Brookfield粘度不超過約100mPa·s(轉軸#2，20rpm)，和例如通過以下方法D測定的顆粒尺寸不超過約300nm。
視需要，所製成的陽離子締合聚合物乳液可通過如果需要酸性pH，則用酸性材料，優選有機酸，無機酸，和類似物將pH調節至優選約1至不超過約7的值而進一步處理。陽離子締合聚合物乳液通常溶脹形成可流動的和可噴霧的平滑的，粘稠溶液，或在中性至酸性pH下膠凝，且聚合物在這些pH值下一般是基本上穩定的。陽離子締合聚合物乳液可用水或溶劑稀釋，或通過蒸發一部分水而濃縮。另選，所得陽離子締合聚合物乳液可通過採用本領域熟知的設備，例如，噴霧乾燥器，轉鼓乾燥器，冷凍乾燥器，和類似物而基本上被乾燥成粉末或結晶形式。
本發明陽離子締合聚合物可通過乳液聚合反應而製成和通過向液體陽離子締合聚合物乳液產品中根據需要引入各種已知的添加劑和常規助劑，和除水之外的溶劑而使用，這樣獲得最終組合物的預期使用形式而不會改變或不利地影響陽離子締合聚合物的工藝特性或性能。另選，陽離子締合聚合物可作為一種成分優選以液體形式，採用常規混合設備引入配製劑中。
本發明優選的陽離子締合聚合物在重量濃度為約2％(在去離子水中)下，在其中和或酸性形式下在pH為約1至約7下，可提供Brookfield粘度為約300mPa.s至約100,000mPa.s或更多(Brookfield RVT，20rpm，在約25℃的環境室溫下)。
本發明多用途陽離子締合聚合物可用作乳化劑，穩定劑，懸浮劑，成膜劑，調節劑，增溼劑，鋪展助劑，和用於增加化學和生理活性成分和化妝品材料的效力、沉積或傳輸的載體，和用作用於改善其中包括有它們的配製劑的心理感覺，和美學性能的賦形劑。該陽離子締合聚合物的陽離子特徵使得它們可用作抗靜電劑，和，在某些條件下，也可提供殺蟲，抑菌，防腐，和抗微生物活性。陽離子締合聚合物可用於用於個人護理，健康護理，家用護理，機構和工業(合稱″II″)護理的各種產品，和用於醫學和工業場合用的各種產品。陽離子締合聚合物優選被引入非鹼性，即，pH酸性至基本上中性的組合物，但不限於此。
可使用的陽離子締合聚合物的量取決於該配製劑包括它們的目的，而且可容易地由配製領域熟練技術人員確定。例如，只要達到包含陽離子締合聚合物的組合物的物理化學和功能性能，基於總組合物重量的陽離子締合聚合物的可用量(活性重量％)可通常是約0.01％至約25％，但不限於此。因此在給定的組合物或場合中，本發明陽離子締合聚合物可，但無需，用於一個以上的功能，如增稠劑和調節劑，成膜劑和載體，和類似物，如以下更詳細描述。
本發明聚合物可通過在形成水包油或油包水或多相乳液工藝過程中的任何步驟將聚合物引入配製劑中而用作在常規乳液配製劑中的流變改性劑或乳液穩定劑。例如，作為含水乳液產品供給的聚合物可與水相組分一起被包含。在一個優選的乳液實施方案中，聚合物在最終乳液已經形成和冷卻之後被加入配製劑中，用有機酸或無機酸調低pH以優化酸溶脹至所需粘度，並隨後調節最終組合物至所需pH。如果包含酸溶脹的陽離子締合聚合物的成品組合物或配製劑的pH比該配製劑的預期用途所需的更酸性，pH可隨後用任何，優選生理可容忍的，無機或有機鹼進一步調節。
包含陽離子締合聚合物的組合物可被包裝並從容器，如缸，瓶，管，噴霧瓶，擦具，罐，滾動式容器，棒狀容器，和類似物(但不限於這些)中分配。對於該陽離子締合聚合物可被引入其中的產品的形式沒有限制，只要使用該產品的目的得以實現。例如，包含陽離子締合聚合物的個人護理和健康護理產品可以，但不限於，凝膠，噴劑(液體或泡沫材料)，乳液(乳霜，洗劑，糊)，液體(漂洗液，洗髮劑)，棒，軟膏，栓劑，浸漬擦劑，貼劑，和類似物的形式被施用到皮膚，頭髮，頭皮和指甲上。
本發明陽離子締合聚合物適用於製備個人護理(化妝品，梳妝用品，加藥化妝品)和局部健康護理產品，包括但不限於，頭髮護理產品，如洗髮劑(包括組合洗髮劑，如″二合一″調理洗髮劑)；洗髮後漂洗液；定型和樣式養護劑，包括定型助劑，如凝膠和噴劑，修飾助劑，如潤發脂，調理劑，燙髮液，蓬鬆劑，頭髮光滑的產品，和類似物；皮膚護理產品(面部，身體，手，頭皮和腳)，如乳霜，洗劑，調理劑，和清潔產品；抗粉刺產品；抗老化產品(剝落劑，溶角蛋白劑，抗蜂窩炎(anticellulite)，抗皺紋，和類似物)；皮膚保護劑如防曬劑，阻曬劑，隔離霜，油，矽氧烷，和類似物；皮膚顏色產品(增白劑，增光劑，無陽光曬黑促進劑，和類似物)；頭髮著色劑(頭髮染料，頭髮顏色漂洗液，高亮劑，漂白劑和類似物)；著色皮膚著色劑(面部和身體化妝品，粉底霜，染眉毛油(mascara)，胭脂，唇產品，和類似物)；沐浴和淋浴產品(身體清潔劑，身體洗劑，淋浴凝膠，液體皂，皂棒，合成洗滌劑棒，調理液體沐浴油，泡沫沐浴液，沐浴粉末，和類似物)；指甲護理產品(拋光劑，拋光去除劑，增強劑，增長劑，硬化劑，角質層去除劑，軟化劑，和類似物)；和可向其中引入有效量陽離子締合聚合物以在儲存和/或使用過程中在其中實現有益的或理想的物理或化學作用的任何含水酸性至基本上中性的組合物。
包含陽離子締合聚合物的梳妝用品和健康和美麗助劑(通常稱作HBA)可包括，但不限於，頭髮去除產品(修面霜和洗劑，脫毛劑，修面後皮膚調理劑，和類似物)；防臭劑和止汗劑；口服護理產品(口，牙齒和牙齦)，如漱口劑，潔齒劑，如牙膏，牙粉，牙齒拋光劑，牙齒增白劑，口氣清新劑，假牙粘合劑，和類似物；面部和身體毛髮漂白劑；和類似物。可包含陽離子締合聚合物的其它健康和美麗助劑，包括，但不限於，包含人造曬黑促進劑，如二羥基丙酮(DHA)，酪氨酸，酪氨酸酯，和類似物的無陽光曬黑場合；包含活性成分如曲酸，對苯二酚，熊果苷，水果，植物或植物提取物，(檸檬果皮提取物，春黃菊，綠茶，紙桑提取物，和類似物)，抗壞血酸基酸衍生物(棕櫚酸抗壞血酸基酯，硬脂酸抗壞血酸基酯，磷酸抗壞血酸基鎂，和類似物)的皮膚脫色化，增白，和增亮配製劑；足護理產品，如溶角蛋白穀類和繭去除劑，足浸漬液，足用粉末(藥用，如抗真菌運動員足粉，軟膏，噴劑，和類似物，和止汗劑粉末，或非藥用水分吸收劑粉末)，液體足用噴劑(非藥用，如冷卻，和防臭劑噴劑，和藥用抗真菌噴劑，止汗劑噴劑，和類似物)，和足和趾甲調理劑(洗劑和乳霜，指甲軟化劑，和類似物)。
可包括陽離子締合聚合物的局部健康和美麗助劑(如，作為鋪展助劑和成膜劑)包括，但不限於，皮膚保護噴劑，乳霜，洗劑，凝膠，棒和粉末產品，如驅蟲劑，止癢劑，抗菌劑，消毒劑，阻曬劑，防曬劑，皮膚繃緊和調色乳和洗劑，除疣組合物，和類似物。
陽離子締合聚合物尤其可用作用於顆粒，如雲母，珠光劑，珠粒，和類似物的懸浮劑，使得它們適用於包含顆粒，微磨料，和磨料的皮膚產品，如包含剝落擦洗劑的淋浴凝膠，面膜和皮膚清潔劑。許多化妝品方面有用的顆粒剝落劑是本領域已知的，且選擇和量根據使用該組合物所期望的剝落效果而決定，這是化妝品領域熟練技術人員可認識到的。有用的剝落劑包括，但不限於此，生物磨料，無機磨料，合成聚合物，和類似物，和其混合物。生物磨料包括，但不限於，殼，種子，和核或石頭粒劑或粉末，得自堅果，如得自胡桃木(Juglans regia)殼，杏仁，山核桃，和類似物；水果來源，如杏，鱷梨，椰子，橄欖，桃，和類似物；植物來源，如玉米棒，燕麥糠，大米，灌木玫瑰果種子，西蒙得木(蠟，種子粉末)，微晶纖維素，磨碎絲瓜，磨碎海藻，和類似物；動物來源，如牡蠣殼，蠶絲，微晶膠原，和類似物。無機磨料包括，但不限於，氧化錫，滑石，矽石(水合，膠體和類似物)，高嶺土，沉澱白堊，鹽(氯化鈉，死海鹽，和類似物)，磨碎浮石，和類似物。合成聚合物包括，但不限於，微晶聚醯胺(尼龍)，微晶聚酯(聚碳酸酯)，和類似物。本發明聚合物還可用於將氣泡懸浮在液體介質中。
陽離子締合聚合物可在各種皮膚病加藥化妝品組合物中用作增稠劑和成膜劑，這些組合物用於局部改善由乾燥，光損害，老化，粉刺，和類似因素引起的皮膚症狀，包含調理劑，增溼劑，抗氧化劑，剝落劑，溶角蛋白劑，維生素，和類似物，通常包含活性酸性成分和具有pH為約0.5至約5。如果陽離子締合聚合物被引入前述這些酸性產品實施方案中，則活性酸成分可用作活性皮膚處理劑和用於陽離子締合聚合物的酸溶脹劑以實現所需粘度。
在一個加藥化妝品方面，陽離子締合聚合物可用作增稠劑，用於包含酸性抗老化，抗蜂窩炎，和抗粉刺劑，羥基羧酸，如α-羥基酸(AHA)，β-羥基酸(BHA)，α-胺基酸，α-酮酸(AKA)，和其混合物作為活性成分的活性皮膚處理洗劑和乳霜。在這些加藥化妝品中，AHA可包括，但不限於此，乳酸，乙醇酸，水果酸，如蘋果酸，檸檬酸，酒石酸，包含AHA的天然化合物的提取物，如蘋果提取物，杏提取物，和類似物，蜂蜜提取物，2-羥基辛酸，甘油酸(二羥基丙酸)，丙醇二酸(羥基丙烷二酸)，葡萄糖酸，扁桃酸，二苯乙醇酸，壬二酸，α-硫辛酸，水楊酸，AHA鹽和衍生物，如精氨酸羥乙酸鹽，羥乙酸銨，羥乙酸鈉，精氨酸乳酸鹽，乳酸銨，乳酸鈉，α-羥基丁酸，α-羥基異丁酸，α-羥基異己酸，α-羥基異戊酸，阿卓乳酸，和類似物。BHA可包括，但不限於，3-羥基丙酸，β-羥基丁酸，β-苯基乳酸，β-苯基丙酮酸，和類似物。α-胺基酸包括，但不限於，α-氨基二羧酸，如天門冬氨酸，穀氨酸，和其混合物，有時與水果酸組合應用。AKA包括丙酮酸。在一些抗老化組合物中，酸性活性劑可以是視黃酸，滷代羧酸，如三氯乙酸，酸性抗氧化劑，如抗壞血酸(維生素C)，無機酸，植酸，溶血磷脂酸，和類似物。一些酸性抗粉刺活性物質，例如，可包括水楊酸，水楊酸衍生物，如5-辛醯基水楊酸，視黃酸，和其衍生物。
COSMETICS TOILETRIES，CT成分資源系列，″AHAs CelluliteProducts How They Work″(1995年出版)，和″加藥化妝品t″(1998年出版)中討論了活性皮膚處理組合物的使用或配製劑，這兩篇都得自Allured出版公司，在此作為參考併入本發明。包含用抗壞血酸酸化的α-胺基酸的組合物描述於U.S.No.6,197,317 B1，且在抗老化，皮膚護理體系中的採用這些酸的商業加藥化妝品製劑以商品名AFA由exCelCosmeceuticals(Bloomfield Hills，MI)銷售。例如描述於供應商的商業文獻中的術語″AFA ″被開發者編撰用於作為氨基水果酸和作為″胺基酸Filaggrin基抗氧化劑″的首字組合詞用於描述胺基酸/維生素C組合。
其中可包括陽離子締合聚合物的其它健康護理產品是醫療產品，如局部和非局部藥物，和設備。在藥物的配製劑中，陽離子締合聚合物可在產品，如乳霜，潤發脂，凝膠，糊，軟膏，片劑，凝膠膠囊，催瀉流體(灌腸劑，催吐藥，結腸，和類似物)，栓劑，抗真菌泡沫，眼用產品(眼睛產品，如滴眼劑，人造淚，青光眼(glaucoma)藥物傳輸滴劑，接觸鏡片清潔劑，和類似物)，耳用產品(蠟軟化劑，蠟去除劑，耳炎藥物傳輸滴劑，和類似物)，鼻用產品(滴劑，軟膏，噴劑，和類似物)，和傷口護理(液體繃帶，傷口敷料，抗生素乳霜，軟膏，和類似物)(但不限於此)中用作增稠劑和/或潤滑劑。
陽離子締合聚合物的成膜和酸可溶脹的特徵使得該陽離子締合聚合物特別適用作局部醫療組合物的賦形劑，用於促進和增加活性成分透皮傳輸至或通過皮膚，用於增加抗粉刺劑配製劑和局部止痛的效力，和用於控制藥物，如抗酸藥從片劑，或糖漿，在低pH下，如在胃中的釋放；控制藥物從片劑，錠劑，可咀嚼物，和類似物在口的適度酸性環境中的釋放；或從栓劑，軟膏，乳霜，和類似物在陰道的適度酸性環境中的釋放；促進皮屑控制劑從洗髮劑，油膏，和類似物中的沉積；增加源自著色化妝品(美容品，唇棒，胭脂，和類似物)的著色劑在皮膚上沉澱和源自頭髮染料的著色劑在頭髮上的沉積，和類似沉積。
除了前述內容，本發明聚合物在酸性pH下的陽離子特徵和其驚奇的陽離子相容性使得該陽離子締合聚合物可在各種個人護理，健康護理，II，和醫療場合中用作抗靜電，殺蟲，抗微生物，和其它防腐性組合物的增稠劑。例如，該聚合物可在通常採用陽離子殺蟲劑的非處方(OTC)健康護理和藥物產品中，如在用於血小板和牙垢控制的口服護理組合物中，和包含治療劑的液體賦形劑，如糖漿，凝膠，和類似物中用作增稠劑。在某些受控pH條件下，陽離子締合聚合物的陽離子特徵本身還可提供抗靜電活性或殺蟲，抗微生物，或類似防腐活性。
本發明聚合物可用作(但不限於)用於醫療設備，如軟組織植入物，外科手套，導管，套管，和類似物的潤滑劑塗層，用作醫療儀器，傷口敷料，和類似物的可去除的保護膜塗層，用作黏膜粘合劑，尤其在胃的酸性環境中，用作用於醫療場合的配製產品，如消毒劑手乳霜，抗病毒產品(用於陰離子病毒)，抗生素軟膏，噴劑和乳霜，非滴劑，醫院的可噴霧消毒劑，在常規養護過程中施用的硬表面抗微生物末道漆，和類似物的載體和增稠劑。
本發明聚合物可用於家庭護理，和II場合，例如，用作流變改性劑，織物調理劑，抗靜電劑，尤其用於通過″粘附到表面上″而提高配製劑效率或提高消毒劑，和殺蟲配製劑的效力，和用於與傳統織物柔軟劑一起協同地提高織物柔軟效力。可包含本發明聚合物的典型的家用和II產品包括，但不限於，洗衣和織物護理產品，如洗滌劑，織物柔軟劑(液體或片材)，熨燙噴劑，乾洗助劑，抗皺紋噴劑，汙點去除劑和類似物；用於廚房和浴室和其中使用或設置的器具的硬表面清潔劑，如抽水馬桶凝膠，管和噴頭清潔劑，硬水沉積去除劑，地板和貼磚清潔劑，壁清潔劑，地板和鉻夾具拋光劑，鹼可剝離的乙烯基地板清潔劑，大理石和陶瓷清潔劑，空氣清新劑凝膠，用於盤的液體清潔劑，和類似物；消毒清潔劑，如抽水馬桶和浴盆清潔劑，消毒劑手皂，房屋除臭劑，和類似物。
本發明聚合物可在工業產品場合中用作流變改性劑，分散劑，穩定劑，促進劑，或抗微生物劑，和類似物，包括，但不限於，紡織品(加工，整飾，印刷，和染色助劑，保護性可洗表面塗層，通過浸透無紡織物，和類似物而製備合成皮革，織造織物，無紡織物，天然和合成纖維和類似物的製造)；水處理(廢水，冷卻水，飲用水純化，和類似物)；化學丸劑包容劑(酸-丸劑吸收劑，和類似物)；皮革和獸皮加工(加工助劑，整飾，塗覆，壓花，和類似物)；紙和紙製造(表面塗層，如著色塗層，抗靜電塗層，和類似物，紙漿粘結劑，表面施膠劑，幹和溼強度增強劑，溼法鋪氈，和類似物的製造)；印刷(油墨，抗芯吸噴墨印表機油墨，用於印刷丙烯酸類織物的包含陽離子染料的油墨配製劑的增稠劑，和類似物)；油漆(顏料和研磨添加劑，用於環氧膠乳乳液的交聯劑，用於粘土，顏料，和類似物的顆粒懸浮助劑)；工廠排放物處理(紙廠排放物中的酚類，和類似物的絮凝劑)；金屬加工(酸刻蝕清潔劑，低pH金屬塗層，在冷卻輥鋼處理中的酸浸劑，和類似物)；粘合劑(透明粘合劑，用於金屬，塑料，木材，和類似物的粘附性促進劑，無紡絮凝物粘合劑粘結層，粘結料，和類似物)；木材防腐；和用於建築和道路的工業結構產品(水泥增塑劑，在低pH下的瀝青乳液穩定劑，用於水泥的酸刻蝕劑，混凝土，灰漿，膩子，和類似物的稠度改性劑)。本發明聚合物尤其可用作鏽去除劑，酸卡車清潔劑，結垢去除劑，和類似物的增稠劑，和用作包含顆粒，如粘土，顏料(二氧化鈦，碳酸鈣，和其它礦物)，磨料，和類似物的產品的分散體穩定劑，用於各種前述工業場合，和用於鑽井泥漿。
包含本發明聚合物的產品可包含本領域已知的各種常規添加劑和助劑，其中一些可用於一種以上的功能。用量可根據產品的用途或特性而變化，且可容易地由配製領域熟練技術人員或由文獻確定。術語″化妝品助劑″包括化妝品和藥物方面可接受的產品穩定化和產品整飾劑，其用於在該組合物的可使用儲存壽命中保持組合物的物理穩定性和其可見美學外觀和市場吸引力。
應用於聚合物的術語″固定″包括沉積在施用該聚合物的表面上的成膜，粘附或塗覆性能。頭髮護理領域所通常理解，和本文所用的術語″頭髮定型和頭髮固定″合指頭髮定型劑，它們是頭髮固定和成膜劑和被局部施用到頭髮上以積極地有助於容易塑型和/或保持髮型，並保持髮型的可再塑型性。因此，頭髮定型組合物包括通常施用到頭髮(溼或幹發)上的頭髮塑型，頭髮固定，和頭髮修飾產品，其形式為凝膠，漂洗液，乳液(水包油，油包水或多相)，如洗劑和乳霜，潤發脂，噴劑(加壓或非加壓)，注射劑(spritzes)，泡沫，如摩絲，洗髮劑，固體，如棒，半固體和類似物，或從其中浸漬或其上塗覆有頭髮定型組合物的頭髮定型助劑中施用，使得頭髮定型劑在頭髮上接觸一段時間直至通過洗滌被去除。
