JP2018517016A - 過酸化物化合物を安定化するためのポリマー - Google Patents

過酸化物化合物を安定化するためのポリマー Download PDF

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Abstract

本発明は、過酸化物化合物を分解に対して安定化するための、特定の、一般に定義されたコポリマーの使用に関する。本発明はまた、コポリマーの特定の実施形態、特に、N-ビニルピロリドン(又はN-ビニル-2-カプロラクタム)、並びにビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位を含有するコポリマーに関する。

Description

本発明は、過酸化物化合物を分解に対して安定化するための、特定の、一般に定義されたコポリマーの使用に関する。本発明はさらに、過酸化物化合物及びこの特定のコポリマーを含む組成物の、歯の漂白のための使用に関する。本発明はさらに、コポリマーの特定の実施形態、すなわち、N-ビニルピロリドン(又はN-ビニル-2-カプロラクタム) に由来する繰り返し単位、並びに、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位を含むコポリマーに関する。
エナメルを白くする、それ故に歯を漂白するために、「歯のホワイトニング」とも呼ばれる漂白剤として、過酸化水素(以降H2O2又はH2O2とも呼ぶ)を使用することができることが知られている。H2O2は、室温において水性配合物では不安定である。したがって、貯蔵中のH2O2の早すぎる分解を避ける又は少なくとも遅らせるために、H2O2を含む練り歯磨きは典型的には無水物である。例えば、尿素-H2O2複合体(complex)とも呼ばれる、尿素及びH2O2を含む組成物を含む練り歯磨きは知られている。ポリビニルピロリドン(PVP)及びH2O2を含む組成物を含む、公知の練り歯磨きも存在する。ポリマー及びH2O2を含むこうした組成物は、「ポリマー及びH2O2の複合体」としばしば呼ばれる。一般に、PVP-H2O2複合体の安定性は、尿素-H2O2複合体の安定性よりも高い。各場合に意味するものは、H2O2の分解に対する安定性である。
ポリマー-H2O2複合体は、デンタルケア及び歯の漂白以外の使用分野からも知られている。
WO2011/130370A1は、500〜15000Dのモル質量Mwを有し、アミド基を有するビニルモノマー、及び酸基又は対応する塩を有するビニルモノマーから形成されたコポリマーを記載している。ポリマーに対して開示されている可能な用途は、油田用途又は防食である。これらのコポリマーのH2O2複合体又はデンタルケア向け使用の記載はない。
DE4344131は、流動層乾燥によるポリマー-H2O2複合体の調製を記載している。明示的に言及しているポリマーは、重量比が20:1〜1:20にある、N-ビニルカプロラクタム及び(メタ)アクリルアミドプロピル-3-スルホン酸のコポリマー、並びにN-ビニルピロリドン及びメタクリル酸のコポリマーである。これらのポリマーは、デンタルケア向け殺菌剤又は保存剤として使用することができると記述している。殺菌若しくは保存することができるもの、デンタルケア製品又は歯の明確な開示はない。
WO01/68045は、歯のホワイトニング用の無水接着ストリップを記載しており、その接着層は過酸化物、過酸化物安定剤及びガラス質親水性ポリマーからなる。言及しているポリマーは、ポリビニルピロリドン及びポリ(ビニルピロリドン-co-酢酸ビニル)である。US2012/0058059は、漂白剤としてH2O2-PVP複合体を含む単相性練り歯磨きを記載している。PVP成分は架橋している。
US2005/0036956は、H2O2-PVP複合体に加えて、高い歯の親和性を有する化合物を含む歯の漂白組成物を記載している。この化合物はポリマーでありうる。言及している例は、ポリカルボキシレート又はビニルピロリドン-酢酸ビニルコポリマーである。さらなるコポリマーには言及していない。
US2012/0301522は、H2O2及びビニルラクタムポリマーの複合体を含む、歯の処理用水性組成物を記載している。ポリマーのための言及しているモノマーは、N-ビニルピロリドン及び多数の他のラクタムモノマーである。
US2008/0145321は、H2O2などの過酸化物及びビニルラクタムポリマーの複合体を含む、歯の処理組成物を記載している。ポリマーのための言及しているモノマーは、多数のラクタムモノマー、例えばN-ビニルピロリドン(NVP)である。さらなる記載されているポリマーは、NVPと酢酸ビニル又はジメチルアミノエチルメタクリレートとのコポリマーである。
