专利名称：调理/造型四聚物的制作方法 乙烯基吡咯烷酮(VP)与二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)的聚合物广泛用作头发和皮肤组合物的活性成分。尽管这些共聚物通常是用于诸如调理剂和香波的产品的合适聚合物，但理想的是提供在这些和其他个人护理产品中具有改善的性能特征的新聚合物。发明概述本申请描述的是在规定组分范围内、用于头发和皮肤护理组合物，且具有很高的防潮性能、低粘性和有益的高浊点的乙烯基己内酰胺(VCL)、乙烯基吡咯烷酮(VP)、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)与C9-C24烷基季铵化二甲基氨基丙基甲基丙烯酸或季铵化(甲基)丙烯酰胺单体的四聚物。附图简述附图是本发明聚合物的HHCR与时间的关系曲线。详细描述本发明的四聚物包含以下四种单体，即A、B、C和D，其组分(wt％)范围如下 乙烯基己内酰胺(5-85％，优选55-75％) 乙烯基吡咯烷酮(5-85％，优选20-40％) (0.05-20％，优选0.1-5％)(C)其中(C)是丙烯酰胺或丙烯酸的衍生物；P是O或NR2；R1、R2、R3、R4独立地是H或C1-C5烷基；和R5是C2-C16烷基亚烷基； (0.1-50％，优选1-10％)(D)其中(D)是丙烯酰胺或丙烯酸的季铵化衍生物；P是O或NR2；R1、R2、R3、R4独立地是H或C1-C5烷基；R5是C2-C16亚烷基；R6是C8-C24烷基；M是卤化物、甲苯磺酸盐、磷酸盐或烷基硫酸盐阴离子。本发明的四聚物是带有长烷基侧链的疏水改性阳离子聚合物。典型的四聚物(VCL-VP-DMAPMA-QDMAPMA)具有以下化学式 合适的是单体D通过如下季铵化DMAPMA单体(C)制备 在本发明的优选实施方案中，C是二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺，且
D是丙烯酸或丙烯酰胺的C12-C18烷基季铵化衍生物；优选C12烷基季铵化单体；四聚物的重均分子量为约50,000-400,000；优选100,000-250,000；它是水溶性的或水分散性的；并在浇到承载表面时形成透明的防潮疏水膜；它是表面活性的和水解稳定的；而且是均匀的四聚物。
本发明中含有约0.1-10％(重量)四聚物的性能优异的化妆品组合物可通过传统方法制备，在造型配方中可包括其他阳离子、阴离子、非离子或两性离子聚合物，也可包括阳离子、阴离子、非离子或两性表面活性剂和其他常用调理剂。它们还可含有诸如水溶性、水不溶性或油溶性UV过滤剂、颜料、抗自由基剂、抗氧化剂、维生素和维生素原的保护剂。本发明组合物中可包含的其他化妆品可接受的添加剂是固定剂、氧化剂、还原剂、染料、清洁剂、增稠剂、香料、珠光剂、稳定剂、pH调节剂、填料、防腐剂、羟基酸、阳离子和非离子聚醚缔合聚氨酯；诸如氨基二甲聚硅氧烷、二甲聚硅氧烷、乙氧基或丙氧基化硅氧烷的硅氧烷；植物油、矿物油、合成油；诸如二元醇或甘油的多元醇；脂族醇、漂白剂和螯合剂。
优选的是本发明的均相四聚物根据Kou-Chang Liu等在US5626836中描述的方法制备，该方法是在合适的溶剂，即乙醇和水的混合物中的溶液聚合。
本发明的四聚物可以各种分子量制备，取决于聚合介质中存在的链转移剂。在混合溶剂体系，例如10-30％EtOH和70-90％水中，分子量一般在约50,000-300,000。高分子量聚合物更适合用于头发摩丝、凝胶和洗液中，而低分子量聚合物更适合喷发剂。对于约50,000-250,000道尔顿的分子量，优选15-30％乙醇和70-85％水的溶剂体系。
通过掺入DMAPMA C12季铵盐(quat)氯化物单体实现的在共聚物结构中存在长烷基链降低了聚合物的亲水性，并改善了它的触觉性能(低粘性)。