涉及用於皮膚護理和頭髮護理的組合物時的術語″調理劑″，和其語法變型包括化妝品和藥物上有用的材料，它們是潤溼劑，增溼劑，和柔潤劑。一些調理劑被認為可在組合物中用於一個以上的功能，如乳化劑，潤滑劑，和溶劑。
優選的頭髮護理組合物實施方案所包含的本發明聚合物的量有效地向頭髮護理組合物提供性能，如頭髮固定性能，頭髮調理性能，粘性性能(增稠，流變改性)，或其組合。視需要，頭髮護理組合物可包括一種或多種輔助成膜劑，輔助頭髮固定劑，輔助頭髮調理劑，輔助流變改性劑，或其混合物。
優選的皮膚護理組合物實施方案所包含的本發明聚合物的量有效地向皮膚護理組合物提供性能，如皮膚調理性能，粘性性能(增稠，流變改性)，或其組合。視需要，皮膚護理組合物可包括一種或多種輔助皮膚調理劑，輔助流變改性劑，或其混合物。
包含本發明聚合物的產品配製劑可包含常規或普遍地包括在個人護理，家用護理，機構護理，和工業護理產品中，和工業工藝中的各種添加劑和化妝品助劑，包括，但不限於，酸化或鹼化pH調節劑和緩衝劑；輔助固定和成膜劑，如合成或天然來源的非離子，陰離子，陽離子，或兩性聚合物，和類似物；輔助流變改性劑，如增粘聚合物，樹膠，或樹脂增稠劑或凝膠劑；添加劑，如乳化劑，乳液穩定劑，蠟，分散劑，和類似物，和粘度控制劑，如溶劑，電解質，和類似物；輔助調理劑，如抗靜電劑，合成油，植物或動物油，矽氧烷油，單體或聚合物季銨化銨化合物和其衍生物，光澤增強劑，增溼劑，柔潤劑，潤溼劑，潤滑劑，防曬劑，和類似物；氧化劑；還原劑；表面活性劑，如陰離子，陽離子，非離子，兩性，兩性離子表面活性劑，和其矽氧烷衍生物；聚合物膜改性劑，如增塑劑，增粘劑，減粘劑，潤溼劑，和類似物；產品穩定化和整飾劑，如螯合劑，不透明劑，珠光劑，蛋白質材料和其衍生物，維生素和其衍生物，防腐劑，香料，增溶劑，著色劑(暫時或永久)，如顏料和染料，UV吸收劑，和類似物；推進劑(水混溶性或水不混溶性)，如氟化烴，液體揮發性烴，壓縮氣體，和類似物；和其混合物。
本文所討論的可與本發明陽離子締合聚合物一起使用的添加劑和助劑成分，產品，或材料將由國際命名法通常稱為INCI命名或其通用的化學名稱提及，其中INCI命名是在國際化妝品成分詞典(InternationalCosmetic Ingredient Dictionary)(由化妝品，梳妝用品，和香料協會，Washington D.C.出版)(以下稱為INCI詞典)中賦予它們的，如可在其任何版本，例如，第六版的第1和2卷(1995)或第七和第八版的1-3卷(1997，2000)中找到。由INCI命名，商品名或兩者所列舉的材料的多個供應商可在INCI詞典中和在許多商業出版物中找到，後者包括但不限於2001 McCutcheon′s Directories，第1卷乳化劑洗滌劑和第2卷功能材料(由McCutcheon′s Division，Manufacturing ConfectionerPublishing Co.，Glen Rock，NJ(2001)出版)；和2001 Cosmetic BenchReference，COSMETICS TOILETRIES的版本，115(13)(由AlluredPublishing Corporation，Carol Stream，IL(2001)出版)；每篇出版物的公開內容在此作為參考併入本發明。組合物的這些組分和配製劑另外詳細描述於熟知的參考文獻，如化妝品科學和技術(Cosmetics Scienceand Technology)，第一版(Sagarin(編者))(1957年出版)，和第二版(Balsam，等人(編者))(1972-74年出版)；和化妝品的化學和製造(TheChemistry and Manufacture of Cosmetics)，第二版(deNavarre(編者))(1975年出版)，和第三版(Schlossman(編者))(2000年出版)，兩者都可得自Allured Publishing Corporation；Rieger(編者)，Harry′sCosmeticology，第八版，Chemical Publishing，Co.，Inc.，NewYork，NY(2000)；和藥物領域熟練技術人員可得的各種配製劑，如Remington′s Pharmaceutical Sciences，第十四版，Mack PublishingCompany，Easton，PA(1970)；每篇出版物的相關公開內容在此作為參考併入本發明。
已知的是，通過存在有藥物或藥物上接受的化合物，和通過可用於製造產品的受控條件，施用到皮膚和黏膜上用於清潔或撫慰的個人護理和局部，皮膚病健康護理用配製組合物使用許多相同的或類似生理可容忍的成分配混和配製成主要在所選成分的純度等級上不同的相同或類似產品形式。同樣，用於家用，和II的產品中的許多成分與前述相同或類似，主要在所用的量和材料等級上不同。另外已知，成分的選擇和允許量也可能在國家，地區，當地或國際水平上受到政府法規的限制。因此，本文對各種可用於個人護理和健康護理產品的成分的討論可應用於家用和II產品和工業場合。
包含陽離子締合聚合物的配製組合物中的成分的選擇和量根據該產品和其功能而變化，這是配製領域熟練技術人員所熟知的。用於個人護理和局部健康護理產品的配製劑成分通常可包括，但不限於，溶劑，表面活性劑(作為清潔劑，乳化劑，泡沫促進劑，助水溶劑，增溶劑，和懸浮劑)，非表面活性劑懸浮劑，乳化劑，皮膚調理劑(柔潤劑，潤溼劑，增溼劑，和類似物)，頭髮調理劑，頭髮固定劑，成膜劑，皮膚保護劑，粘結劑，螯合劑，抗微生物劑，抗真菌劑，抗頭皮屑劑，磨料，粘合劑，吸收劑，染料，防臭劑，止汗劑，不透明劑和珠光劑，抗氧化劑，防腐劑，推進劑，鋪展助劑，防曬劑，無陽光皮膚曬黑促進劑，紫外光吸收劑，pH調節劑，植物藥材，頭髮著色劑，氧化劑，還原劑，皮膚漂白劑，顏料，生理活性劑，抗炎症劑，局部麻醉藥，香料和香料增溶劑，和類似物，除了可能未在此出現的以前討論的成分以外。口服護理產品，例如，除了表面活性劑，磨料，潤溼劑，和食品香料以外可包含抗齲，抗牙垢和/或抗血小板劑。對物質和其常規功能和產品種類的深入列舉一般性地出現在INCI詞典，和尤其出現在第七版的第二卷第4和5部分，在此作為參考併入本發明。
被製成含水乳液的本發明聚合物尤其可用於水基配製劑，和包含水混溶性輔助溶劑的配製劑，但不限於此。常用的有用的溶劑通常是液體，如水(去離子，蒸餾或純化)，醇，多元醇，和類似物，和其混合物。非水或憎水輔助溶劑常用於基本上無水的產品，如指甲漆，氣溶膠推進劑噴劑，或用於特定功能，如去除油汙，皮脂，化妝品，或用於溶解染料，香料，和類似物，或被引入乳液的油相中。非水的輔助溶劑的非限定性例子包括直鏈和支鏈醇，如乙醇，丙醇，異丙醇，己醇，和類似物；芳族醇，如苄基醇，環己醇，和類似物；飽和C12-C30脂肪醇，如月桂基醇，肉豆蔻基醇，鯨蠟基醇，硬脂基醇，二十二烷基醇，和類似物。多元醇的非限定性例子包括多羥基醇，如甘油，丙二醇，丁二醇，己二醇，C2-C4烷氧基化醇和C2-C4烷氧基化多元醇，如具有約2至約30個碳原子和1至約40個烷氧基單元的醇，二醇，和多元醇的乙氧基化，丙氧基化，和丁氧基化醚，聚丙二醇，聚丁二醇，和類似物。非水輔助溶劑的非限定性例子包括矽氧烷，和矽氧烷衍生物，如環二甲基矽酮，和類似物，酮如丙酮和甲基乙基酮；天然和合成油和蠟，如蔬菜油，植物油，動物油，精油，礦物油，C7-C40異鏈烷烴，烷基羧酸酯，如乙酸乙酯，乙酸戊基酯，乳酸乙酯，和類似物，霍霍巴油，鯊魚肝油，和類似物。一些前述非水輔助溶劑也可以是調理劑和乳化劑。
表面活性劑一般用作清潔劑，乳化劑，泡沫促進劑，助水溶劑和懸浮劑。本發明聚合物可用於包含所有種類的表面活性劑，即，陰離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，非離子表面活性劑，兩性表面活性劑的配製劑中。本文所用的術語″兩性表面活性劑″包括兩性離子表面活性劑。除了前述參考文獻，以下文獻討論了表面活性劑的種類化妝品梳妝用品CT成分資源系列(Cosmetics ToiletriesCT Ingredient ResourceSerices)，″表面活性劑大全″，第二版，Rieger(編者)，AlluredPublishing Corporation(1996)；Schwartz，等人，表面活性劑、其化學和技術(Surface Active Agents，Their Chemistry and Technology)(1949年出版)；和表面活性劑和洗滌劑(Surface Active Agents andDetergents)，第II卷，1958年出版，Interscience Publishers；分別在此作為參考併入本發明。
驚奇地，本發明聚合物可在包含較高濃度(約10-40重量％)陰離子表面活性劑的組合物，如用於頭髮和身體(沐浴)產品的洗髮劑和二合一型液體調理/清潔劑中用作增稠劑和沉積助劑。本發明陽離子締合聚合物可與具有抗靜電活性的陽離子表面活性劑，如用於頭髮護理產品和織物護理產品中的那些相容。
陰離子表面活性劑包括具有帶負電荷的疏水物或當pH被升高至中性或以上時攜帶負電荷的物質，如醯基胺基酸，和其鹽，例如，醯基穀氨酸鹽，醯基肽，肌氨酸鹽，和牛磺酸鹽；羧酸，和其鹽，例如，鏈烷醇酸和鏈烷酸鹽，酯羧酸，和醚羧酸；磷酸酯和其鹽；磺酸和其鹽，例如，醯基羥乙基磺酸鹽，烷基芳基磺酸鹽，烷基磺酸鹽，和磺基琥珀酸鹽；和硫酸酯，如烷基醚硫酸鹽和烷基硫酸鹽。
陰離子表面活性劑的非限定性例子包括在水溶液中為微酸性的醯基穀氨酸鹽的一元鹽，如醯基穀氨酸鈉和氫化牛油穀氨酸鈉；醯基-水解的蛋白質的鹽如鉀，棕櫚醯基水解的乳蛋白質，鈉椰油基水解的大豆蛋白質，和TEA-松香醯基水解的膠原；醯基肌氨酸鹽，如肉豆蔻醯基肌氨酸銨，椰油基肌氨酸鈉，和TEA-月桂醯基肌氨酸鹽；甲基醯基牛磺酸鈉的鹽，如月桂醯基牛磺酸鈉和甲基椰油基牛磺酸鈉；鏈烷酸和鏈烷酸鹽，如形成水溶性皂和水不可溶乳化皂(包括硬脂酸鈉，硬脂酸鋁，和十一碳烯酸鋅)的衍生自動物和植物甘油酯的脂肪酸；酯羧酸，如二壬苯醇醚(dinonoxynol)-9-檸檬酸酯；醯基乳酸鹽如硬脂醯基乳酸鈣和月桂基聚(氧乙烯)醚-6檸檬酸鹽；具有變化長度的聚氧亞乙基鏈的衍生自乙氧基化醇或酚類的醚羧酸，如壬苯醇醚-8羧酸，和十三烷基聚(氧乙烯)醚-13羧酸鈉；磷酸的單和二酯和其鹽，如磷脂類，二月桂基聚(氧乙烯)醚-4-磷酸鹽，DEA-油基聚(氧乙烯)醚-10磷酸鹽和三乙醇胺月桂基磷酸鹽；醯基羥乙基磺酸鹽，如椰油基羥乙基磺酸鈉；烷基芳基苯磺酸鹽，如α-烯烴磺酸鹽(AOS)和鹼金屬，鹼土金屬，和其烷醇胺鹽，和十二烷基苯磺酸鈉；烷基磺酸鹽，如C12-C14烯烴磺酸鈉，椰油單甘油酯磺酸鈉，C12-C15pareth-15磺酸鈉，和月桂基磺基乙酸鈉；磺基琥珀酸鹽，如磺基琥珀酸的單和二酯，其鹽和其烷氧基化烷基和烷基醯氨基衍生物，如二(C4-C10)烷基磺基琥珀酸鈉，月桂基聚(氧乙烯)醚磺基琥珀酸二鈉，油醯氨基MEA-磺基琥珀酸二鈉，和C12-C15pareth磺基琥珀酸二鈉；烷基醚硫酸鹽，如月桂基醚硫酸鈉和銨(具有約1至約12摩爾氧化乙烯)；烷基硫酸鹽，如C12-C18烷基硫酸的鈉，銨和三乙醇胺鹽，C12-C14烯烴硫酸鈉，月桂基聚(氧乙烯)醚-6羧酸鈉，C12-C18pareth硫酸鈉，和類似物。
陽離子表面活性劑可具有攜帶正電荷或在接近中性或更低的pH值下不帶電荷的疏水物，如烷基胺，烷基咪唑啉，乙氧基化胺，和季銨化合物。用於化妝品的陽離子表面活性劑優選為N-衍生物且中和性陰離子可以是無機或有機的。可用於本文的陽離子表面活性劑材料是對應於以下通式的季銨化合物(R10R11R12R13N+)E-，其中R10，R11，R12，和R13分別獨立地選自具有1至約22個碳原子的脂族基團，或在烷基鏈中具有1至約22個碳原子的芳族，烷氧基，聚氧亞烷基，烷基醯氨基，羥基烷基，芳基或烷基芳基基團；和E-是成鹽陰離子如選自滷素，(如氯離子，溴離子)，乙酸根，檸檬酸根，乳酸根，羥乙酸根，磷酸根，硝酸根，硫酸根，和烷基硫酸根的那些。除了碳和氫原子，脂族基團還可包含醚鍵，酯鍵，和其它基團如氨基基團。較長的鏈脂族基團，如，具有約12或更多個碳的那些可以是飽和或不飽和的。
烷基胺可以是取代的或未取代的伯，仲和叔脂肪C12-C22烷基胺的鹽，和有時稱作″醯氨基胺″的物質。烷基胺和其鹽的非限定性例子包括二甲基椰油胺，二甲基棕櫚胺，二辛基胺，二甲基硬脂胺，二甲基大豆胺，大豆胺，肉豆蔻基胺，十三烷基胺，乙基硬脂基胺，N-牛油丙烷二胺，乙氧基化硬脂基胺，二羥基乙基硬脂基胺，花生基二十二烷基胺，二甲基月桂胺，硬脂基胺鹽酸鹽，大豆胺氯化物，硬脂基胺甲酸鹽，N-牛油丙烷二胺二氯化物，和氨基聚二甲基矽氧烷(被氨基官能團封端的矽氧烷聚合物，如氨基乙基氨基丙基矽氧烷的INCI命名)。醯氨基胺和其鹽的非限定性例子包括硬脂醯氨基丙基二甲基胺，硬脂醯氨基丙基二甲基胺檸檬酸鹽，棕櫚醯氨基丙基二乙基胺，和椰油醯氨基丙基二甲基胺乳酸鹽。其它陽離子表面活性劑包括二硬脂基二甲基氯化銨，二鯨蠟基二甲基氯化銨，瓜爾羥基丙基三甲基氯化銨，和類似物。在低pH下，氧化胺可質子化和性質上類似於N-烷基胺。
烷基咪唑啉的非限定性例子包括烷基羥基乙基咪唑啉，如硬脂基羥基乙基咪唑啉，椰油羥基乙基咪唑啉，乙基羥基甲基油基噁唑啉，和類似物。乙氧基化胺的非限定性例子包括PEG-椰油多元胺，PEG-15牛油胺，quaternium-52，和類似物。
季銨化合物是單體或聚合物材料，其包含至少一個共價鍵接至四個烷基和/或芳基取代基上的氮原子，且該氮原子保持帶正電荷而與環境pH無關。季銨化合物包括許多廣泛用作表面活性劑，調理劑，抗靜電劑，和抗微生物劑的物質，和包括烷基苄基二甲基銨鹽，烷基甜菜鹼，雜環銨鹽，和四烷基銨鹽。長鏈(脂肪)烷基苄基二甲基銨鹽優選作為調理劑，抗靜電劑，和織物柔軟劑，以下更詳細討論。其它季銨化合物包括季銨矽氧烷。
烷基苄基二甲基銨鹽的非限定性例子包括硬脂基二甲基苄基氯化銨(stearalkonium)，苯扎氯銨，quaternium-63，油基二甲基苄基氯化銨，十二烷基二甲基氯化銨，和類似物。烷基甜菜鹼化合物包括烷基醯氨基丙基甜菜鹼，烷基醯氨基丙基羥基磺基甜菜鹼，和鈉烷基醯氨基丙基羥基磷醯基甜菜鹼。烷基甜菜鹼化合物的非限定性例子包括油基甜菜鹼，椰油-甜菜鹼，椰油醯氨基丙基甜菜鹼，椰油-羥基磺基甜菜鹼，椰油/油醯氨基丙基甜菜鹼，椰油-磺基甜菜鹼，椰油醯氨基丙基羥基磺基甜菜鹼，和鈉月桂醯氨基丙基羥基磷醯基甜菜鹼。雜環銨鹽包括烷基乙基嗎啉鎓乙基硫酸鹽，異硬脂基乙基亞銨乙基硫酸鹽，和烷基吡啶鎓氯化物，和一般用作乳化劑。雜環銨鹽的非限定性例子包括鯨蠟基吡啶鎓氯化物，異硬脂基乙基亞銨乙基硫酸鹽，和類似物。四烷基銨鹽的非限定性例油包括椰油醯氨基丙基乙基二甲基銨乙基硫酸鹽，羥基乙基鯨蠟基二甲基氯化銨，quaternium-18，和椰油二甲基銨羥基丙基水解的蛋白質，如頭髮角蛋白，和類似物。
本發明聚合物驚奇地與陽離子表面活性劑和適用作抗靜電劑的其它陽離子化合物相容。術語″抗靜電劑″是指通過例如降低其獲取電荷的傾向而改變化妝品原料或人體表面(皮膚，頭髮，等)和紡織品的電性能和因此可調理頭髮，皮膚和織物的成分。陽離子締合聚合物的陽離子相容性使得它們適用於被引入包含通常用於頭髮護理組合物的抗靜電劑的配製劑，如洗髮劑，洗髮後調理漂洗液，頭髮噴劑，頭髮敷料和類似物中。抗靜電劑的用量可以是最終組合物的最高至約30重量％，但不限於此。