PVP-H2O2複合体を含む公知の歯の漂白用練り歯磨きの作用は、口の中で唾液と接触した際のPVP-H2O2複合体の溶解、及びH2O2の放出に基づいている。これは、その所望の効果部位、歯の表面において特異的にH2O2を放出するのではない。したがって、歯の表面にH2O2を放出させ、それによって所望の作用部位において特異的にH2O2を提供することが望ましいであろう。
したがって、本発明の目的は、歯の表面に特定の親和性を有するポリマーによって、過酸化物化合物、特にH2O2を分解に対して安定化させることである。
したがって、こうしたポリマー及び過酸化物化合物、特にH2O2を含む対応する組成物を、歯の漂白に使用することは可能であろう。同時に、歯の表面に対するポリマーの特定の親和性のために、過酸化物化合物、特にH2O2は、歯の表面で高い度合いで放出され、それ故に、所望の作用部位において特異的に提供されるであろう。
この目的は以下に定義するコポリマーの使用により達成され、本発明の主題の一部を形成する。
本発明は、
・N-ビニルピロリドン(N-ビニル-2-ピロリドン)、N-ビニル-2-ピペリドン、N-ビニル-3-メチルピロリジノン、N-ビニル-3-メチルピペリドン、N-ビニル-3-メチルカプロラクタム、N-ビニル-4-メチルピロリジノン、N-ビニル-4-メチル-2-ピロリドン、N-ビニル-4-メチルピペリドン、N-ビニル-4-メチルカプロラクタム、N-ビニル-5-メチルピロリジノン、N-ビニル-5-エチル-2-ピロリドン、N-ビニル-4-メチルピペリドン、N-ビニル-3-エチルピロリジノン、N-ビニル-4,5-ジメチルピロリジノン、N-ビニル-5,5-ジメチルピロリジノン、N-ビニル-3,3,5-トリメチルピロリジノン、N-ビニル-5-メチル-5-エチルピロリジノン、N-ビニル-3,4,5-トリメチル-3-エチルピロリジノン、N-ビニル-6-メチル-2-ピペリドン、N-ビニル-6-エチル-2-ピペリドン、N-ビニル-3,5-ジメチル-2-ピペリドン、N-ビニル-4,4-ジメチル-2-ピペリドン、N-ビニル-2-カプロラクタム、N-ビニル-7-メチルカプロラクタム、N-ビニル-7-エチルカプロラクタム、N-ビニル-3,5-ジメチルカプロラクタム、N-ビニル-4,6-ジメチルカプロラクタム、N-ビニル-3,5,7-トリメチルカプロラクタム、N-ビニル-2-バレロラクタム、N-ビニルヘキサヒドロ-2-アゼピノン、N-ビニルオクタヒドロ-2-アゾシノン、N-ビニルオクタヒドロ-2-アゾニノン、N-ビニルデカヒドロ-2-アゼシノン及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
・少なくとも1つのリン酸エステル基を含むモノマー、少なくとも1つのホスホン酸基を含むモノマー、少なくとも1つのスルホン酸基を含むモノマー、エチレン性不飽和ジカルボン酸、エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも1種のコモノマー、
・場合により、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマー、特にOH基、又は1〜10個のエチレンオキシド単位でエトキシル化されたOH基を有する少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマー、特に2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、
・並びに、場合により、分子中に少なくとも2つのラジカル重合性エチレン性不飽和基を有する、少なくとも1種の架橋性コモノマー、を含むコポリマーの、
・過酸化物化合物の分解に対する安定化のための使用であって、
・この過酸化物化合物が、有機過酸化物化合物及び過酸化水素からなる群から選択され、特に有機ヒドロペルオキシド及び過酸化水素からなる群から選択され、特にtert-ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド及び過酸化水素からなる群から選択され、特に過酸化水素である、
使用を提供する。
前記使用の一実施形態では、少なくとも1種の第1のモノマーは、N-ビニルピロリドンである。
前記使用の一実施形態では、少なくとも1種の第1のモノマーは、N-ビニル-2-カプロラクタムである。
前記使用の一実施形態では、少なくとも1種のコモノマーは、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミドプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される。