采用单体季铵盐的优点是它也提高了含乙烯基己内酰胺的共聚物的浊点。浊点是聚合物从溶液中沉淀形成分散体、沉积物或多相分散体的温度。一般聚合物溶液的特征是较低的临界溶液温度，聚合物在该温度以上就从溶液中沉积出来。例如，聚(乙烯基己内酰胺)的均聚物的特征在于其浊点为34℃。聚(乙烯基吡咯烷酮)的均聚物的特征是浊点高于100℃。所制备的四聚物共(VCL-VP-DMAPMA-C12季铵盐-DMAPMA氯化物)具有40℃-70℃，优选50℃-60℃的理想浊点。在化妆品应用中，最好选用浊点高于50℃的聚合物，因为其稳定性试验通常在该温度下进行。因此，如果聚合物的特征在于其浊点低于50℃，包含这种材料的配方就认为是不稳定的。四聚物中较高用量的VP和较低用量的VCL得到较高浊点的聚合物。另一方面，通过降低VP含量，提高了聚合物的保持性，这是头发固定剂的关键性能，表示聚合物在高湿度下保持在头发上的能力。因此，含有65％VCL的共聚物具有良好的保持性，且浊点在47-50℃之间。此外，在共聚物组合物中添加2-10％DMAPMA-C12季铵盐氯化物将使浊点提高2-10℃，使其可被化妆品应用接受。
具有合适分子量，一般为50,000-250,000的共(VCL-VP-DMAPMA-C12季铵盐-DMAPMA氯化物)聚合物，以及具有高含量VCL(高达75％)和低含量DMAPMA-C12季铵盐(最多5％)的组合物可用作水基喷发聚合物。高含量VCL保证了良好的防潮性能，而低含量DMAPMA-C12季铵盐氯化物提供了良好的触觉性能，改善了保持性，并提高了浊点，而不会造成应用期间产品过度发泡。
优选组合物是在20-80％乙醇-水中以25-40％的固体制备的70/28/0.4/1.6，GPC重均分子量为110,000，浊点(cP1％)53.5℃。
本发明的共(VCL-VP-DMAPMA-C12季铵盐-DMAPMA氯化物)聚合物还通过改变其头发感觉和头发摩擦提供了对头发的调理效果。
本发明组合物的N-氧化物共聚物通过用对DMAPMA化学计算量的过氧化氢处理该聚合物来制备。这种材料的优点是气味、颜色得到改善，且与阴离子表面活性剂的相容性提高。
本发明现将参考以下实施例进行描述。
实施例1异丁烯酰氨基丙基月桂基-二甲基氯化铵(MAPLDMAC)的制备将350g DMAPMA和280g氯代十二烯(1.5∶1)的混合物与111.2g水(15％)和6滴浓硫酸一起搅拌。将反应混合物加热到95℃，并使空气作泡状通过。转化后接着用氯化物滴定。24小时后反应结束，冷却混合物。产物可与水混溶，是15.0％水、69.1％MAPLDMAC和15.9％DMAPMA的混合物。再将其不加提纯地用于聚合。
实施例2VCL/VP/DMAPMA/DMAPMAA-C12Cl季铵盐(65/31/0.8/3.2)的四聚物，10/90乙醇/水中的33.3％固体将360g水、40g乙醇和6滴20％氢氧化铵水溶液加入1升的夹套釜中。将混合物在氮气吹扫下以200rpm搅拌加热到78℃。同时在唧筒(pump)中吸入130g VCL、62g VP和由6.5g DMAPMA-C12季铵盐氯化物、1.5g DMAPMA与1.4g水组成的9.4g 1-氯代十二烷季铵化的DMAPMA混合物(实施例1)的混合物。在t＝0时，在釜中加入0.20g Luperox?575(过氧己酸叔戊酯引发剂)，然后在接下来的3小时内以恒定流量将唧筒中的内容物排到釜中。在t＝1、2小时(每次0.20g)和t＝4、7小时(每次0.40g)时再加入Luperox?575。加入最后的引发剂后，在78℃下再搅拌该釜10小时。冷却后将反应器内容物(透明粘稠共聚物溶液)倒入玻璃瓶中。
该产物是用于本发明方法的相关数量的每种单体的预定组合物指示的VCL、VP、DMAPMA和MAPLDMAC的均相四聚物的醇水溶液，基本上不含任何残余均聚物或共聚物。该四聚物产物的收率基本上是定量的。
本发明组合物的N-氧化物共聚物通过用相对于DMAPMA化学计算量(或1.5-5倍过量，以摩尔数计)的过氧化氢处理该共聚物来制备。
实施例3-10VCL/VP/DMAPMA/MAPLDMAC的四聚物VCL/VP/DMAPMA/MAPLDMAC及其N-氧化物衍生物的四聚合通过以下与实施例2中描述的相同方法进行。产物及其性能示于下表。
表