抗靜電劑包括，但不限於，季銨化合物，蛋白質衍生物，合成季銨聚合物，胺，質子化氧化胺，甜菜鹼，和類似物，其除了這些材料所賦予的任何表面活性劑性能，還可在特定配製劑中和在受控pH條件下用作抗靜電劑。除了以上討論的抗靜電劑，可用作抗靜電劑的季銨化合物的非限定性例子是乙醯氨基丙基三甲基氯化銨，二十二烷醯氨基丙基二甲基胺，二十二烷醯氨基丙基乙基二甲基銨乙基硫酸鹽，二十二烷基三甲基氯化銨，十六烷基聚氧乙烯醚基嗎啉鎓乙基硫酸鹽，十六烷三甲基氯化銨，椰油醯氨基丙基乙基二甲基銨乙基硫酸鹽，二鯨蠟基二甲基氯化銨，聚二甲基矽氧烷羥基丙基三甲基氯化銨，羥基乙基二十二烷醯氨基丙基二甲基氯化銨，quaternium-26，quaternium-27，quaternium-53，quaternium-63，quaternium-70，quaternium-72，quaternium-76水解的膠原，PPG-9二乙基甲基氯化銨，PPG-25二乙基甲基氯化銨，PPG-40二乙基甲基氯化銨，硬脂基二甲基苄基氯化銨，硬脂醯氨基丙基乙基二甲基銨乙基硫酸鹽，硬脂二甲基銨羥基丙基水解的小麥蛋白質，硬脂二甲基銨羥基丙基水解的膠原，小麥胚芽醯氨基丙基二甲基苄基氯化銨，小麥胚芽醯氨基丙基乙基二甲基銨乙基硫酸鹽，和類似物。
合成季銨聚合物，包括成膜聚合物和調理聚合物。合成季銨聚合物的非限定性例子包括二甲基二烯丙基氯化銨的聚合物和共聚物，如polyquaternium-4，polyquaternium-6，polyquaternium-7，polyquaternium-22，polyquaternium-10，polyquatefnium-11，polyquaternium-15，polyquaternium-16，polyquaternium-24，polyquaternium-28，polyquaternium-32，polyquaternium-33，polyquaternium-35，polyquaternium-37，polyquaternium-39，polyquaternium-44，PEG-2-椰油甲基氯化銨，quaternium-52，和類似物。
術語″頭髮定型組合物″包括在頭髮塑造為所需形狀(彎曲或直)之前，過程中或之後施用到頭髮(溼或幹的)上的包含至少一種本發明聚合物作為頭髮定型劑的產品，但不限制產品形式。
本發明聚合物驚奇地可在頭髮定型和頭髮塑型組合物中用作唯一的成膜，流變改性，調理固定劑。本發明聚合物還可與市售輔助頭髮固定聚合物，如非離子，陽離子，和兩性頭髮定型聚合物，陽離子調理聚合物，和其組合結合使用。驚奇地發現，通過將本發明聚合物與輔助的常規頭髮固定和/或頭髮調理聚合物合適組合，粘度和頭髮定型效力性能意外地增加。本領域熟知的常規聚合物頭髮固定和頭髮塑型聚合物包括天然的樹膠和樹脂和合成來源的中性或陰離子聚合物。對市售頭髮固定和調理固定聚合物的列舉可容易地在INCI詞典，供應商網站，和商業文獻中找到。參見，例如，出版在化妝品梳妝用品(Cosmetics Toiletries)，117(12)中的聚合物大全，2002年12月(AlluredPublishing Corporation，Carol Stream，IL)，且相關公開內容在此作為參考併入本發明。
用作頭髮塑型或固定聚合物的合適的市售非離子聚合物(即，中性的)包括，但不限於，聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)，聚乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物(PVP/VA)，和類似物。市售陽離子固定聚合物包括，但不限於，具有INCI命名的聚合物，polyquaternium，如polyquaternium-4，二烯丙基二甲基氯化銨/羥基乙基纖維素共聚物(如CELQUATH-100，National Starch)；polyquaternium-11，季銨化乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物(如GAFQUAT734，755，755N，ISP)；polyquaternium-16，季銨化乙烯基吡咯烷酮/乙烯基咪唑啉鎓氯化物共聚物(如LUVIQUATFC-370，BASF)；polyquaternium-28，乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯醯氨基丙基三甲基氯化銨共聚物(如GAFQUATHS-100，ISP)；polyquaternium-46，季銨化乙烯基己內醯胺/乙烯基吡咯烷酮/甲基乙烯基咪唑啉鎓甲基硫酸鹽共聚物；polyquaternium-55，季銨化乙烯基吡咯烷酮/二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺/月桂基二甲基丙基甲基丙烯醯氨基氯化銨共聚物(如STYLEZETMW，ISP)，和類似物；和在酸性pH條件下是陽離子的氨基-取代的聚合物，如乙烯基己內醯胺/PVP/甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物(如GAFFIXVC-713，ISP)；PVP/甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物(如共聚物845，ISP)，PVP/DMAPA丙烯酸酯共聚物(如STYLEZETMCC-10，ISP)，具有INCI命名，脫乙醯殼多糖PCA(如KYTAMERPC，Amerchol)的脫乙醯殼多糖的吡咯烷酮羧酸鹽，和類似物。
合適的兩性固定聚合物包括，但不限於，辛基丙烯醯胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙基酯共聚物(如AMPHOMER聚合物，NationalStarch)，丙烯酸酯/丙烯酸月桂基酯/丙烯酸硬脂基酯/乙基氧化胺甲基丙烯酸酯共聚物(如DIAFORMER聚合物，Clariant Corp.)，和類似物。
合適的商業調理聚合物包括聚合物季銨鹽如，但不限於，polyquaternium-7(丙烯醯胺和二甲基二烯丙基氯化銨單體的聚合物季銨鹽)，如MACKERNIUMTM-007，McIntyre Group，Ltd.；polyquaternium-10(與三甲基銨取代的環氧化物反應的羥基乙基纖維素的聚合物季銨鹽)，如UCARE聚合物JR，LK，LR，SR系列，Amerchol和CELQUATSC系列，National Starch；polyquaternium-39(丙烯酸，二烯丙基二甲基氯化銨和丙烯醯胺的聚合物季銨鹽)，如MERQUAT和MERQUATPlus聚合物，Ondeo Nalco；天然樹膠的季銨化衍生物，如，瓜爾羥基丙基三甲基氯化銨(如JAGUAR和JAGUARExcel聚合物，Rhodia，Inc.)，和類似物。
許多季銨化合物用於織物調理和織物護理，它們一般被稱作織物柔軟劑，和通常以配製劑總重的最高至約20重量％的量使用，但不限於此。可與本發明陽離子締合聚合物結合使用的織物柔軟劑一般包括長鏈烷基化季銨化合物如二烷基二甲基季銨化合物，咪唑啉季化合物，醯氨基胺季化合物，二羥基丙基銨化合物的二烷基酯季化衍生物；甲基三乙醇銨化合物的二烷基酯季化衍生物，酯醯胺胺化合物，和二甲基二乙醇氯化銨的二酯季化衍生物，例如描述於Whalley的綜述文章″織物調理劑″，HAPPI，第55-58頁(1995年2月)，在此作為參考併入本發明。
除了以前討論的抗靜電劑，二烷基二甲基季銨化合物的非限定性例子包括N，N-二油基-N，N-二甲基氯化銨，N，N-二牛油基-N，N-二甲基銨乙基硫酸鹽，N，N-二(氫化-牛油基)-N，N-二甲基氯化銨，和類似物。咪唑啉季化合物的非限定性例子包括1-N-甲基-3-N-牛油醯氨基乙基咪唑啉鎓氯化物，3-甲基-1-牛油基醯氨基乙基-2-牛油基咪唑啉鎓甲基硫酸鹽(以商品名VARISOFT475得自Witco Chemical Company)，和類似物。醯氨基胺季化合物的非限定性例子包括N-烷基-N-甲基-N，N-雙(2-牛油醯氨基乙基)銨鹽，其中烷基基團可以是甲基，乙基，羥基乙基，和類似物。二羥基丙基銨化合物的二烷基酯季化衍生物的非限定性例子包括1，2-二牛油醯基氧基-3-N，N，N-三甲基丙烷氯化銨，1，2-二低芥酸菜子醯基氧基-3-N，N，N-三甲基丙烷氯化銨，和類似物。
另外，其它種類的長鏈(如天然油和脂肪酸衍生的)烷基化季銨化合物是合適的織物柔軟劑，包括，但不限於，N，N-二(烷基氧基乙基)-N，N-二甲基銨鹽如N，N-二(牛油基氧基乙基)-N，N-二甲基氯化銨，N，N-二(低芥酸菜子基氧基乙基)-N，N-二甲基氯化銨，和類似物；N，N-二(烷基氧基乙基)-N-甲基-N-(2-羥基乙基)銨鹽如N，N-二(牛油基氧基乙基)-N-甲基-N-(2-羥基乙基)氯化銨，N，N-二(低芥酸菜子基氧基乙基)-N-甲基-N-(2-羥基乙基)氯化銨，和類似物；N，N-二(2-烷基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基銨鹽，如N，N-二(2-牛油基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基氯化銨，N，N-二(2-低芥酸菜子基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基氯化銨，和類似物；N，N-二(2-烷基氧基乙基羰基氧基乙基)-N，N-二甲基銨鹽，如N，N-二(2-牛油基氧基乙基羰基氧基乙基)-N，N-二甲基氯化銨，N，N-二(2-低芥酸菜子基氧基乙基羰基氧基乙基)-N，N-二甲基氯化銨，和類似物；N-(2-烷醯基氧基-2-乙基)-N-(2-烷基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基銨鹽，如N-(2-牛油醯基氧基-2-乙基)-N-(2-牛油基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基氯化銨，N-(2-低芥酸菜子醯基氧基-2-乙基)-N-(2-低芥酸菜子基氧基-2-氧代乙基)-N，N-二甲基氯化銨，和類似物；N，N，N-三(烷基氧基乙基)-N-甲基銨鹽，如N，N，N-三(牛油基氧基乙基)-N-甲基氯化銨，N，N，N-三(低芥酸菜子基氧基乙基)-N-甲基氯化銨，和類似物；N-(2-烷基氧基-2-氧代乙基)-N-烷基-N，N-二甲基銨鹽，如N-(2-牛油基氧基-2-氧代乙基)-N-牛油基-N，N-二甲基氯化銨，N-(2-低芥酸菜子基氧基-2-氧代乙基)-N-低芥酸菜子基-N，N-二甲基氯化銨，和類似物。
優選，長鏈烷基基團衍生自牛油，低芥酸菜子油，或棕櫚油，但衍生自例如大豆油和椰子油的其它烷基基團也是合適的，例如有月桂基，油基，蓖麻油基，硬脂基，棕櫚基，和類似的脂肪烷基基團。季銨鹽化合物可具有任何陰離子基團作為抗衡離子，例如，氯離子，溴離子，甲基硫酸根(即甲基硫酸根)，乙酸根，甲酸根，硫酸根，硝酸根，和類似物。
優選的季銨織物柔軟化合物的例子包括N-甲基-N，N-雙(牛油醯氨基乙基)-N-(2-羥基乙基)甲基硫酸銨和N-甲基-N，N-雙(氫化-牛油醯氨基乙基)-N-(2-羥基乙基)甲基硫酸銨，其中這些材料分別以商品名VARISOFT222和VARISOFT110得自Witco Chemical Company；甲基三乙醇銨鹽的二烷基酯季化衍生物如得自Cognis的DEHYQUARTAU系列雙(醯基氧基乙基)羥基乙基甲基銨甲基硫酸鹽酯季銨化合物，如DEHYQUARTAU35，AU46，AU56，和類似物；和N，N-二(牛油基氧基乙基)-N，N-二甲基氯化銨，其中牛油鏈是至少部分不飽和的。其它優選的織物柔軟劑包括熟知的二烷基二甲基銨鹽如N，N-二牛油基-N，N-二甲基銨甲基硫酸鹽，N，N-二(氫化-牛油基)-N，N-二甲基氯化銨，N，N-二硬脂基-N，N-二甲基氯化銨，N，N-二(二十二烷基)-N，N-二甲基氯化銨，N，N-二(氫化牛油)-N，N-二甲基氯化銨(商品名ADOGEN442)，N，N-二牛油基-N，N-二甲基氯化銨(商品名ADOGEN470，PRAEPAGEN3445)，N，N-二硬脂基-N，N-二甲基氯化銨(商品名AROSURFTA-100)，都得自Witco Chemical Company；以商品名KEMAMINEQ-2802C由Witco Chemical Corporation的HumkoChemical Division銷售的N，N-二(二十二烷基)-N，N-二甲基氯化銨；和以商品名VARISOFTSDC由Witco Chemical Company銷售和以AMMONYX490由Onyx Chemical Company銷售的N，N-二甲基-N-硬脂基-N-苄基氯化銨。
任何前述織物柔軟劑，和其混合物可與本發明陽離子締合聚合物結合使用，尤其在洗衣和織物護理產品中。對於含酯的織物柔軟劑，組合物的pH可影響織物柔軟劑的穩定性，尤其在長時間的儲存條件下。本文所定義的pH在淨組合物中在約20℃下測定。優選，組合物的pH低於約6。對於這些組合物的最佳水解穩定性，pH優選為約2至約5，更優選約2.5至約3.5。
除了前述的蛋白質衍生物，蛋白質衍生物的非限定性例子還包括椰油二甲基銨羥基丙基水解的酪蛋白，椰油二甲基銨羥基丙基水解的膠原，椰油二甲基銨羥基丙基水解的頭髮角蛋白，椰油二甲基銨羥基丙基水解的水稻蛋白質，椰油二甲基銨羥基丙基水解的絲，椰油二甲基銨羥基丙基水解的大豆蛋白質，椰油二甲基銨羥基丙基水解的小麥蛋白質，椰油二甲基銨羥基丙基水解的絲胺基酸，羥基丙基三甲基銨水解的膠原，羥基丙基三甲基銨水解的角蛋白，羥基丙基三甲基銨水解的絲，羥基丙基三甲基銨水解的米糠，羥基丙基三甲基銨水解的大豆蛋白質，羥基丙基三甲基銨水解的植物蛋白質，羥基丙基三甲基銨水解的小麥蛋白質，大豆乙基二甲基銨乙基硫酸鹽，大豆乙基嗎啉鎓乙基硫酸鹽，和類似物。
非離子表面活性劑一般是不帶電荷的兩親物和通常被烷氧基化至不同程度。非離子表面活性劑的種類包括醇，烷醇醯胺，氧化胺，酯，和醚。非離子醇通常是長鏈C8-C18烷烴的羥基衍生物，如鯨蠟硬脂基醇，氫化牛油醇，羊毛脂醇，烷醇醯胺，和類似物。烷醇醯胺包含至少一個烷氧基或一種聚氧亞乙基基團和包括烷醇衍生的醯胺，如醯基醯胺DEA，N-烷基吡咯烷酮，棕櫚醯胺MEA，花生醯胺MIPA，和類似物和乙氧基化醯胺，如PEG-50牛油醯胺。氧化胺包括烷基氧化胺，如月桂氧化胺；和醯氨基丙基嗎啉氧化物，如椰油醯氨基丙基氧化胺；和類似物。酯包括乙氧基化羧酸，如PEG-8二月桂酸酯，PEG-8月桂酸酯，和類似物；乙氧基化甘油酯，如PEG-4蓖麻油，硬脂酸PEG-120甘油酯，三油精PEG-6酯，和類似物；二醇酯和其衍生物，如二醇硬脂酸酯SE，丙二醇蓖麻油酸酯，和類似物；單甘油酯，如甘油基肉豆蔻酸酯，甘油基棕櫚酸酯乳酸酯，和類似物；聚甘油基酯，如聚甘油基-6-二硬脂酸酯，聚甘油基-4-油基醚，和類似物，多元醇酯和醚，如甲基葡萄糖基聚(氧乙烯)醚-20-倍半硬脂酸酯，蔗糖二硬脂酸酯；和類似物；脫水山梨醇/山梨醇酯，如聚山梨酸酯-60，脫水山梨醇倍半異硬脂酸酯，和類似物；和磷酸的三酯，如十三烷基聚(氧乙烯)醚-3-磷酸酯，三油基聚(聚氧乙烯)醚-8-磷酸鹽，和類似物。醚包括乙氧基化醇，如十六烷基十八烷基聚氧乙烯醚-10，壬苯醇醚-9，和類似物；乙氧基化羊毛脂，如PEG-20羊毛脂，PPG-12-PEG-65羊毛脂油，和類似物；乙氧基化聚矽氧烷，如聚二甲基矽氧烷共聚多元醇，和類似物；丙氧基化POE醚，如meroxapol 314，泊咯沙姆122，PPG-5-十六烷基聚氧乙烯醚-20，和類似物；和烷基多苷，如月桂基葡萄糖，和類似物。