前記使用の一実施形態では、少なくとも1種のコモノマーは、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される。
前記使用の一実施形態では、少なくとも1種の架橋性コモノマーは、N,N'-ジビニルエチレン尿素、N,N'-ジビニルプロピレン尿素、N,N'-ジビニルイミダゾリド-2-オン、N-ビニル-2-エチリデンピロリドン、N-ビニル-3-エチリデンピロリドン、メチレンビスアクリルアミド、アリルエーテル、ビニルエーテル、(メタ)アクリル酸エステル、2つを超える官能基を有するアルコール又はアミンの(メタ)アクリルアミドからなる群から選択され、アルコールは、好ましくは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及び前記アルコールのアルコキシル化誘導体、並びにこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される。
前記使用の一実施形態では、コポリマーは、コポリマーの繰り返し単位の総質量に対して、
・70重量%〜99.5重量%、好ましくは80重量%〜99重量%、好ましくは85重量%〜98重量%の、少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
・0.5重量%〜30重量%、好ましくは1重量%〜20重量%、好ましくは2重量%〜15重量%の、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、
・0重量%〜20重量%、好ましくは0重量%〜10重量%、好ましくは0重量%〜5重量%、好ましくは0重量%〜2重量%、特に0重量%の、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、
・0重量%〜10重量%、好ましくは0重量%〜2重量%、好ましくは0重量%〜1重量%の、少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位
を含み、
・少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位の重量割合の合計が、100重量%である。
前記使用の一実施形態では、
・少なくとも1種の第1のモノマーはN-ビニルピロリドンであり、
・少なくとも1種のコモノマーは、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択され、
・コポリマーは、コポリマー中の繰り返し単位の総質量に対して、70重量%〜99.5重量%、好ましくは80重量%〜99重量%、好ましくは85重量%〜98重量%のN-ビニルピロリドンに由来する繰り返し単位、及び0.5重量%〜30重量%、好ましくは1重量%〜20重量%、好ましくは2重量%〜15重量%の少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位を含み、少なくとも1種の第1のモノマー及び少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位の重量割合の合計は、100重量%である。
前記使用の一実施形態では、
・少なくとも1種の第1のモノマーは、N-ビニル-2-カプロラクタムであり、
・少なくとも1種のコモノマーは、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択され、
・コポリマーは、コポリマー中の繰り返し単位の総質量に対して、70重量%-99.5重量%、好ましくは80重量%-99重量%、好ましくは85重量%-98重量%のN-ビニル-2-カプロラクタムに由来する繰り返し単位、及び0.5重量%-30重量%、好ましくは1重量%-20重量%、好ましくは2重量%-15重量%の少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位を含み、少なくとも1種の第1のモノマー、及び少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位の重量割合の合計は、100重量%である。
本発明は、過酸化物化合物であり、有機過酸化物化合物及び過酸化水素からなる群から選択され、特に有機ヒドロペルオキシド及び過酸化水素からなる群から選択され、特にtert-ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド及び過酸化水素からなる群から選択され、特に過酸化水素である過酸化物化合物と、本発明の主題及び特定の実施形態を記載する上記段落のいずれかに定義するコポリマーとを含む組成物の、歯の漂白のための使用であって、この組成物が好ましくは噴霧乾燥により得られ、この組成物がコポリマー100gあたり好ましくは1〜32g、特に3〜30g、特に8〜28gの過酸化物化合物を含む、使用をさらに提供する。