组合物 VCL/VP/DMAPMA/DMAPMA?-C12H25Cl?或VCL/VP/DMAPMA-O/DMAPM A?-C12H25Cl?(实施例3-5)CP(1％)-1％溶液的浊点实施例11调理膏漂洗配方

说明将A部分温和缓慢搅拌加热到60℃。熔化B部分并边搅拌边缓慢加入A部分中，直到混合物看起来已很好地混合而且均匀。继续缓慢搅拌，将溶液冷却到室温。搅拌加入C部分。
实施例12头发增湿剂

混合A并搅拌加热到75℃。单独地，混合B相并加热到75℃。将B快速搅拌加入A中，然后冷却到室温。
实施例13
调理香波配方

说明缓慢搅拌加热A部分至60℃约半小时或直到溶液变透明。同时将B部分加热到55℃，并继续搅拌将B部分加入A部分中。移开加热源。一旦所得溶液达到45℃就加入C部分。继续(缓慢)搅拌至目标溶液冷却到室温。
实施例14在实际使用条件下测试调理剂和香波配方，并与采用公知聚合物和表面活性剂的类似配方比较。请专家根据易梳理性、光泽、残留和静电来评价处理后头发的特性。此外，采用诸如梳理分析和高湿度卷曲保持分析的仪器分析方法。发现基于本发明聚合物的产品具有优异的湿态梳理性、优异的干燥感觉和柔软性以及优异的湿润感觉。
实施例15造型洗液造型洗液配方用1-3％(重量)实施例3或实施例5的四聚物和0.1％防腐剂以水溶液形式制备。
实施例16高湿度卷曲保持分析(HHCR)用实施例15中制备的头发洗液处理2g发束，然后用卷筒卷曲，在40℃干燥，并在90％相对湿度和27℃下进行HHCR分析。对实施例3和实施例5的聚合物试样进行的这种试验的结果示于附图。
结果表明，用7.5mg聚合物/1g头发处理的头发有非常好的HHCR，对于5mg聚合物/1g头发的较低剂量也有较高的值。注意该试验用平均截面积0.0075mm2的深黑头发进行。
实施例17非气溶胶造型喷剂

混合这些成分至均匀。
通过测量喷出的分布图案和HHCR测试该产物。发现根据以上组分的产物得到了颗粒很细小(DV50等于81μm)的良好喷雾图案，并在7.5mg聚合物/1g头发的处理剂量下具有良好的HHCR。
实施例18透明发胶Carbopol?940浆的制备

将Carbopol?940分散在水中，并混合至不再有气泡，且浆料变得均匀(半透明，米色)。
发胶的制备

制备A相和B相。将A相和B相混合。用C相调节pH值至7。
在头发上试验用这种方法制备的发胶，表现出在头发光泽、挺度、快速卷曲、梳理拖曳、梳子残留、梳理后头发上的残留、可操纵性和静电方面有良好的特性。还在90％RH下4小时后表现出94％的高湿度卷曲保持性。
实施例19摩丝

混合A相各成分，加入每种成分后都混合均匀。用柠檬酸调节pH值至6。将浓缩物倒入罐中，真空卷缩并加入B。
基于本发明聚合物的造型摩丝配方的特征在于高挺度、高防潮性能和良好的干态和湿态感觉。
实施例20头发漂白剂漂白粉

将40g以上无水组合物与80g以下含水组合物混合显色剂/氧化剂

得到漂白膏，将其涂抹在头发上并保持45分钟，使其均匀漂白黑色自然头发，头发经处理后有很好的调理感。
实施例21永久波浪组合物还原组合物

将该还原组合物涂抹在预先绕在9mm直径卷发器上的一绺湿头发上。保持10分钟后，用水彻底冲洗。然后涂抹以下氧化组合物氧化组合物

保持10分钟后，在用水彻底冲洗。然后从卷发器上松下头发并吹干。对发束进行的专家检验表明头发具有良好的触觉性能。
实施例22
头发松弛剂

将预先混合的A和B分别加热到75℃，并在A中加入B并快速混合。加入C和D前冷却到40℃。
该组合物可用于拉直很卷的头发。
可制备的皮肤护理产品的几个实例采用本发明的聚合物。
实施例23
氧化性染发剂

在处理头发前将染发洗液和显色剂混合形成染发膏。使头发沾满该产物并保持反应30分钟。然后彻底清洗头发并吹干。专家评估认为头发在颜色、光泽、表面残留、感觉和机械性能方面表现良好。
实施例24护肤霜/防晒霜

分散A相并加热到70-72℃。在另一个容器中混合B相并加热到72-75℃。将(A)和(B)混合并加入(C)。混合并冷却到40℃后加入(D)。
实施例25
皮肤增湿剂

将水加热到80℃，将羟乙基纤维素喷淋到水中并匀速搅拌，加入剩下的A相并混合至清澈。熔化并混合B相成分并混合至均匀。在A相中缓慢加入B相。冷却至室温。缓慢加入胶原氨基酸并混合至光滑。加入D成分并混合至均匀。
实施例26
防皱处理膏

在搅拌下混合A并加热到80℃。加热B到80℃。将A加入B并剧烈搅拌。均匀后冷却到35℃并加入C。
实施例27
浴液

通过先分散聚合物然后加入剩余成分来混合A，加热到75℃。在相同温度下混合B。将B加入A同时混合。加入C并用NaCl调节粘度。冷却到35℃并加入防腐剂和香料。
实施例28
紧肤膏

分散A相并混合至均匀。加入(B)、(C)和(D)并混合至均匀且清澈。
虽然本发明已具体参考其某些实施方案进行描述，但本领域普通技术人员可对此进行改变和修改。因此本发明仅受到以下权利要求的限制。


描述了在规定组分范围内，乙烯基己内酰胺(VCL)、乙烯基吡咯烷酮(VP)、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)与C