非離子表面活性劑可用作乳化劑，懸浮劑，增溶劑，泡沫促進劑，和在一些情況下用作助水溶劑。一般優選的非離子表面活性劑的非限定性例子包括直鏈或支鏈醇乙氧基化物，C8-C12烷基苯酚烷氧基化物，如辛基苯酚乙氧基化物，聚氧亞乙基聚氧亞丙基嵌段共聚物，和類似物；聚氧乙二醇甘油單和二酯的C8-C22脂肪酸酯；脫水山梨醇酯和乙氧基化脫水山梨醇酯；C8-C22脂肪酸二醇酯；氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物；和類似物。表面活性劑泡沫促進劑或助水溶劑的非限定性例子包括烷醇醯胺，如乙醯胺MEA，單乙醇醯胺，二乙醇醯胺，椰油醯胺DEA，異丙醇醯胺，和類似物；氧化胺，如氫化牛油氧化胺；短鏈烷基芳基磺酸鹽，如甲苯磺酸鈉；磺基琥珀酸鹽，如硬脂基磺基琥珀酸二鈉；和類似物。
兩性和兩性離子表面活性劑是通過在強酸性介質中攜帶正電荷，在強鹼性介質中攜帶負電荷，和在中間pH下形成兩性離子物質而具有表現出酸或鹼的能力的那些化合物。兩性表面活性劑的主要種類是醯基/二烷基亞乙基二胺和其衍生物，如椰油兩性羧甲基羥基丙基硫酸二鈉，椰油兩性二丙酸二鈉，椰油兩性乙酸鈉，月桂兩性PG-乙酸根磷酸鈉，牛油兩性丙酸鈉，十一碳烯基兩性丙酸鈉，和類似物；和N-烷基胺基酸，如氨基丙基月桂基穀氨醯胺，大豆甘氨酸二羥基乙基酯，月桂氨基丙酸，和類似物。
用於本發明組合物的一些合適的兩性離子表面活性劑包括廣義上被描述為脂族季銨，磷鎓，和鋶化合物的衍生物的那些，其中所述脂族基團可以是直鏈或支化的，和其中脂族取代基之一包含約8至約18個碳原子和另一取代基包含陰離子增水溶基團，如羧基，磺酸根，硫酸根，磷酸根，膦酸根，和類似物。兩性離子表面活性劑的種類包括烷基氨基磺酸鹽，烷基甜菜鹼和烷基醯氨基甜菜鹼，如硬脂醯氨基丙基二甲基胺，二乙基氨基乙基硬脂醯胺，二甲基硬脂胺，二甲基大豆胺，大豆胺，肉豆蔻基胺，十三烷基胺，乙基硬脂基胺，N-牛油丙烷二胺，乙氧基化(5摩爾氧化乙烯)硬脂基胺，二羥基乙基硬脂基胺，花生基二十二烷基胺，和類似物。一些合適的甜菜鹼表面活性劑包括但不限於烷基甜菜鹼，烷基醯氨基丙基甜菜鹼，烷基磺基甜菜鹼，甘氨酸烷基酯，羧基甘氨酸烷基酯，兩性丙酸烷基酯，烷基醯氨基丙基羥基磺基甜菜鹼，醯基牛磺酸鹽，和醯基穀氨酸鹽，其中烷基和醯基基團具有8至18個碳原子。優選的兩性表面活性劑的非限定性例子包括椰油醯氨基丙基甜菜鹼，椰油兩性乙酸鈉，椰油醯氨基丙基羥基磺基甜菜鹼，和椰油兩性丙酸鈉，它們尤其適用作皮膚和頭髮的溫和型清潔劑。
pH調節劑可被加入以上酸溶脹的，或水溶脹的陽離子締合聚合物中或加入包含陽離子締合聚合物的配製劑中。因此，pH調節劑可以在最終組合物中得到所需pH值所需的任何量使用。鹼性pH調節劑的非限定性例子包括鹼金屬氫氧化物；如氫氧化鈉，和氫氧化鉀；氫氧化銨；有機鹼，如三乙醇胺，二異丙基胺，十二烷基胺，二異丙醇胺，氨基甲基丙醇，椰油胺，油胺，嗎啉，三戊基胺，三乙基胺，三甲基胺(2-氨基-2-羥基甲基)-1，3-丙烷二醇)，和四(羥基丙基)亞乙基二胺；和無機酸的鹼金屬鹽，如硼酸鈉(硼砂)，磷酸鈉，焦磷酸鈉，和類似物，和其混合物。酸性pH調節劑可以是有機酸，包括胺基酸，和無機礦物酸。酸性pH調節劑的非限定性例子包括乙酸，檸檬酸，富馬酸，穀氨酸，乙醇酸，氫氯酸，乳酸，硝酸，磷酸，硫酸氫鈉，硫酸，酒石酸，和類似物，和其混合物。
本發明聚合物可用作增稠劑，成膜劑，或用作用於促進著色劑在頭髮和皮膚上沉積的染料或顏料懸浮劑。用於頭髮的著色劑可以是暫時，半永久或永久的頭髮染料或逐漸將頭髮著色的顏色修復劑。暫時和半永久性頭髮染料通常是漂洗液，凝膠，噴劑，洗髮劑，棒，和類似物，且頭髮顏色修復劑通常是頭髮敷料或乳液的形式。永久頭髮染料，和較長效半永久頭髮染料一般是雙組分產品，其中一種組分包含氧化性染料中間體和染料偶聯劑，且另一組分包含穩定化氧化劑，通常過氧化氫(在約pH3-4下)，並在使用之前立即混合在一起。已知的是，這些雙組分頭髮染色產品用表面活性劑成分，通常非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑的組合配製，用於在製備染料混合物時增稠。除了前述文獻，對頭髮染色化學和組合物的一般性討論存在於Brown等人的SCC Manogfaph(專論)，″永久頭髮染料″，化妝品化學家協會(1996)，在此作為參考併入本發明。本發明聚合物可被引入這些頭髮染色體系的雙組分之一或兩者中，用作酸性穩定化氧化部分的增稠劑或用於非氧化部分中以在與酸性部分混合時被增稠。
除了以上討論的成分，常用於抗粉刺產品，面部和身體頭髮漂白劑，和抗菌劑產品的其它成分包括氧化劑，如過氧化氫，過氧化苯甲醯，和水溶性無機過硫酸鹽化合物如過硫酸銨，過硫酸鉀，和過硫酸鈉。
本發明聚合物尤其可用作用於水不溶性(憎水)油狀材料如天然和合成油，脂肪，和蠟，包括，例如，植物油，動物油和脂肪，石蠟油和蠟，矽氧烷油和蠟；和類似物的乳化助劑。許多油狀材料用作溶劑，載體，柔潤劑，或調理劑，例如，用於頭髮和皮膚護理產品。
本發明聚合物驚奇地是常用於洗髮劑產品，如所謂″二合一″組合清潔/調理洗髮劑的矽氧烷液體的有用的穩定劑。矽氧烷液體一般被描述為烷基矽氧烷聚合物。最常見種類的矽氧烷聚合物是具有通式CH3-(Si(CH3)2-O)w-Si(CH3)3的線性聚二甲基矽氧烷，其中w表示大於2的整數。矽氧烷也可以是支化材料，其中聚合物中的一個或多個烷基基團被氧替代以產生支化點。矽氧烷液體通常是具有幾個mPa·s至幾十萬個mPa.s的粘度的水不溶油性的。
特別可用於頭髮護理產品的一類矽氧烷是所謂剛性矽氧烷(也稱作矽氧烷樹膠)，例如描述於U.S.專利No.4,902,499,在此作為參考併入本發明，它們一般具有大於約600,000mPa.s的粘度(在約20℃下)和具有至少約500,000道爾頓的重均分子量，其通過特性粘數測量測定。本發明聚合物驚奇地有效用於穩定化包含剛性矽氧烷調理劑的二合一型洗髮劑配製劑。
尤其可與本發明聚合物結合使用的另一種類的矽氧烷材料是通常在頭髮護理產品，如洗髮劑中用作潤滑劑的揮發性矽氧烷。揮發性矽氧烷包括環狀和線性聚二甲基矽氧烷，和類似物。環狀揮發性矽氧烷通常在環狀環結構中包含約3至約7個被氧原子相間的矽原子。每個矽原子另外被兩個烷基基團，通常甲基基團取代。線性揮發性矽氧烷是如上所述具有不超過約25mPa.s的粘度的矽氧烷液體。對揮發性矽氧烷的描述在Todd和Byers的″用於化妝品的揮發性矽氧烷液體″，化妝品和梳妝用品(Cosmetics and Toiletries)，第91(1)卷，第27-32頁(1976)，和Kasprzak的″揮發性矽氧烷″，皂/化妝品/化學品特製品(Soap/Cosmetics/Chemical Specialities)，第40-43頁(1986年12月)中找到，分別在此作為參考併入本發明。
其它矽氧烷油包括聚二甲基矽氧烷共聚多元醇，它們是二甲基矽氧烷(二甲聚矽氧烷)和氧化烯的線性或支化共聚物。聚二甲基矽氧烷多元醇可以是無規或嵌段共聚物。一般性有用的一類聚二甲基矽氧烷多元醇是具有聚二甲基矽氧烷嵌段和聚氧化烯嵌段，如聚氧化乙烯，聚氧化丙烯，或兩者的嵌段的嵌段共聚物。包括揮發性矽氧烷，矽氧烷樹膠，和矽氧烷共聚物在內的矽氧烷液體可得自各種商業來源如Dow Corning，通用電氣公司，和Noveon，Inc。
可與本發明聚合物結合使用的其它油狀材料包括，例如，乙醯基化羊毛脂醇；羊毛脂醇濃縮物；羊毛脂脂肪酸的酯如羊毛脂脂肪酸的異丙基酯；多元醇脂肪酸；乙氧基化醇，如乙氧基化物和蓖麻油；甾醇；甾醇酯；甾醇乙氧基化物；和類似材料。這些酯和乙氧基化物中的許多也可用作非離子表面活性劑。
許多成分在本領域中被稱作用於頭髮或皮膚的調理劑，和潤溼劑，而且除了以上討論的那些，非限定性例子還包括PCA(DL-吡咯烷酮羧酸)和其鹽，如賴氨酸PCA，鋁PCA，銅PCA，脫乙醯殼多糖PCA，和類似物，尿囊素；脲；透明質酸和其鹽；神經醯胺；山梨酸和其鹽；糖和澱粉和其衍生物；乳醯胺MEA；和類似物。
以下實施例進一步說明優選的實施方案的製備和用途但這無意於進行限制。
材料和操作步驟這些材料一般可購自化學領域熟練技術人員已知的化學品供給機構或購自指定的供應商。
1.材料簡稱和商品名
2.方法。
A.粘度。每種含聚合物的組合物的記錄粘度採用Brookfield旋轉轉軸粘度計，(Brookfield，RVT型號)在20旋轉/分鐘(rpm)下，在約20至約25℃的環境室溫下測定，以毫帕斯卡秒(mPa·s)計(稱作Brookfield粘度)。
″稀或低粘度″通常是指具有粘度最高至約1,000mPa·s的可傾倒的，水分過多的產品；″中等粘度″是指具有粘度高於1,000至約3,000mPa·s的產品；″高粘度″是指具有粘度高於3,000至約10,000mPa·s的產品；和″凝膠″是指具有粘度大於10,000mPa·s的產品，除非另外指出。
B.透明性。如果記錄，那麼含聚合物的組合物的透明性通過Brinkmann PC 920色度計在製成組合物之後至少約24小時時測定，以％T(透光度)計。透明性測量相對去離子水(透明性等級為100％)進行。具有透明性約60％或更多的組合物是基本上透明的；具有透明性約45-59％的組合物被判定為基本上半透明。
C.濁度。如果記錄，則含聚合物的組合物的濁度採用Nephelometric濁度計以蒸餾水(NTU＝0)作為標準而測定，以Nephelometric濁度單位(NTU)計。具有NTU值約90或更高的組合物被判定為渾濁。
D.顆粒尺寸。聚合物乳液的顆粒尺寸採用NICOMP370自動稀釋亞微米顆粒尺寸分析儀(Particle Sizing System，Santa Barbara，CA)按照製造商的推薦操作步驟測定，以納米(nm)計，並將數據記錄為50％體積時的值。
E.穩定性。聚合物產品乳液或配製組合物的穩定性通過一個或多個以下操作步驟評估。
1.冷凍/融化循環。將約20克試驗產品的樣品進行至少一個通過在溫度約-12℃下凝固樣品約16小時並隨後將它在溫度約26℃下融化約8小時的冷凍/融化(F/T)循環。隨後對樣品的相分離進行目測。如果乳液顯示乳狀液分層，或不利地影響流動的粘度增加，那麼它在F/T試驗中失敗。經過五個F/T循環而保持基本上未變的產品被判定為非常穩定。
2.儲存。將試驗產品的樣品在一個或多個以下溫度下儲存a)在約20至約25℃的環境室溫下儲存至少一周和最高至約六個月；b)在升高的溫度下在爐中在所選溫度約5至約45℃(除非另外指出)下儲存最高至約5周(加速老化儲存)。
穩定性通過定期視覺觀察儲存樣品的可見的沉降或在以下實施例中所給出的所選間隔內測定的可測Brookfield粘度的顯著增加而確定。在環境溫度儲存下，一周內每天視覺檢查該樣品，隨後在約兩個月的總儲存期內每兩周進行檢查或隨後在最高至約六個月的總儲存期內每月進行檢查。在任一儲存溫度下，組合物被判斷為穩定的，a)如果沒有觀察到沉降，或如果出現一定沉降，它不超過樣品總體積的約2％，和b)如果粘度不增加，或如果發生增加，該增加不超過約1,000mPa·s。
E.高溼度捲曲保留(HHCR)。聚合物的頭髮定型效力採用通常稱作高溼度捲曲保留(HHCR)的熟知的技術，根據其在吸收源自所施用的組合物和源自高溼度(約90％相對溼度(RH))周圍大氣的水之後在頭髮上保持捲曲定型的能力而度量。對HHCR方法的描述容易在化妝品文獻中找到。參見，例如，Ch.30，Harry′s Cosmeticology，第八版，M.J.Rieger，Ph.D.(編者)，666-667，Chemical Publishing Co.，Inc.，New York，NY(2000)，和Diaz等人，J.Soc.Cosmet.Chem.，34，205-212(1983年7月)，每篇的相關公開內容在此作為參考併入本發明。
商業上共混的高加索人(Caucasian)未處理(原始)的人發的發綹採用由International Hair Importers and Products Inc.，New York提供的天然棕色或黑色歐洲人發而製成。每個發綹(約3克重)是約7英寸(約18cm)長並用膠水固著在頭皮(根部)端部上。在使用之前，每個發綹通過用月桂基硫酸鈉的稀水溶液(10％SLS)洗滌，隨後用去離子水在環境室溫下充分漂洗並用紙巾吸乾而預清潔。測定頭髮的起始伸展長度(Le)。將約0.8克所要評估的含聚合物的組合物施用到發綹上並從頭皮均勻分布至端部。將處理的發綹隨後卷繞到具有外徑約3cm的捲髮器上，並在捲髮器上在約21至約23℃的環境室溫下乾燥過夜。在乾燥之後，小心去除捲髮器，留下頭髮塑型為單個髮捲，測定髮捲的起始長度(Li)，並將捲曲的發綹垂直懸掛在被設定為環境溫度約26至約27℃和環境高溼度約90％RH的溼度室中。
％捲曲保留(HHCR)通過在暴露於溼度所選間隔(Lt)之後測量髮捲鬆弛時的髮捲長度而確定。以下方程式用於計算％捲曲保留，相對起始髮捲長度(Li)和在捲曲之前完全伸展頭髮的長度(Le)。
％捲曲保留＝(Le-Lt)/(Le-Li)×100在約4至約24小時的時間內定期測定和監控捲曲長度的變化(下垂，形成螺旋)，最終讀數在約24小時之後讀取。良好的耐高溼性的常規基準是，在約90％RH下在最低約0.75小時時間內的保留是約70％或更多捲曲(HHCR)。對於至少1.25小時至約3小時的約70％的頭髮定型效力(即，HHCR)被判斷為非常良好，且在至少約3小時或更長的時間之後大於約70％的HHCR被判斷為優異。不超過50％的HHCR被判斷為弱。
實施例1.聚合物在表2中標識為聚合物A的陽離子酸可溶脹的締合聚合物根據上述的或例如以下詳細描述的一般操作步驟而製備。
單體乳液通過在混合攪拌下將約56重量份丙烯酸乙酯，約37重量份DMAEMA，約2重量份HEMA，約3重量份BEM25，約2重量份R208和約0.15重量份TEGDMA加入包含約350重量份水(包含約7重量份C897非離子表面活性劑和約0.3重量份月桂基硫酸鈉(30％)陰離子表面活性劑)的反應器中而製備。所得混合物在溫度約30至約40℃下在氮氣氣氛下攪拌(約200rpm)直至得到乳液。將約0.15重量份過硫酸鈉在約3重量份水中的溶液在混合攪拌下隨後加入單體乳液中以引發聚合反應。反應混合物的溫度在加入引發劑之後被保持在溫度約60至約62℃下約2.5小時。在反應引發之後約0.5小時和約1.5小時時加入附加量的引發劑(對於每次加入的附加量的引發劑，在約3.5重量份水中的約0.02重量份過硫酸鈉)。
所得聚合物乳液在約45分鐘內被冷卻至溫度約44至約46℃並將氧化溶液分兩份隨後在1小時間隔內加入反應混合物中。每種氧化(氧化還原)溶液在約9重量份水中包含約0.15重量份氫過氧化叔丁基(70％)，約0.015重量份月桂基硫酸鈉(30％)和約0.15重量份偏亞硫酸氫鈉。
聚合物乳液隨後被冷卻至環境室溫和從反應器中排出，裝瓶，和在惰性氣氛下在環境室溫下儲存。所得聚合物乳液，聚合物A，具有總聚合物固體約21重量％，pH約8.3，和粘度約32mPa.s。殘餘丙烯酸乙酯單體的濃度低於約1.2ppm和殘餘DMAEMA的濃度低於約9ppm。
分別具有表1所示的單體組分和表面活性劑的對比聚合物CP-1，CP-2，CP-3，CP-4和CP-5，和分別具有表2和2A所示的單體組分和表面活性劑的本發明陽離子締合聚合物(聚合物B-Y和AA-AT)按照以上用於製備聚合物A的一般方法而製備。根據需要調節每種單體種類和表面活性劑的量以實現在表1，2，和2A中列出的單體重量％和表面活性劑重量％值。表中所有的單體％值是基於總單體混合物重量的重量％；而所有的表面活性劑％值基於總乳液重量(即，所有的單體，添加劑，表面活性劑，和水的結合重量)。所有的乳液在基於總乳液重量至少約15重量％至最高至約20重量％的活性聚合物濃度下製備。表1中的聚合物乳液CP-1和CP-2和表2中的乳液B，C，D，E和F還包含基於總乳液重量約2.5重量％的丙二醇作為乳化助劑。
在表1，2，和2A中，ASV＝氨基-取代的乙烯基；HNV＝憎水非離子乙烯基，AV＝締合乙烯基；和在表2和2A，Mon.＝單體；和SVS＝半憎水乙烯基表面活性劑。
表1.對比酸性聚合物乳液
表2.陽離子締合聚合物乳液