前記使用の一実施形態では、組成物は、練り歯磨き、口内洗浄液、歯の漂白用ジェル、及び口腔スプレーからなる群から選択される配合物において存在し、好ましくは配合物が0.01重量%〜5重量%、特に0.1重量%〜4重量%、特に0.3重量%〜3重量%の過酸化物化合物を含むような量で、組成物は配合物中に存在する。
前記使用の一実施形態では、配合物は、これらの配合物のためのさらなる公知の補助材料及び成分を含む。配合物が練り歯磨きの場合、これは好ましくは本質的に無水物である。「本質的に無水物」は、8重量%未満、特に5重量%未満、特に3重量%未満の水を意味する。練り歯磨きは担体材料として、ポリエチレンオキシド又はポリエチレンオキシド-ポリプロピレンオキシドコポリマーを特に含んでもよい。
配合物は、US2012/0058059に開示されている補助材料及び成分を含んでもよい。
本発明は、N-ビニルピロリドンである第1のモノマー、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種のコモノマー、場合により、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマー、並びに場合により、分子中に少なくとも2つのラジカル重合性エチレン性不飽和基を有する少なくとも1種の架橋性コモノマー、に由来する繰り返し単位を含む、コポリマーをさらに提供する。このコポリマーは、コポリマー中の繰り返し単位の総質量に対して、
・70重量%〜99.5重量%の、少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
・0.5重量%〜30重量%の、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、
・0重量%〜20重量%の、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、
・0重量%〜10重量%の、少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位
を含み、
・少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位の重量割合の合計が100重量%である。
本発明は、N-ビニル-2-カプロラクタムである第1のモノマー、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種のコモノマー、場合により、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマー、並びに場合により、分子中に少なくとも2つのラジカル重合性エチレン性不飽和基を有する少なくとも1種の架橋性コモノマー、に由来する繰り返し単位を含むコポリマーをさらに提供する。このコポリマーは、コポリマー中の繰り返し単位の総質量に対して、
・70重量%〜99.5重量%の、少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
・0.5重量%〜30重量%の、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、
・0重量%〜20重量%の、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、
・0重量%〜10重量%の、少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位、
を含み、
・少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位の重量割合の合計は、100重量%である。
前の2つの段落いずれかに記載されたコポリマーの一実施形態では、少なくとも1種の架橋性コモノマーは、N,N'-ジビニルエチレン尿素、N,N'-ジビニルプロピレン尿素、N,N'-ジビニルイミダゾリド-2-オン、N-ビニル-2-エチリデンピロリドン、N-ビニル-3-エチリデンピロリドン、メチレンビスアクリルアミド、アリルエーテル、ビニルエーテル、(メタ)アクリル酸エステル、2つを超える官能基を有するアルコール又はアミンの(メタ)アクリルアミド、及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される。
コポリマーの一実施形態では、コポリマーは、コポリマーの繰り返し単位の総質量に対して、
・70重量%〜99.5重量%の、N-ビニルピロリドンに由来する繰り返し単位、及び
