[发明专利]丙烯酰聚合物

说明书

本发明涉及残留单体含量非常低的丙烯酰聚合物(acrylic polymer)珠粒，及其在头发护理制剂(特别是造型剂)中的用途。

诸如Luvimer(BASF)、Balance(Akzo Nobel)或Acudyne(Rohm und Haas)的丙烯酸酯共聚物广泛应用于头发护理业作为气溶胶和非气溶胶喷雾用的定型聚合物。这些聚合物通过乳液聚合技术制备，乳液聚合技术允许良好地控制关键聚合物参数，例如分子量、在nm范围(通常为50-300nm)内的颗粒尺寸和残留单体含量。然而，在乳液聚合期间未得到微米尺寸的颗粒。由于其小的颗粒尺寸，与经干燥的通过悬浮聚合可得到的聚合物珠粒相比，经干燥的乳液聚合物的粉尘污染趋势较大。另一方面，为了避免粉尘污染问题而原位使用的聚合物乳液，需要保藏以避免细菌或真菌生长。

干燥的乳液聚合物的粉尘污染问题可以通过珠粒型悬浮聚合来克服，所述珠粒型悬浮聚合是一种众所周知的聚合方法，其中所形成的聚合物作为微米尺寸的球形珠粒或珠状物得到。然而，尽管水溶性副产物可以在最终的脱水和洗涤循环期间用固定的水相除去，水不溶的副产物(例如特别是未反应的单体)仍留在聚合物珠粒中，导致特征性异味、玻璃化转变温度(T_g)降低和毒理学问题，特别是当单体选自丙烯酸/甲基丙烯酸或其酯时。

因而，尽管丙烯酰聚合物珠粒广泛用于着色剂、摄影应用、油墨或塑料领域，但由于残留单体含量导致的毒理学问题，其在个人护理产品应用(例如特别是头发护理制剂)中仍受到限制。

因此，目前需要一种用于化妆品应用的丙烯酰聚合物珠粒的制备方法，特别是残留单体含量非常低(例如低于250ppm，特别是低于100ppm)的头发护理制剂。此外，在加工和储存期间为了避免珠粒粘附到一起，这种丙烯酰聚合物珠粒必须具有足够高的Tg(至少45℃)，特别地介于80-120℃之间。为了工业上可行，这种珠粒应该可通过高效和经济上吸引人的方法得到，即为了实现低单体含量不需要使用复杂的净化过程。此外，这种珠粒应该是不含防腐剂、无灰尘、自由流动的，并且显示出易溶解性，即使不加入分离剂也不结块。

此外，这种丙烯酰聚合物珠粒应该与常用的化妆品成分相容，并且易于配制成在溶剂或溶剂混合物中的泵作用喷雾或气溶胶喷雾。用于头发的丙烯酰聚合物珠粒应该能快速干燥，给予良好的定型，并且即使在增大的大气湿度下仍能使头发长时间保持(例如良好的卷曲保持)，易于被洗去。此外，经处理的头发应该具有良好的触觉性能，例如触感很好并且不粘。

业已令人惊讶地发现，通过甲基丙烯酸、甲基丙烯酸正丁酯和丙烯酸乙酯的混合物的悬浮聚合可得到的丙烯酰聚合物珠粒的残留单体含量可以通过加入甲基丙烯酸乙酯而显著降低。

因而，本发明在第一实施方式中涉及一种用于制备丙烯酰聚合物珠粒的方法，该方法包括，使由甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)、丙烯酸乙酯(EA)和甲基丙烯酸乙酯(EMA)的混合物组成的单体组合物经历悬浮聚合。

与本发明有关的术语“聚合物珠粒”表示便于分离(例如通过过滤或离心)的聚合物颗粒。与本发明有关的聚合物珠粒的平均直径通常为至少50μm，优选至少150μm。通常，珠粒的直径介于50和1500μm之间，例如特别地介于150-400μm之间。

在一个具体的实施方式中，单体组合物由10-30重量％的甲基丙烯酸、35-65重量％的甲基丙烯酸正丁酯、5-15重量％的丙烯酸乙酯和10-35重量％的甲基丙烯酸乙酯的混合物组成，例如，具体地由15-25重量％的甲基丙烯酸、38-60重量％的甲基丙烯酸正丁酯、8-15重量％的丙烯酸乙酯和15-25重量％的甲基丙烯酸乙酯的混合物组成，例如，甚至更具体地由17-22重量％的甲基丙烯酸、44-56重量％的甲基丙烯酸正丁酯、9-15重量％的丙烯酸乙酯和15-25重量％的甲基丙烯酸乙酯的混合物组成。

使用由15-22重量％的甲基丙烯酸、44-56重量％的甲基丙烯酸正丁酯、9-15重量％的丙烯酸乙酯和18-22重量％的甲基丙烯酸乙酯组成的单体混合物时，得到特别低的残留单体含量。

根据本发明，所用的术语“由……组成”表示单体的总量理论上合计为100重量％。然而，并不排除可能存在少量(例如小于5重量％，优选小于3重量％)杂质或添加剂，例如通过各原料引入的。