表2A.陽離子締合聚合物乳液
在製備聚合物之後，分析產品乳液以確定pH，基於聚合物含量的％總固體，Brookfield粘度(轉軸#2，20rpm，環境室溫)和顆粒尺寸(nm)。未中和的產物聚合物乳液一般具有pH為約pH7.5至約9；總固體約15至約25重量％；Brookfield粘度約10至約100mPa·s，和平均顆粒尺寸約80nm至約260nm。
基於最高至五個F/T循環，和在環境室溫下儲存至少約5個月的研究，表2所示的陽離子締合聚合物的產品乳液保持穩定。在溫度約45℃下儲存約5周的前述陽離子締合聚合物乳液的粘度保持穩定，所記錄的任何粘度增加不多於約100mPa·s。
相反，表1所示的對比陽離子聚合物(即，缺少任何SVS單體)的產品乳液的乳液穩定性或差，即，在室溫下低於2個月(CP-1，CP-2和CP-5)或產品凝固使得粘度被判斷為不可測定(CP-3和CP-4)。
實施例2.陽離子鹽相容性該實施例說明實施例1的所有的陽離子締合聚合物(除了表2的聚合物H，X，和Y)的與陽離子季銨鹽，鯨蠟基三甲基氯化銨(INCI命名十六烷三甲基氯化銨，本文簡短地稱作CTAC)的相容性，基於Brookfield粘度和濁度(NTU)。製備出在活性聚合物重量濃度約2％和CTAC量約0.5，1和1.5重量％(活性重量基)下的包含如下所述的陽離子締合聚合物的含水組合物。如果測定，則粘度和濁度值示於下表3，3A，3B和3C。
表3
表3A
表3B
表3C
所有的含水陽離子締合聚合物組合物是平滑紋理的和可流動的。相反，採用2％活性聚合物重量濃度的表1實施例1所示CP-1製備的含水組合物具有Brookfield粘度約50,400mPa·s(沒有CTAC)，約57,400mPa·s(具有0.6％CTAC)，約28,050mPa·s(具有1.2％CTAC)和約28,300mPa·s(具有1.5％CTAC)和具有凝固的粒狀紋理。同樣，包含CP-2的組合物也是凝固的或粒狀的。
根據對聚合物I，J，K，L，M，N，O，P，Q，R，S和T的評估，包含1.5％CTAC的組合物的Brookfield粘度在約24小時內在環境溫度下保持基本上不變。
實施例2A該實施例說明陽離子締合聚合物通過合適選擇單體和表面活性劑而提供具有變化粘度的基本上透明含水組合物的可應用性。
如表3實施例2所示，在2％活性聚合物重量(在水中)下，陽離子締合聚合物(聚合物A-C，E-Q和S-W)得到的凝膠具有Brookfield粘度約12,100mPa·s至約31,350mPa·s和聚合物D和R分別提供約7,600mPa·s和8,680mPa·s的高Brookfield粘度。
在2％活性聚合物重量(在水中)下，表2實施例1所示的聚合物H，X，和Y分別提供約6,400mPa·s的高Brookfield粘度，和約31,800mPa·s，和18,900mPa·s的凝膠。
同樣，在2％活性聚合物重量(在水中)下，在表2A實施例1中列舉的聚合物從-AH，AJ-AN，和AP-AR提供具有Brookfield粘度約10,300mPa·s至約30,700mPa·s的基本上透明的凝膠。2％活性聚合物重量(在水中)的在表2A實施例1中列舉的聚合物AI和AO分別提供中等Brookfield粘度約2,530mPa·s至約8,800mPa·s。包含聚合物穩定劑(如，AMHEC)，在表2A中列舉的聚合物AL和AM的聚合物乳液得到具有良好的滑動特性的光滑凝膠。
含水陽離子締合聚合物(聚合物AD-AG)的NTU值是約12至約31.含水陽離子締合聚合物(聚合物Y，AA-AC，和AH-AR)的透明性是約70％(聚合物AH)，至約93％T(聚合物Y)。
具有較高粘度的基本上透明的凝膠通過增加陽離子締合聚合物的量而得到。例如，在3％活性聚合物重量的聚合物AQ，或聚合物AR的情況下，粘度分別增加至約44,400mPa·s，和61,500mPa·s，和透明性基本上不變(％T是約85至約88％)。聚合物AR在3％活性聚合物重量時的粘度通過包含約10％乙醇而降至約42,500mPa·s，且透明性沒有損失(％T是約89)。
實施例3該實施例說明陽離子締合聚合物(實施例1的聚合物A)與表4所示的分別在水溶液中的各種活性重量％濃度下的各種陽離子季銨鹽的相容性。相容性基於分別例如描述於方法A和B的Brookfield粘度和透明性(％T)測定。表4所示的所有組合物是可容易鋪展的或可流動的，並具有美學上舒適的，平滑的紋理，沒有團塊或細粒狀態。
表4
注1.油基二甲基苄基氯化銨的INCI命名注2.具有INCI命名的混合物的商品名，棕櫚醯氨基丙基三甲基氯化銨；和PPG-3肉豆蔻基醚和三甲基戊醇羥基乙基醚，由Degussa CareSpecialties銷售。
注3.羥基乙基纖維素和二烯丙基二甲基氯化銨的共聚物的INCI命名，如CELQUATH-100，由National Starch銷售。
注4.INCI命名化合物瓜爾羥基丙基三甲基氯化銨的Rhne-Poulenc商品名。
注5.二硬脂基二甲基氯化銨的INCI命名。
注6.二鯨蠟基二甲基氯化銨的INCI命名。
實施例4.酸性皮膚護理乳液該實施例說明約0.5至約0.6活性重量％的實施例1的陽離子締合聚合物A在按表5所示配方的包含約5％α-羥基酸(乳酸)的酸性皮膚護理乳液中的用途。
表5
q.s.＝足以滿足要求的量注7.優選INCI化合物，硬脂酸甘油酯(和)PEG-100硬脂酸酯，如ARLACEL165，由Uniqema銷售。
注8. INCI命名混合物環二甲基矽酮(和)聚二甲基矽氧烷醇的DowCorning Corp.的商品名。
配製劑在溫度約55至約65℃下製備，其中在升高的溫度下分開製備包含成分2，3，4和5的油相和包含成分1，6，7，8和9的水相，並隨後將油相加入水相中，混合直至形成均勻乳液。乳液隨後冷卻至約30℃，用成分10加香並將最終pH用成分11調節。
在用成分11調節pH之前，該乳液具有pH約2。完成的乳液具有pH約3.3和Brookfield粘度約11,420mPa·s(24-小時粘度)。該乳液是非常平滑的，有光澤的洗劑。
洗劑的粘度可根據需要通過增加締合聚合物的量而被增加至粘稠乳霜。該組合物被判斷為適用作採用α-羥基酸(AHA)，β-羥基酸(BHA)，和類似物的那種酸性皮膚護理產品。
實施例5.織物柔軟劑該實施例說明在具有表6所示配製劑的含酯季銨化合物的織物柔軟劑組合物中用作增稠劑的實施例1的陽離子締合聚合物，聚合物A(實施例5A)和聚合物I(實施例5B，5C)的陽離子鹽相容性。
表6
注9.酯季銨化合物，甲基三乙醇銨甲基硫酸鹽二烷基酯的商品名，由Cognis Corp.銷售組合物這樣製備將聚合物在水中用乙醇酸中和，得到具有pH約4的凝膠，隨後將酯季銨化合物組分加入凝膠中並混合直至均勻。該均勻混合物的pH隨後用乙醇酸調節至約pH3。
起始和在24小時之後測定組合物的粘度並通過測量在溫度約5℃下儲存約12周之後和在溫度約50℃下儲存約4周之後的粘度而確定穩定性。結果示於表6A。
表6A
為了對比，再次製備組合物，只是陽離子締合聚合物被替代為約0.2％和約0.4％的據報導具有非離子/陽離子電荷，以商品名STRUCTUREPlus由National Starch Chemical銷售的酸可溶脹的，商業流變改性劑。根據製造商，該材料的INCI命名是丙烯酸酯/氨基丙烯酸酯/C10-30烷基PEG-20衣康酸酯共聚物和作為具有約21％固體和pH約8至約9的液體乳液供給。在活性重量％濃度為約0.2％和0.4％的STRUCTUREPlus的情況下，該配製劑具有即時的Brookfield粘度分別為約140mPa@s和約250mPa@s，且它們分別具有粒狀紋理和非均勻流動特性。
實施例6.頭髮調理頭髮定型組合物該實施例說明實施例1的陽離子締合聚合物A作為增稠劑在適用於調理，固定和塑型頭髮的兩種包含頭髮固定，聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的酸性水凝膠(實施例6A，實施例6B)中的用途。表7給出了組合物以及Brookfield粘度和％透明性。
表7
注10.中和的季銨化乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物的INCI命名，以商品名GAFQUAT755N由InternationalSpecialty Products銷售。
每種組合物通過摻混所有的成分(除了在水中的乙醇酸)，並隨後用乙醇酸調低pH而製成。兩種產品都是可平滑鋪展的和沒有任何非美學″粘性″性質和提供良好的頭髮定型效力(70％HHCR，約1小時)。
實施例7.殺蟲劑相容性該實施例說明實施例1的聚合物A與表8中給出的四種配製劑(實施例7A，7B，7C和7D)中的陽離子殺蟲劑鹽的相容性，以及Brookfield粘度。
表8
注11.二癸基二甲基氯化銨的INCI命名，以商品名BARDAC2250由Lonza，Inc.銷售注12.烷基二甲基苄基氯化銨混合物(C14，50％；C12，40％；C1610％)的INCI命名，以商品名BARQUATMB 50由Lonza，Inc.銷售所有的組合物是均勻的和具有平滑的流動特性。
實施例8.頭髮調理劑該實施例說明聚合物I(實施例8A，8B)和聚合物Q(實施例8C)在表9中所示的頭髮調理劑配製劑中和在活性量下的用途，以及基於儲存粘度的儲存穩定性。
表9
注13.具有平均3-6個矽氧烷單元的環狀二甲基聚矽氧烷化合物，如矽氧烷SF1173(General Electric)的INCI命名。
組合物這樣製備；將成分2，3，4和5在溫度約62至約63℃下摻混在一起直至均勻，將該摻混物冷卻至溫度約46至約47℃，隨後摻混入成分1a或1b，如所給出的，成分7，如果存在，摻入組分8，6和10直至均勻。產品的pH隨後用成分9調節至約pH4.5。
所有的組合物是紋理平滑的和可流動的。
實施例9.頭髮調理劑該實施例說明實施例1的聚合物I在兩種濃度(實施例9A，9B)下在適用作頭髮調理劑的表10所示配製劑中的用途。
表10
注14.由乙烯基吡咯烷酮和二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺單體組成的季銨鹽的INCI命名。
注15.INCI混合物環二甲基矽酮(和)聚二甲基矽氧烷醇的DowCorning商品名。
組合物通過預混相A的組分並將該混合物加熱至溫度約55至約60℃而製成。按照所列出的順序加入相B的組分，攪拌該批料直至均勻，該批料隨後冷卻至溫度約30℃，並將pH用相C調節至約4.5。最終產品具有乳霜狀白色外觀，非常良好的流動特性和絲般的接觸感覺。組合物基於Brookfield粘度的儲存穩定性示於表10A。
表10A
實施例10.凝膠該實施例說明實施例1的聚合物I在三種低pH水凝膠(實施例10A，10B，和10C)中在表11所示的活性聚合物重量％的量下的用途。
表11
這些凝膠被判斷為適用作通用鏽和去汙酸清潔劑，如酸抽水馬桶清潔劑，卡車清潔劑，罐車清潔劑，地板清潔劑和類似物。
水凝膠也可使用無機礦物酸，如氫氯酸，硫酸或磷酸替代檸檬酸而製成，得到適用於鏽去除或工業場合的經濟的低pH凝膠。
實施例11.透明沐浴凝膠該實施例說明實施例1的聚合物I在活性聚合物重量為約1％下在透明凝膠組合物中的用途。該凝膠組合物在變化的pH水平(凝膠A，B，和C)下採用表12所示的配方製備。
表12
凝膠A凝膠A如下製備。將成分1和2預混合，將成分3在輕微混合下加入預混物中並隨後將該混合物用成分4中和至約pH4。將成分6和7隨後在攪拌混合下加入經中和的聚合物凝膠中直至凝膠均勻和透明。凝膠A具有pH約4.2，Brookfield粘度約4,280mPa·s，和基於五個冷凍/融化循環被判斷為穩定的。
凝膠B凝膠B通過將以前製備的透明凝膠A的pH用成分7調節至約pH5.2而製成。測定凝膠B的樣品的粘度，濁度和穩定性。凝膠B具有Brookfield粘度約3,380mPa.s，和基於五個冷凍/融化循環被判斷為穩定的。
凝膠C凝膠C通過用成分7將剩餘的以前製備的凝膠B的pH進一步調節至約pH5.6而製成。凝膠C具有Brookfield粘度約3,380mPa·s，和基於五個冷凍/融化循環被判斷為穩定的。
凝膠A，B和C每種的濁度值是約41NTU。所有的凝膠被判斷為適用作透明沐浴凝膠。
實施例12.洗髮劑該實施例說明實施例1的聚合物I在活性聚合物重量約1％下在具有表13所示配方的洗髮劑組合物中的用途。
表13
洗髮劑通過將各成分按照所列出的順序摻混，隨後根據需要用成分6調節pH，和混合直至均勻而製成。完成的洗髮劑的pH是約4.6。洗髮劑具有Brookfield粘度約5,580mPa.s，濁度值約53NTU和基於五個冷凍/融化循環被判斷為穩定的。洗髮劑被判斷為適用作通用型洗髮劑。
為了對比，類似地製備出沒有聚合物I成分5的洗髮劑。對比洗髮劑具有pH約4.5，是非粘稠的(Brookfield粘度約115mPa·s)，和透明的(濁度值約3NTU)。
實施例13.抗頭皮屑洗髮劑該實施例說明實施例I的陽離子締合聚合物I在活性聚合物重量約1％下在包含雙(2-巰基吡啶氧化)鋅作為活性頭皮屑對照成分，和具有表14所示的以下配方的抗頭皮屑洗髮劑組合物中的用途。
表14
注16.具有烷基分布C8-C16的烷基多苷和月桂基聚氧乙烯醚硫酸銨的非離子/陰離子表面活性劑共混物的商品名，由Cognis，Corp.銷售注17.以商品名Zinc OMADINE作為48％分散體由ArchChemicals，Inc.銷售的化合物的INCI命名洗髮劑通過將各成分按照所列出的順序摻混，隨後根據需要用成分3調節pH，並混合直至均勻而製成。
完成的洗髮劑的pH是約4.5。洗髮劑具有Brookfield粘度約9,500mPa·s和具有平滑的，乳霜狀紋理和洗劑狀外觀。洗髮劑在環境室溫下儲存至少約五個月之後保持物理穩定，並基於五個冷凍/融化循環被判斷為穩定的。
為了對比，類似地製備洗髮劑，而沒有聚合物I成分2。對比洗髮劑具有pH約4.5，和是非粘稠的(Brookfield粘度約115mPa·s)，和不穩定的(在環境室溫下在兩周儲存內物理分離)。
實施例14.調理洗髮劑該實施例說明使用實施例1聚合物W在活性聚合物重量約1.5％下在具有表15所示配方的調理洗髮劑組合物中的用途。
表15
注18.具有氧化乙烯單元平均數1至4的磺基琥珀酸的乙氧基化月桂基醇半酯的二鈉鹽的INCI命名。
注19.以商品名TIMIRONMP-115 Starluster由Rona/Merck KGaA銷售的混合物，據報導具有69-75％雲母和25-31％二氧化鈦。
洗髮劑如下製備。相A通過摻混成分1和2，在輕微混合下加入成分3並隨後用成分4酸化混合物至約pH4.5而製成。將相B的組分在混合下按照所給出的順序加入相A中。相C分開地通過預混合成分7和8，並隨後將相C加入相A和B的混合物中而製成。將相D的剩餘的成分9，10和11按照所給出的順序加入該批料並用成分12將pH調節至約4.5。
完成的洗髮劑的pH是約4.6。洗髮劑具有緞子光澤外觀，其與沒有聚合物W時製成的對比洗髮劑相比被判斷為更具珍珠光澤。該洗髮劑流動平滑，矽氧烷組分在環境室溫下至少一周的備用儲存老化過程中保持乳化。該洗髮劑具有Brookfield粘度約7,120mPa.s，和基於五個冷凍/融化循環被判斷為穩定的。該洗髮劑被判斷為適用作通常稱作″二合一″調理洗髮劑的那種調理洗髮劑。
為了對比，類似地製備而不用聚合物W成分的洗髮劑具有pH約4.6，是非粘稠的(Brookfield粘度低於100mPa.s)，和不穩定的(在環境室溫下在24小時內物理分離)。類似地，用當量的Polyquaternium-32(SALCARESC-92的INCI命名，Ciba Specialty Chemicals)替代聚合物W配製的洗髮劑是不穩定的，表現出相分離。(SALCARESC-92是陽離子共聚物液體分散體混合物的商品名，據報導包含乙醯胺鎓，N，N，N-三甲基-2-[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)氧基]-，氯離子，具有2-丙烯醯胺的聚合物)。