・0.5重量%〜30重量%の、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、
を含み、
・少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位の重量割合の合計は、100重量%である。
本発明は、過酸化物化合物であり、有機過酸化物化合物及び過酸化水素からなる群から選択され、特に有機ヒドロペルオキシド及び過酸化水素からなる群から選択され、特にtert-ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド及び過酸化水素からなる群から選択され、特に過酸化水素である、過酸化物化合物と、前の段落で定義したコポリマーとを含む組成物であって、好ましくは噴霧乾燥により得られ、コポリマー100gあたり、好ましくは1〜32g、特に3〜30g、特に8〜28gの過酸化物化合物を含む、組成物をさらに提供する。
本発明は、この組成物を含む、練り歯磨き、口内洗浄液、歯の漂白用ジェル及び口腔スプレーからなる群から選択される配合物をさらに提供する。
本発明によるコポリマー、及び本発明に従って使用するコポリマーは、水(唾液)中にある程度溶解する。それは歯に対して良好な親和性を有する(本明細書の実施例の節におけるQCMを参照)。このことは、過酸化物化合物、特にH2O2が高い度合いで歯に放出され、これが歯の高いホワイトニングをもたらすことを意味する。
少なくとも1つのホスホン酸基を含むモノマーの例は、式RO-P(=O)(OH)2(式中、Rはアルキル基、好ましくは1〜30個の炭素原子を有する)のアルカノールホスフェートである。
少なくとも1つのホスホン酸基を含むモノマーの例は、ビニルホスホン酸、モノビニルホスフェート、アリルホスホン酸、モノアリルホスフェート、3-ブテニルホスホン酸、モノ-3-ブテニルホスフェート、モノ(4-ビニルオキシブチル)ホスフェート、ホスホンオキシエチルアクリレート、ホスホンオキシエチルメタクリレート、モノ(2-ヒドロキシ-3-ビニルオキシプロピル)ホスフェート、モノ(1-ホスホンオキシメチル-2-ビニルオキシエチル)ホスフェート、モノ(3-アリルオキシ-2-ヒドロキシプロピル)ホスフェート、モノ-2-(アリルオキシ-1-ホスホンオキシメチルエチル)ホスフェート、2-ヒドロキシ-4-ビニルオキシメチル-1,3,2-ジオキサホスホール、2-ヒドロキシ-4-アリルオキシメチル-1,3,2-ジオキサホスホール、及びヒドロキシエチル又はヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートと(ポリ)リン酸とのエステルである。
少なくとも1つのスルホン酸基を含むモノマーの例は、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルオキシベンゼンスルホン酸又は2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-((メタ)アクリロイル)エチルスルホン酸、2-アクリルアミドメチルドデシルスルホン酸、及び3-(メタ)アクリロイルオキシプロパンスルホン酸である。
エチレン性不飽和ジカルボン酸の例は、イタコン酸、マレイン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸及びメチレンマロン酸である。
エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物の例は、イタコン酸、マレイン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸及びメチレンマロン酸である。
コモノマーの繰り返し単位は、それらが酸基を含む場合、本発明のコポリマー中の遊離酸基の形態を取ってもよく、又は1つ以上の異なるカチオンと共に脱プロトン化形態であってもよい。カチオンは例えば、アルカリ金属カチオン又はアンモニウムイオンであってもよい。さらに適当なカチオンは、例えばアンモニア、アミノメチルプロパノール、トリエタノールアミン、エタノールアミンなどの有機アミン、N-(N,N-ビス(ヒドロキシエチル)アミノプロピル)-N-ヒドロキシエチルオクタデシルアミン若しくは9-オクタデセニルアミンなどの疎水性修飾アミン、又はリジン、ヒスチジン若しくはカダベリンなどの天然に存在するアミン、などの塩基のプロトン化によって形成される。
本発明のコポリマーは、好ましくは水溶性である。「水溶性」は、本発明のコポリマーの20℃での水中における溶解度が少なくとも45重量%であることを意味する。