實施例15.陽離子乳霜調理劑該實施例說明聚合物W在活性聚合物重量約1.6％下在表16所示的陽離子乳霜狀調理劑配製劑中的用途。
表16
乳霜配製劑通過混合成分1，2和3而無充氣而製成。將成分4加入混合物中和充分摻混，然後加入成分5和6。將成分7隨後加入前述混合物中並充分混合，然後調節pH範圍。所得配製劑具有白色乳霜狀外觀和平滑的稠度。配製劑基於冷凍/融化循環被判斷為穩定的。起始Brookfield粘度是約14,400mPa·s，和在環境室溫下和在溫度約45℃下儲存至少四周時保持基本上不變。
實施例16.陽離子調理劑該實施例說明聚合物W在活性聚合物重量為約2％下在表17所示的陽離子調理劑配製劑中的用途。
表17
透明調理劑配製劑通過混合成分1，2和3而無充氣而製成。將成分4加入混合物中並充分摻混，然後加入成分5。將成分6隨後加入前述混合物中並充分混合，然後用成分7調節pH。所得配製劑是基本上透明和具有平滑的稠度。
為了對比，類似地製備第二調理劑，只是描述於實施例5的商業陽離子聚合物StructurePlus在相同的2％活性聚合物重量下用於替代聚合物W。該組合物具有Brookfield粘度約450mPa·s，透明性(％T)為77，和非所期望的團塊狀，粒狀稠度。
為了進一步對比，類似地製備第三調理劑，只是常規非離子水溶性增稠劑羥基乙基纖維素(NATROSOL250 HHR，CS化妝品高純度級，Aqualon/Hercules，Wilmington，DE)在活性重量1％下用於替代聚合物W。所得組合物具有Brookfield粘度約3,900mPa·s，透明性(％T)為約97，和非美學的″粘性″稠度。
聚合物W在不存在CTAC的情況下基於對陽離子吸附的熟知的″Rubine染料試驗″的一種變型被判斷為對頭髮是直接染色的，該變型使用白色犛牛毛和確定從用冰乙酸調節至約pH3.5的約0.5％吡唑染料(Clariant)的溶液的吸附。(參見，例如，Crawford，等人，″用於檢測角蛋白上的陽離子表面活性劑的Rubine染料的置換(Replacement)，″J.Soc.Cosm.Chem.，V31，笫273-278頁(1980年九月/十月)，其相關公開內容作為參考引入。
實施例17.頭髮護理定型和調理組合物該實施例說明陽離子締合聚合物(表2A的實施例1的聚合物AF)在活性聚合物重量約3％下在可用於定型，塑型，和/或調理頭髮的含水頭髮護理調理組合物中的用途。在一項研究中，聚合物AF單獨(實施例17A)用作唯一的調理，流變改性，成膜頭髮固定聚合物。在另一研究中，聚合物AF與活性聚合物重量約3％的商業非離子輔助頭髮固定聚合物(實施例17B-17D)；活性聚合物重量約3％的商業陽離子輔助頭髮固定聚合物(實施例17E-17L)；活性聚合物重量約1％或3％的商業兩性輔助頭髮固定聚合物(分別為實施例17M和17N)；或活性聚合物重量約1％或約3％的商業輔助陽離子調理聚合物(實施例170-17T)在按照表18所示的含水配製劑中和以其量結合使用。
表18
每種組合物這樣製備在水中分散在表18A中給出的商業輔助聚合物成分3並混合得到含水聚合物溶液，將聚合物AF隨後摻混入含水聚合物溶液中，用成分5將pH調節至約5，隨後加入成分No.4並根據需要將pH用成分5調節至範圍為約4至約6。記錄該組合物的外觀，並在24小時之後測定Brookfield粘度，以及濁度，透明性，和頭髮定型效力，如果測定，如下所討論。除非另外指出，HHCR頭髮定型效力由所研究的9個發綹/組合物的平均值計算。如果測定，則粘度，濁度和透明性結果示於表18A。
表18A
表18A的注釋注20. PVP K90，BASF(重均分子量據報導約1,300,000道爾頓)。
注21. PVP K30，BASF(重均分子量據報導約60,000道爾頓)。
注22. PVP 73W，BASF。
注23. Gafquat734N，ISP，作為在乙醇中的50％溶液供給。
注24. GafquatHS-100，ISP。
注25. CelquatH-100，National Starch。
注26. LuviquatFC-370，BASF。
注27. LuviquatHold，BASF。
注28. StylezeW20，ISP。
注29.具有INCI命名乙烯基己內醯胺/PVP/甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物的陽離子固定聚合物的商品名，由ISP銷售。
注30.具有INCI命名辛基丙烯醯胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙基酯共聚物的兩性聚合物的商品名，由National Starch銷售。
注31.作為在乙醇中的40％溶液，具有INCI命名丙烯酸酯/丙烯酸月桂基酯/丙烯酸硬脂基酯/乙基氧化胺甲基丙烯酸酯共聚物的兩性聚合物的商品名，由Clariant銷售。
注32. UCAREPolymer JR-400，Amerchol。
注33. Merquat3330，Ondeo Nalco。
注34. MackerniumTM007，McIntyre Group，Ltd。
注35.具有INCI命名，瓜爾羥基丙基三甲基氯化銨的季銨化瓜爾衍生物的商品名，由Rhodia銷售。
注36. KytamerPC，Amerchol。
注37. CelquatSC-230M，National Starch Chemical。
實施例17A.包含聚合物AF作為唯一的調理，固定聚合物的含水組合物具有pH約4.1，是透明凝膠，和驚奇地提供優異的頭髮定型效力(HHCR70％是約4小時，和在約8小時時的HHCR是約57％)。
實施例17B-17D.包含聚合物AF和商業非離子聚合物PVP(實施例17B，17C)或PVP/VA(實施例17D)的含水組合物具有pH約4.3至約5.5，和是基本上透明的凝膠。實施例17B的組合物的頭髮定型效力被判斷為非常良好的(HHCR 70％為至少約3小時，和在約8小時時的HHCR是約52％)。包含聚合物AF和PVP或PVP/VA的組合的組合物(實施例17C和實施例17D)提供良好的至弱的頭髮定型效力(HHCR 70％為低於1小時，和在約8小時時的HHCR是約27至約31％)，使得這些組合物更適用於暫時修飾或成型頭髮而不是用於頭髮保持。實施例17D被判斷為相對堅硬和適用於獲得新奇的髮型。
實施例17E-17L.包含聚合物AF和商業陽離子固定聚合物的組合物具有pH約4.1至約4.4。實施例17E，17F，17H，17K，和17L的組合物是基本上透明的。實施例17E的組合物提供優異的頭髮定型效力(HHCR 70％或更多為至少約8小時)，且實施例17K的組合物提供優異的頭髮效力達最高至約24小時(HHCR 91％為至少約8小時，和88％(在約24小時時))，且這些組合物的紋理被判斷為美學上平滑的。實施例17I的組合物提供非常良好的頭髮定型效力(HHCR 70％為超過1小時但低於約2小時)且組合物的紋理被判斷為相對堅硬。實施例17H的組合物是半透明的和紋理平滑的和提供優異的頭髮定型效力(HHCR約96％或更多達最高至約24小時)。實施例17J的組合物具有高粘度，是可見渾濁的(稍微渾濁)，和提供優異的頭髮定型效力(HHCR 70％為至少約7小時，和HHCR約64％(在約8小時時))。
實施例17M-17N.包含聚合物AF和兩性聚合物的凝膠組合物具有pH約4.2和約4.4。實施例17M的組合物具有粘度約71,400mPa·s，是不透明的和提供良好的至弱的頭髮定型效力(HHCR 70％為低於1小時，和37％(在約8小時時))。實施例17N的組合物具有粘度約12,200mPa·s，和是平滑的基本上透明的凝膠(濁度約38NTU)。
實施例170-17T.包含聚合物AF和陽離子調理聚合物的實施例170-17T的組合物具有pH約4.2至約4.3。實施例170的組合物是渾濁的粘性凝膠，提供優異的頭髮定型效力(HHCR超過90％達最高至約24小時)，使得它適用於特製或新奇頭髮樣式和需要高度保持的場合。實施例17P的組合物具有高粘度，是不透明的，和提供優異的頭髮定型效力(HHCR超過90％達最高至約24小時)。實施例17Q的組合物具有高粘度，是平滑的，和提供非常良好的頭髮定型效力(HHCR 70％或更多達至少2小時，和HHCR約51％(在約8小時時))。實施例17R的組合物是粘稠的，基本上透明的凝膠。實施例17S的組合物是渾濁的深色凝膠，被判斷為適用於其中不考慮產品透明性的場合。實施例17T的組合物是一種基本上透明的凝膠。氫醇組合物。
在第二研究中，實施例17A-17T的配製劑通過重複上述操作步驟而被製成氫醇組合物，只是在步驟1中，商業聚合物被分散在乙醇SD-40和水的混合物中，這樣最終氫醇頭髮護理組合物包含約10重量％乙醇。醇降低了所有的組合物(除了實施例170和17S)的粘度，如下所討論。
實施例17A.包含聚合物AF(實施例17A)的氫醇組合物也是一種基本上透明的凝膠(濁度約21.4NTU)，具有稍微較低的粘度(約34,100mPa·s)和提供優異的頭髮定型效力(HHCR 70％增加至約5小時)。
實施例17B-17D.醇降低了實施例17B，17C，和17D的組合物的粘度至範圍為約38,550mPa·s(實施例17C)，至約47,000mPa·s(實施例17D)，和增加透明性(濁度是約26.3NTU(實施例17C)至約28NTU(實施例17B)，和實施例17D的透明性增加至約71.1％T)。實施例17B的頭髮定型效力增加至優異的水平(HHCR 70％為約5小時)。
實施例17E-17L.醇降低了實施例17E，17F，17H，17K，和17L的組合物的粘度但仍是凝膠(粘度是約10,300mPa·s(實施例17F)至約51,200mPa·s(實施例17H)，和保持基本上透明(濁度是約26.5NTU(實施例17L)至約36NTU(實施例17E)，且實施例17E，17H，和17K的組合物的透明性分別增加至約65.5，76.6和71％T)。實施例17E的組合物的優異的頭髮定型效力未因存在有醇而改變(HHCR 70％為約8小時)。在實施例17G的組合物中包含醇得到一種具有粘度約21,400mPa·s，濁度約40NTU，和透明性約62％T的基本上透明的凝膠。在實施例17I的組合物中包含醇得到中等粘度為約2,880mPa·s，和改進的透明性(濁度降至約68NTU，和透明性增加至約35％T)。在實施例17J的組合物中包含醇得到一種具有粘度約13,950mPa·s，和改進的透明性(濁度降至約66.2NTU)的凝膠。
實施例17M-17N.醇將實施例17M的凝膠組合物的粘度降至約35,000mPa·s。醇將實施例17N的組合物的粘度降至約7,460mPa·s的高粘度和增加透明性(濁度降至約26.4NTU)。
實施例170-17T.實施例170的氫醇組合物具有稍微增加的粘度和改進的透明性(粘度是約38,100mPa·s，濁度是約67NTU，和透明性是約30％T)。實施例17P的氫醇組合物具有約7,000mPa·s的稍微增加的粘度，是不透明的，和保持其優異的頭髮定型效力(24小時的HHCR)。實施例17Q的組合物中的醇降低了粘度和提高了透明性(粘度是約5,100mPa·s，濁度是約52.3NTU，和透明性是約57％T)。實施例17R的組合物中的醇降低了粘度和稍微提高透明性(粘度是約120,000mPa·s，濁度是約40.4NTU)。實施例17S的組合物中的醇增加了粘度和濁度(粘度是約32,000mPa·s，濁度是約235NTU，和透明性是約1.7％T)。在實施例17T的氫醇組合物中，醇將粘度稍微降至約72,400mPa·s和進一步提高透明性(濁度降至約40.9NTU)。
實施例18.頭髮調理劑組合物該實施例說明陽離子締合聚合物(表2的實施例1的聚合物Y)在頭髮調理劑組合物中，按照表19所示的量，在活性聚合物重量約2％下作為唯一的調理劑(實施例18A)，與所加的聚二甲基矽氧烷共聚多元醇(實施例18B，18C)相結合，並與所加入的聚二甲基矽氧烷共多元醇和季銨化合物(實施例18D，18E)相結合的用途。
表19
注38 Cetiol HE，Cognis注39 Dow Corning 193，Dow Corning組合物這樣製備輕微摻混聚合物Y和水，用成分12部分中和聚合物溶液至pH約5，隨後按照所列出的順序摻混剩餘的成分並根據需要用成分12將pH調節至約4。
實施例18C的組合物在加入香料之前被確定為基本上透明(濁度16.5NTU)。實施例18D的組合物是基本上透明的(濁度約5.45NTU(新製備的)和約13.9NTU(在24小時之後))。實施例18E的組合物在新製備時是基本上透明(濁度24.4NTU)，在24小時之後變得不透明(濁度109.2NTU)。
實施例19.陽離子調節劑組合物該實施例說明各種濃度的陽離子締合聚合物，實施例1的聚合物W，與各種陽離子季銨化合物在表20所示的配製劑中並以其所示量下的相容性。
表20
表20的注釋注40. CTAC是指描述於實施例2的十六烷基三甲基氯化銨。
注41. BTAC是指具有INCI命名二十二烷基三甲基氯化銨的季銨化合物，指定為N，N，N-三甲基-1-二十二烷銨氯化物。
注42.以商品名WECOBEES由Stepan Company銷售的產品的INCI命名。
注43.以商品名NEOBEEM-5由Stepan Company銷售的產品的INCI命名。
組合物如下製造。A部分通過將聚合物W(成分2)在適度混合攪拌下逐漸分散到水中並混合直至得到透明溶液而製成。隨後加入A部分的剩餘的成分並將混合物加熱至溫度約65至約70℃。在單獨的容器中，B部分通過摻混B部分的各成分並將混合物加熱至溫度約65至約70℃，混合直至得到無固體的均勻混合物而製成。B部分隨後在適度混合攪拌下加入A部分中和混合直至均勻(約15分鐘)。所得混合物隨後冷卻至溫度約35至約40℃。隨後加入C部分並根據需要通過加入D部分而將pH調節至約4至約4.4。
所有的組合物具有pH約4(實施例19F)和約4.2(實施例19B)，且每種組合物具有有光澤的白色，乳霜狀外觀。組合物的粘度從稀(實施例19F)，至高(實施例19C，19D和19E)至凝膠(實施例19A，19B)。
實施例20.衛生洗滌劑組合物該實施例說明陽離子締合聚合物，聚合物W(實施例20A)和聚合物Y(實施例20B，20C，20D，和20E)在表21所示的無醇，抗微生物，衛生洗滌劑配製劑中並以其所示活性量的用途表21
表20的注釋注44.二異丁基苯氧基乙氧基乙基二甲基苄基氯化銨單水合物的INCI命名，以商品名LONZAGARD由Lonza，Inc.銷售注45.由Noveon，Inc.銷售的產品的INCI命名組合物這樣製備將成分3與成分1在環境室溫下摻混直至均勻(約15分鐘)，隨後加入成分2，和摻混直至均勻，用成分4調節pH至範圍約4.4至約4.7並隨後測量pH，粘度和濁度值。將成分5隨後加入在表21中給出的實施例20B和20D的配製劑中，並再次測定粘度。實施例1的聚合物W的聚合物乳液具有總聚合物固體為約20.9重量％和實施例1的聚合物Y的聚合物乳液具有總聚合物固體為約20.7重量％。
組合物被判斷為適用作衛生洗滌組合物，和尤其適用作手衛生洗滌劑。
實施例21.儀器頭髮梳理實施例18A，18B，和18C的頭髮調理劑組合物的溼梳理性能通過使用配有硬橡膠梳的熟知的紋理分析器(Texture Technology Corp.)儀器而進行儀器評估，和在溫度約23℃和環境溼度約50％RH下進行梳理。漂白的歐洲，天然棕色，人發的發綹用去離子水弄溼，將約2克調理劑用手均勻塗覆並用拇指或食指分布穿過該發綹約1分鐘，並隨後將發綹用微溫自來水漂洗約30秒。將漂洗的溼發綹隨後用紋理分析器儀器的A/TG拉伸夾具固定並通過在速率約3mm/s下升高拉伸夾具以將頭髮拉過梳的細齒部分直至全部長度的發綹已完全經過而梳理。升高發綹所需的工作力(克)被記錄為距離的函數。梳過步驟在同一發綹上重複四次，總共五次梳過牽拉。對於基線測量，每個發綹在施用試驗組合物之前進行五次梳過測定，並在施用試驗組合物之後重複測定，並取％總工作力的平均。
聚合物Y(實施例18A)被判斷為提供溼梳理調理，和易梳理性通過存在有聚二甲基矽氧烷共聚多元醇(實施例18B，18C)而進一步改進。溼梳理數據表明，調理作用基本上相當於實施例18B和18C的組合物，且這兩種組合物都提供比實施例18A的組合物更容易的溼梳理。
實施例22.酸性表面活性劑皮膚清潔劑該實施例說明實施例1的聚合物AF與陰離子表面活性劑在包含α-羥基酸(乳酸)和L-精氨酸的兩性羥基複合物的酸性表面活性劑皮膚清潔劑配製劑中的相容性。
表22
注46.以商品名EuperlanPK-3000由Cognis銷售的產品的INCI命名。
注47.以商品名LamesoftPO-65(65％)由Cognis銷售的產品的INCI命名。
注48.以商品名StandamoxCAW由Cognis銷售的產品的INCI命名。
注49.以商品名Texapon611(42.8％)由Cognis銷售的產品的INCI命名。
注50.以商品名AHCareL-65由Cognis銷售的產品的INCI命名。
該組合物通過將成分2至6按照所示順序分散在水中，在每次加入之間充分混合而製成。混合物的pH用成分7調節至範圍約3.8至約3.9。隨後加入成分8，隨後加入聚合物AF(成分9)，並隨後根據需要將pH用成分7調節至範圍約4.1至約4.2。
成品組合物具有pH約4.1和Brookfield粘度約5,640mPa·s。該組合物被判斷為特別適用作身體清潔劑，通常稱作身體洗劑。
實施例23.摩絲配製劑表23
聚合物AF被分散到去離子水中。將成分3，4，和5隨後按照所列出的順序加入，在每次加入之後混合，直至均勻。加入成分8並混合直至批料均勻。將成分6和9預混合和加入前述批料中。pH用檸檬酸調節至約5。該配製劑被判斷適用於摩絲產品。
實施例24.用於顏色處理和顏色保持的洗髮劑該實施例說明適用於顏色處理和顏色保持的兩種洗髮劑(24A和24B)。
表24
注51.以商品名StandapolES-2由Cognis銷售的產品的INCI命名。
注52.以商品名StanvapolEA-2由Cognis銷售的產品的INCI命名。
注53.以商品名GluadinWK由Cognis銷售的產品的INCI命名。
注54.(a)ArianorSienna Brown，(b)ArianorSteel Blue，(c)ArianorMadder Red(都由Warner Jenkinson Europe，Ltd.銷售)的INCI命名洗髮劑24A通過將聚合物AF在輕微混合下分散在去離子水中，在混合下加入成分3和6，用檸檬酸部分中和混合物至pH約5，並隨後按照所列出的順序加入剩餘的成分4，5，7，8，9和10而製成。將成分11，12，13和香料的共混物加入混合物中，並將pH用成分15調節至範圍約4.7至約5.0。
洗髮劑24A被判斷適用於在使用過程中將頭髮著色，和通過持續用作處理洗髮劑而用於保持頭髮顏色。
洗髮劑24B按照洗髮劑24A的操作步驟製備，只是不存在著色劑染料。洗髮劑24B被判斷適用於洗滌已被著色或化學處理的頭髮而不會去除頭髮的顏色。
從前述實施例可以看出，本發明聚合物可用於各種不同的含水組合物且可與陽離子季銨鹽，陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑相容。前述討論和所記錄的研究用於舉例說明本發明而非用於限定。在本發明主旨和範圍內的其它變換方案是可能的且容易為本領域熟練技術人員所得到。
權利要求
1.一種聚合物，它是包含以下物質的單體混合物的聚合反應產物至少一種氨基取代的乙烯基單體；至少一種憎水非離子乙烯基單體；至少一種締合乙烯基單體；和至少一種半憎水乙烯基表面活性劑單體。
2.權利要求1的聚合物，其中氨基取代的乙烯基單體選自(甲基)丙烯酸單(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基酯，(甲基)丙烯酸二(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基酯，單(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯醯胺，二(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯醯胺，含氮雜環(甲基)丙烯醯胺，含氮雜環(甲基)丙烯酸酯，和其混合物。
3.權利要求1的聚合物，其中憎水非離子乙烯基單體是具有任一以下式(I)或(II)的化合物(I)CH2＝C(X)Z，(II)CH2＝CH-OC(O)R；其中，分別在式(I)和(II)中，X是H或甲基；和Z是-C(O)OR1，-C(O)NH2，-C(O)NHR1，-C(O)N(R1)2，-C6H4R1，-C6H4OR1，-C6H4Cl，-CN，-NHC(O)CH3，-NHC(O)H，N-(2-吡咯烷酮基)，N-己內醯胺基，-C(O)NHC(CH3)3，-C(O)NHCH2CH2-N-亞乙基脲，-SiR3，-C(O)O(CH2)xSiR3，-C(O)NH(CH2)xSiR3，或-(CH2)xSiR3；x是1至約6的整數；R分別獨立地是C1-C30烷基；R1分別獨立地是C1-C30烷基，羥基取代的C2-C30烷基或滷素取代的C1-C30烷基。
4.權利要求1的聚合物，其中憎水非離子乙烯基單體是丙烯酸的C1-C30烷基酯，甲基丙烯酸的C1-C30烯丙基酯，或其混合物。
5.權利要求1的聚合物，其中締合乙烯基單體選自至少一種以下結構式(III)的化合物 其中，R2分別獨立地是H，甲基，-C(O)OH，或-C(O)OR3；R3是C1-C30烷基；A是-CH2C(O)O-，-C(O)O-，-O-，-CH2O-，-NHC(O)NH-，-C(O)NH-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)O-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-，或-CH2CH2NHC(O)-；Ar是二價芳基；E是H或甲基；z是0或1；k是0至約30的整數，和m是0或1，條件是如果k是0，則m是0，和如果k是1至約30，則m是1；(R4-O)n是聚氧亞烷基，它是具有C2-C4氧亞烷基單元的均聚物，無規共聚物，或嵌段共聚物，其中R4是C2H4，C3H6，C4H8，或其混合物，和n是約5至約250的整數；Y是-R4O-，-R4NH-，-C(O)-，-C(O)NH-，-R4NHC(O)NH-，或-C(O)NHC(O)-；和R5是選自C8-C40直鏈烷基，C8-C40支化烷基，C8-C40碳環烷基，C2-C40烷基-取代的苯基，芳基-取代的C2-C40烷基，和C8-C80複合酯的取代的或未取代的烷基；其中R5烷基基團視需要包含一個或多個選自羥基基團，烷氧基基團，和滷素基團的取代基。
6.權利要求1的聚合物，其中半憎水乙烯基表面活性劑單體包含可聚合的不飽和端基和共價鍵鍵接到其上的聚氧亞烷基基團。
7.權利要求6的聚合物，其中聚氧亞烷基基團是包含約5至約250個C2-C4氧亞烷基單元的均聚物，無規共聚物，或嵌段共聚物。
8.權利要求1的聚合物，其中半憎水乙烯基表面活性劑單體是具有任一以下結構式(IV)或(V)的化合物 其中，分別在結構式(IV)和(V)中，R6分別獨立地是H，C1-C30烷基，-C(O)OH，或-C(O)OR7；R7是C1-C30烷基；A是-CH2C(O)O-，-C(O)O-，-O-，-CH2O-，-NHC(O)NH-，-C(O)NH-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)O-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-，或-CH2CH2NHC(O)-；Ar是二價芳基；E是H或甲基；z是0或1；p是0至約30的整數，和r是0或1，條件是如果p是0，則r是0，和如果p是1至約30，則r是1；(R8-O)v是聚氧亞烷基，它是具有C2-C4氧亞烷基單元的均聚物，無規共聚物或嵌段共聚物，其中R8是C2H4，C3H6，C4H8，或其混合物，和v是約5至約250的整數；R9是H或C1-C4烷基；和D是C8-C30不飽和烷基，或羧基取代的C8-C30不飽和烷基。
9.一種聚合物，它是包含基於總單體混合物重量的以下物質的單體混合物的聚合反應產物(a)約10至約70重量％至少一種氨基取代的乙烯基單體或其鹽；(b)約20至約80重量％至少一種憎水非離子乙烯基單體；(c)約0.01至約25重量％至少一種締合乙烯基單體；(d)約0.01至約2 5重量％至少一種半憎水乙烯基表面活性劑單體；(e)最高至約10重量％羥基取代的非離子乙烯基單體；(f)最高至約5重量％交聯性單體；(g)最高至約10重量％鏈轉移劑；和(h)最高至約2重量％聚合物穩定劑。
10.權利要求9的聚合物，其中氨基取代的乙烯基單體選自(甲基)丙烯酸單(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基酯，(甲基)丙烯酸二(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基酯，單(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯醯胺，二(C1-C4)烷基氨基(C1-C8)烷基(甲基)丙烯醯胺，含氮雜環(甲基)丙烯醯胺，含氮雜環(甲基)丙烯酸酯，和其混合物。
11.權利要求9的聚合物，其中憎水非離子乙烯基單體是具有任一以下式(I)或(II)的化合物(I)CH2＝C(X)Z，(II)CH2＝CH-OC(O)R；其中，分別在式(I)和(II)中，X是H或甲基；和Z是-C(O)OR1，-C(O)NH2，-C(O)NHR1，-C(O)N(R1)2，-C6H4R1，-C6H4OR1，-C6H4Cl，-CN，-NHC(O)CH3，-NHC(O)H，N-(2-吡咯烷酮基)，N-己內醯胺基，-C(O)NHC(CH3)3，-C(O)NHCH2CH2-N-亞乙基脲，-SiR3，-C(O)O(CH2)xSiR3，-C(O)NH(CH2)xSiR3，或-(CH2)xSiR3；x是1至約6的整數；R分別獨立地是C1-C30烷基；R1分別獨立地是C1-C30烷基，羥基取代的C2-C30烷基或滷素取代的C1-C30烷基。
12.權利要求9的聚合物，其中憎水非離子乙烯基單體是丙烯酸的C1-C30烷基酯，甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯，或其混合物。
13.權利要求9的聚合物，其中締合乙烯基單體是以下結構式(III)的化合物 其中，R2分別獨立地是H，甲基，-C(O)OH，或-C(O)OR3；R3是C1-C30烷基；A是-CH2C(O)O-，-C(O)O-，-O-，-CH2O-，-NHC(O)NH-，-C(O)NH-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)O-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-，或-CH2CH2NHC(O)-；Ar是二價芳基；E是H或甲基；z是0或1；k是0至約30的整數，和m是0或1，條件是如果k是0，則m是0，和如果k是1至約30，則m是1；(R4-O)n是聚氧亞烷基，它是具有C2-C4氧亞烷基單元的均聚物，無規共聚物，或嵌段共聚物，其中R4是C2H4，C3H6，C4H8，或其混合物，和n是約5至約250的整數；Y是-R4O-，-R4NH-，-C(O)-，-C(O)NH-，-R4NHC(O)NH-，或-C(O)NHC(O)-；和R5是選自C8-C40直鏈烷基，C8-C40支化烷基，C8-C40碳環烷基，C2-C40烷基-取代的苯基，芳基取代的C2-C40烷基，和C8-C80複合酯的取代的或未取代的烷基；其中R5烷基基團視需要包含一個或多個選自羥基基團，烷氧基基團，和滷素基團的取代基。
14.權利要求9的聚合物，其中半憎水乙烯基表面活性劑單體是具有任一以下結構式(IV)或(V)的化合物 其中，分別在結構式(IV)和(V)中；R6分別獨立地是H，C1-C30烷基，-C(O)OH，或-C(O)OR7；R7是C1-C30烷基；A是-CH2C(O)O-，-C(O)O-，-O-，-CH2O-，-NHC(O)NH-，-C(O)NH-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)O-，-Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-，或-CH2CH2NHC(O)-；Ar是二價芳基；E是H或甲基；z是0或1；p是0至約30的整數，和r是0或1，條件是如果p是0，則r是0，和如果p是1至約30，則r是1；(R8-O)v是聚氧亞烷基，它是具有C2-C4氧亞烷基單元的均聚物，無規共聚物，或嵌段共聚物，其中R8是C2H4，C3H6，C4H8，或其混合物，和v是約5至約250的整數；R9是H或C1-C4烷基；和D是C8-C30不飽和烷基，或羧基取代的C8-C30不飽和烷基。
15.權利要求9的聚合物，其中氨基取代的乙烯基單體選自(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲基氨基)丙基酯，N′-(3-N，N-二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯醯胺，甲基丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙酯，甲基丙烯酸2-(N，N-二乙基氨基)乙酯，甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯，2-(N，N-二甲基氨基)丙基甲基丙烯醯胺，和丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)新戊基酯；(b)約50至約65重量％至少一種憎水非離子乙烯基單體，選自丙烯酸的C1-C30烷基酯，甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯，和其混合物；(c)約0.1至約10重量％至少一種締合乙烯基單體，選自聚乙氧基化甲基丙烯酸鯨蠟基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸鯨蠟硬脂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸硬脂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸花生基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸二十二烷基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸月桂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸蠟基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸褐煤基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸蜂花基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸三十二烷基酯，三苯乙烯基苯酚聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，氫化蓖麻油聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，低芥酸菜子聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯，和膽甾醇聚乙氧基化甲基丙烯酸酯；(d)約0.1至約10重量％至少一種具有以下化學式之一的半憎水乙烯基表面活性劑單體CH2＝CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH或CH2＝CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH；其中a是2，3，或4；b是1至約10的整數；c是約5至約50的整數；d是1至約10的整數；和e是約5至約50的整數；(e)最高至約10重量％羥基取代的非離子乙烯基單體；(f)最高至約5重量％交聯性單體；(g)最高至約10重量％鏈轉移劑；和(h)最高至約2重量％聚合物穩定劑。