本発明のコポリマーは、10〜120、好ましくは16〜60、より好ましくは20〜45の範囲内のK値を典型的には有する。K値はH.Fikentscher、Cellulose-Chemie 13、48-64頁及び71-94頁(1932)(22℃及びpH7の5重量%食塩水溶液中1重量%)に従って測定する。K値は、ポリマーの平均モル質量の尺度である。K値が大きいほど、平均モル質量は大きい。
K値があまりに小さすぎる場合、本発明のコポリマー中に多くの被酸化性末端基が存在し、これは不利である。K値が大きすぎる場合、本発明のコポリマーの噴霧乾燥に困難が生じる恐れがある。
本発明のコポリマーの調製
本発明のコポリマーは、ラジカル共重合により得ることができる。使用するラジカル開始剤は、標準的なアゾ、ペルオキシ及びレドックス開始剤であり得る。H2O2/銅開始剤又は2,2'-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩を使用することが好ましい。共重合における反応温度は、典型的には30℃と100℃の間である。
コポリマーの調製は、水中、例えばエタノール若しくはイソプロパノールなどのアルコール中、又は水/アルコール混合物中での溶液重合法により行うことができる。水中で共重合を行うことが好ましい。固形分は典型的には、5重量%と75重量%の間、好ましくは25重量%と45重量%の間である。
本発明の場合により架橋されているコポリマーは、様々な方法、例えば、ゲル重合法-好ましくは水媒体中-、又は逆相乳化重合法若しくは逆相懸濁重合法、又は水性二相混合物中での水中水型重合(water-in -water polymerization)法によって調製することができる。本発明のコポリマーを調製するさらなる方法は、溶媒としての水中でのモノマーのポプコーン重合である。ポプコーンポリマーは、架橋しており水不溶性である。それらは、粉砕された粒子として配合され得る。
過酸化物化合物、特にH2O2、及びコポリマーを含む組成物(「コポリマー-過酸化物複合体」とも呼ぶ)の本発明による製造
使用する過酸化物(「過酸化物化合物」とも呼ぶ)は、有機過酸化物又はH2O2でありうる。tert-ブチルヒドロペルオキシド若しくはクメンヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド、又は他にH2O2を使用することが好ましい。H2O2を使用することが、ごく特別に好ましい。過酸化物は、10重量%〜70重量%、好ましくは30重量%〜50重量%の濃度での水溶液として使用することが好ましい。
過酸化物は、コポリマー-H2O2複合体に対して好ましくは1重量%〜40重量%、より好ましくは2重量%〜30重量%、最も好ましくは5重量%〜25重量%の量で使用する。
本発明のコポリマー水溶液を過酸化物と混合し、得られた溶液を適当な乾燥方法、例えばロール乾燥、流動層乾燥、凍結乾燥又は噴霧乾燥にかけることが好ましい。溶液は乾燥法の前又は途中で混合することができる。
EP0714919A2の特許請求の範囲に記載の方法による、コポリマー-H2O2溶液の噴霧乾燥により複合体を製造することが好ましい。
DE19455380A1の方法による水不溶性のポリマー-過酸化物複合体は、水性懸濁液中のH2O2と混合し、濾過除去し、次に例えばパドルドライヤなどの様々な方法により乾燥することができる。
ポプコーンポリマーのH2O2複合体は、流動層法により好ましくは調製される。これは、ポリマーにH2O2溶液を噴霧し、それを所定の空気流中で乾燥させることを含む。供給空気の温度は典型的には25℃と80℃の間であり、出力空気の温度は25〜70℃である。より詳細な記載は、特にDE4344131A1、3頁47行からの開始に見出すことができる。この方法の助けを借りて、5重量%未満の水含量を有する易流動性の粉末を得ることができる。
使用
本発明のコポリマー-過酸化物複合体は、好ましくは歯の処理製品、特に練り歯磨きにおいて使用される。本発明のコポリマー-過酸化物複合体は、口内洗浄液、歯の漂白用ジェル及び口腔スプレーからなる群から選択される歯の処理組成物においても使用される。最も好ましくは、これらの歯の処理製品は本質的に無水物である。「本質的に無水物」は、8重量%未満、特に5重量%未満、特に3重量%未満の水を意味する。多量の水は、コポリマー-過酸化物複合体の安定性を低下させる。
以下の略語及び名称を以降使用する。
VP:N-ビニルピロリドン
VCap:N-ビニル-2-カプロラクタム
AMPS:2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸
VPA:ビニルホスホン酸
Wako V50:2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩(重合開始剤)