16.權利要求9的聚合物，其中締合乙烯基單體選自聚乙氧基化甲基丙烯酸鯨蠟基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸鯨蠟硬脂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸硬脂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸花生基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸二十二烷基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸月桂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸蠟基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸褐煤基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸蜂花基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸三十二烷基酯，三苯乙烯基苯酚聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，氫化蓖麻油聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，低芥酸菜子聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯，和膽甾醇聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，和其混合物。
17.權利要求9的聚合物，其中半憎水乙烯基表面活性劑單體包含可聚合的不飽和端基和共價鍵鍵接到其上的聚氧亞烷基基團。
18.權利要求17的聚合物，其中聚氧亞烷基基團是包含約5至約250個C2-C4氧亞烷基單元的均聚物，無規共聚物，或嵌段共聚物。
19.權利要求9的聚合物，其中單體混合物包括具有以下化學式之一的半憎水乙烯基表面活性劑單體CH2＝CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH或CH2＝CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH；其中a是2，3，或4；b是1至約10的整數；c是約5至約50的整數；d是1至約10的整數；和e是約5至約50的整數。
20.權利要求9的聚合物，其中單體混合物包含約0.01至約10重量％至少一種羥基取代的非離子乙烯基單體，基於總單體混合物重量。
21.權利要求20的聚合物，其中羥基取代的非離子乙烯基單體選自丙烯酸羥基取代(C1-C4)烷基酯，甲基丙烯酸羥基取代(C1-C4)烷基酯，羥基取代(C1-C4)烷基丙烯醯胺，羥基取代(C1-C4)烷基甲基丙烯醯胺，和其混合物。
22.權利要求20的聚合物，其中羥基取代非離子乙烯基單體是甲基丙烯酸2-羥乙基酯。
23.權利要求9的聚合物，其中單體混合物包含約0.01至約3重量％至少一種交聯性單體，基於總單體混合物重量。
24.權利要求23的聚合物，其中交聯性單體是具有至少兩個丙烯酸酯基團的多元醇的丙烯酸酯，具有至少兩個甲基丙烯酸酯基團的多元醇的甲基丙烯酸酯或其組合。
25.權利要求9的聚合物，其中單體混合物包含至少約0.1重量％鏈轉移劑，基於總單體混合物重量。
26.權利要求25的聚合物，其中鏈轉移劑選自硫代化合物，二硫化物化合物，亞磷酸鹽，次磷酸鹽，滷代烷基化合物，和其組合。
27.一種聚合物，它是包含基於總單體混合物重量的以下物質的單體混合物的聚合反應產物(a)約20至約50重量％至少一種氨基取代的乙烯基單體，其選自(甲基)丙烯酸3-(N，N-二甲基氨基)丙基酯，N′-(3-N，N-二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯醯胺，甲基丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙酯，甲基丙烯酸2-(N，N-二乙基氨基)乙酯，甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯，2-(N，N-二甲基氨基)丙基甲基丙烯醯胺，和丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)新戊基酯；(b)約50至約65重量％至少一種憎水非離子乙烯基單體，選自丙烯酸的C1-C30烷基酯，甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯，和其混合物；(c)約0.1至約10重量％至少一種締合乙烯基單體，選自聚乙氧基化甲基丙烯酸鯨蠟基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸鯨蠟硬脂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸硬脂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸花生基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸二十二烷基酯，聚乙氧基化甲基丙烯酸月桂基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸蠟基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸褐煤基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸蜂花基酯，聚乙氧基化(甲基)丙烯酸三十二烷基酯，三苯乙烯基苯酚聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，氫化蓖麻油聚乙氧基化甲基丙烯酸酯，低芥酸菜子聚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯，和膽甾醇聚乙氧基化甲基丙烯酸酯；(d)約0.1至約10重量％至少一種具有以下化學式之一的半憎水乙烯基表面活性劑單體CH2＝CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH或CH2＝CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH；其中a是2，3，或4；b是1至約10的整數；c是約5至約50的整數；d是1至約10的整數；和e是約5至約50的整數；(e)最高至約10重量％羥基取代非離子乙烯基單體；(f)最高至約5重量％交聯性單體；(g)最高至約10重量％鏈轉移劑；和(h)最高至約2重量％聚合物穩定劑。
28.權利要求27的聚合物，其中單體混合物包含約1至約5重量％至少一種羥基取代非離子乙烯基單體，基於總單體混合物重量。
29.權利要求28的聚合物，其中羥基取代非離子乙烯基單體選自丙烯酸羥基取代(C1-C4)烷基酯，甲基丙烯酸羥基取代(C1-C4)烷基酯，羥基取代(C1-C4)烷基丙烯醯胺，和羥基取代(C1-C4)烷基甲基丙烯醯胺，和其混合物。
30.權利要求28的聚合物，其中羥基取代非離子乙烯基單體是甲基丙烯酸2-羥乙基酯。
31.權利要求27的聚合物，其中單體混合物包含約0.01至約3重量％交聯性單體，基於總單體混合物重量。
32.權利要求31的聚合物，其中交聯性單體是具有至少兩個丙烯酸酯基團的多元醇的丙烯酸酯，具有至少兩個甲基丙烯酸酯基團的多元醇的甲基丙烯酸酯或其混合物。
33.權利要求27的聚合物，其中單體混合物包含至少約0.1重量％鏈轉移劑，基於總單體混合物重量。
34.權利要求33的聚合物，其中鏈轉移劑選自硫代化合物，二硫化物化合物，亞磷酸鹽，次磷酸鹽，滷代烷基化合物，和其混合物。
35.一種用於製備權利要求1的聚合物的方法，其包括將單體混合物在含水介質中，在不低於約7的pH下，在自由基引發劑和表面活性劑的存在下，和在反應溫度為約20至約80℃下進行乳液聚合。
36.權利要求35的方法，其中乳液聚合反應在乳化量的至少一種陰離子表面活性劑，非離子表面活性劑，兩性表面活性劑，或其混合物的存在下進行。
37.一種通過權利要求35的乳液聚合反應方法而製成的聚合物乳液。
38.一種包含權利要求1的聚合物和水的組合物。
39.權利要求38的組合物，其進一步包含如下物質中的至少一種pH調節劑，緩衝劑，輔助固定聚合物，輔助成膜劑，輔助流變改性劑，輔助頭髮調理劑，輔助皮膚調理劑，化學捲髮或拉直劑，著色劑，表面活性劑，聚合物膜改性劑，產品穩定化和整飾劑，推進劑，輔助溶劑，或其混合物。
40.權利要求38的組合物，其進一步包含至少一種季銨化合物。
41.權利要求38的組合物，其進一步包含至少一種羥基羧酸。
42.權利要求38的組合物，其進一步包含至少一種輔助固定聚合物。
43.一種包含權利要求1的聚合物的配製組合物，其中配製組合物選自用於個人護理，健康護理，家用護理，機構護理，工業護理，和工業工藝的組合物。
44.權利要求43的配製組合物，其中用於個人護理的組合物是用於皮膚或頭髮的清潔劑。
45.權利要求43的配製組合物，其中用於個人護理或健康護理的組合物包括如下物質中的至少一種pH調節劑，緩衝劑，輔助頭髮固定劑，輔助成膜劑，輔助流變改性劑，輔助頭髮調理劑，輔助皮膚調理劑，化學捲髮或拉直劑，著色劑，表面活性劑，聚合物膜改性劑，產品穩定化和整飾劑，推進劑，輔助溶劑，或其混合物。
46.權利要求43的配製組合物，其中用於家用護理或機構和工業護理的組合物是清潔劑。
47.權利要求43的配製組合物，其中用於家用護理或機構和工業護理的組合物包括如下物質中的至少一種pH調節劑，緩衝劑，輔助成膜劑，輔助流變改性劑，著色劑，表面活性劑，金屬離子螯合劑，分散劑，推進劑，輔助溶劑，或其混合物。
48.權利要求43的配製組合物，其中用於工業工藝的組合物是紡織品處理劑。
49.權利要求43的配製組合物，其中用於家用護理，機構和工業護理，或工業工藝的組合物是油漆或表面塗料。
50.權利要求43的組合物，它是液體，凝膠，泡沫材料，噴劑，乳液，半固體，或固體的形式。
51.一種包含權利要求27的聚合物和水的組合物。
52.權利要求51的組合物，其進一步包含如下物質中的至少一種pH調節劑，緩衝劑，輔助頭髮固定劑，輔助成膜劑，輔助流變改性劑，輔助頭髮調理劑，輔助皮膚調理劑，化學捲髮或拉直劑，著色劑，表面活性劑，聚合物膜改性劑，產品穩定化和整飾劑，推進劑，輔助溶劑，或其混合物。
53.權利要求51的組合物，其進一步包含至少一種季銨化合物。
54.權利要求51的組合物，其進一步包含至少一種羥基羧酸。
55.權利要求51的組合物，其進一步包含至少一種輔助固定聚合物。
56.一種包含權利要求27的聚合物的配製組合物，其中配製組合物選自用於個人護理，健康護理，家用護理，機構護理，工業護理，或工業工藝的組合物。
57.權利要求56的配製組合物，其中用於個人護理的組合物是用於皮膚或頭髮的清潔劑。
58.權利要求56的配製組合物，其中用於個人護理或健康護理的組合物包括如下物質中的至少一種pH調節劑，緩衝劑，輔助頭髮固定劑，輔助成膜劑，輔助流變改性劑，輔助頭髮調理劑，輔助皮膚調理劑，化學捲髮或拉直劑，著色劑，表面活性劑，聚合物膜改性劑，產品穩定化和整飾劑，推進劑，輔助溶劑，或其混合物。
59.權利要求56的配製組合物，其中用於家用護理或機構和工業護理的組合物是清潔劑。
60.權利要求56的配製組合物，其中用於家用護理或機構和工業護理的組合物包括如下物質中的至少一種pH調節劑，緩衝劑，輔助成膜劑，輔助流變改性劑，著色劑，表面活性劑，金屬離子螯合劑，分散劑，推進劑，輔助溶劑，或其混合物。
61.權利要求56的配製組合物，其中用於工業工藝的組合物是紡織品處理劑。
62.權利要求56的配製組合物，其中用於家用護理，機構和工業護理，或工業工藝的組合物是油漆或表面塗料。
63.權利要求56的組合物，它是液體，凝膠，泡沫材料，噴劑，乳液，半固體，或固體的形式。
64.一種包含權利要求1的聚合物和至少一種表面活性劑的含水聚合物乳液。
65.權利要求64的含水聚合物乳液，其中表面活性劑構成乳液的約1至約10重量％，基於總乳液重量。
66.權利要求64的含水聚合物乳液，其中聚合物構成乳液的至少約15重量％，基於總乳液重量。
67.權利要求64的含水聚合物乳液，其中表面活性劑包含至少一種非離子表面活性劑，陰離子表面活性劑，或其混合物。
68.一種頭髮護理組合物，它包含有效量的權利要求1的聚合物以向頭髮護理組合物提供選自頭髮固定性能，頭髮調理性能，粘性性能，和其組合的性能。
69.權利要求68的頭髮護理組合物，其進一步包括至少一種輔助成膜劑，頭髮固定劑，輔助頭髮調理劑，輔助流變改性劑，或其混合物。
70.一種皮膚護理組合物，它包含有效量的權利要求1的聚合物以向皮膚護理組合物提供選自皮膚調理性能，粘性性能，和其組合的性能。
71.權利要求70的皮膚護理組合物，它包括至少一種輔助皮膚調理劑，輔助流變改性劑或其混合物。
全文摘要
本發明公開了一種多用途聚合物，它是包含如下物質的單體混合物的聚合反應產物至少一種氨基取代的乙烯基單體；至少一種非離子乙烯基單體；至少一種締合乙烯基單體；至少一種半憎水乙烯基表面活性劑單體；和，視需要，包含一種或多種羥基取代非離子乙烯基單體，交聯性單體，鏈轉移劑或聚合物穩定劑。這些乙烯基加成聚合物具有取代基的組合，包括在低pH下提供陽離子性能的氨基取代基，憎水取代基，憎水改性的聚氧亞烷基取代基，和親水聚氧亞烷基取代基。該聚合物驚奇地在酸性含水組合物中提供有益的流變性能，且可與陽離子材料相容。該多用途聚合物可用於各種的用於個人護理，健康護理，家用護理，機構和工業護理，和工業場合的產品中。
文檔編號C08F220/34GK1703432SQ03824390
公開日2005年11月30日 申請日期2003年8月25日 優先權日2002年9月13日
發明者K·塔馬裡塞爾維, T·A·巴克爾, J·E·穆爾利, C·T·格林斯雷德, J·F·史穆克－卡斯特納, D·S·菲拉 申請人:諾沃恩Ip控股公司