K値:FikentscherによるK値
他に記述がない限り、%は重量%を意味する。
[実施例1a]
VP-AMPSコポリマー(質量比90対10)、半バッチ方式
容積2.5リットルのフラスコに、撹拌機、冷却ユニット、内部温度計及び計量供給装置を装備した。後者に920gの脱塩水(DM水)、0.55gのアンモニア溶液(25%)及び256gのN-ビニルピロリドン(VP)を充填し、窒素雰囲気下で内温75℃まで加熱した。開始剤系(DM水138g中のH2O2(30%濃度)27g及び0.09%塩化銅(II)溶液(CuCl2溶液)0.12g)を、別個の貯蔵容器を介して8時間にわたって反応混合物に計量供給した。開始剤の添加を開始して、4時間にわたって、464gのVP、80gの2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、30.85gの水酸化ナトリウム(NaOH)及び56gのDM水の混合物を連続的に計量供給した。すべての共反応物を添加した後、反応混合物を内温75℃でさらに2時間保持し、次に室温まで冷却した。
反応生成物の固形分は43%であった。5重量%食塩水溶液中の、0.01g/cm3ポリマー溶液(このポリマー溶液は、得られた反応混合物を希釈することにより得た)の分析により、33のK値を得た。
[実施例1b]
VP-AMPSコポリマー(質量比90対10)、K値66
容積2.5リットルのフラスコに、撹拌機、冷却ユニット、内部温度計及び計量供給装置を装備した。後者に920gのDM水、0.55gのアンモニア溶液(25%)及び256gのVPを充填し、窒素雰囲気下で内温85℃まで加熱した。9gのWako V50開始剤を157gと混合し、5.5時間以内に反応混合物に添加した。同時に、4時間にわたって、464gのVP、80gのAMPS、30.85gのNaOH及び56gのDM水の混合物を連続的に計量供給した。同じ時点で開始して、さらなる供給容器を介して、さらなる72gの25%アンモニア溶液を6.5時間以内に反応混合物に添加した。添加の完了と同時に、内温を85℃でさらに2時間保持した。
こうして生成した生成物は粘稠であり、44%の固形分及び66のK値(5重量%食塩水溶液中の、0.01g/cm3ポリマー溶液(このポリマー溶液は、得られた反応混合物を希釈することにより得た)の分析による)を有した。
[実施例1c]
VP-AMPSコポリマー(質量比90対10)、バッチ方式
容積2.5リットルのフラスコに、撹拌機、冷却ユニット、内部温度計及び計量供給装置を装備した。後者に808gのDM水、1.18gのアンモニア溶液(25%)、379.27gのVP及び84.2gのAMPSを充填し、窒素雰囲気下で内温85℃まで加熱した。目標の温度に到達する前に、3個の異なるフラスコから、8.77gのH2O2(30%)、1.05gのDM水と0.08gのCuCl2との混合物、及び1.71gのアンモニア溶液(25%)を反応混合物に2時間にわたって添加した。その後、内温を85℃でさらに2時間一定に保持した。
こうして生成した生成物は、33%の固形分及び31のK値(5重量%食塩水溶液中の、0.01g/cm3ポリマー溶液(このポリマー溶液は、得られた反応混合物を希釈することにより得た)の分析による)を有した。
[実施例2]
VP-AMPSコポリマー(質量比95対5)
実施例1aと同様に、最初の充填で276gのN-ビニルピロリドン、並びにモノマー混合物中の484gのVP及び40gのAMPSも使用した。モノマー混合物は、反応混合物中に4時間にわたって計量供給した。95重量%のVP及び5重量%のAMPSを有するコポリマーを得た。得られた生成物は42%の固形分を有し、5重量%食塩水溶液中の、0.01g/cm3に希釈されたポリマー溶液の分析により、38のK値を得た。
[実施例3]
VP-VPAコポリマー(質量比90対10)
容積2.5リットルのフラスコに、撹拌機、冷却ユニット、内部温度計及び計量供給装置を装備した。後者に950gのDM水、74gのNaOH及び50gのビニルホスホン酸(VPA)を充填した。窒素雰囲気下で反応混合物を85℃まで加熱した。450gのVP、並びに25gのWako V50及び237.5gのDM水混合物を、反応混合物中に8時間以内で計量供給した。その後、内温を85℃でさらに2時間一定に保持した。
このようにして、28%の固形分及び36のK値(5重量%食塩水溶液中の、0.01g/cm3ポリマー溶液)を有する粘稠の黄色がかった溶液を得た。
[実施例4]
VP-VPAコポリマー(質量比95対5)
初期充填におけるVPA含量を25g、NaOH含量を25gに減らしたのを除いて、反応は実施例3と同様にして行った。計量供給するVP量は430gに増加させ、内温は85℃に一定に保持した。最終的に、生成物は室温まで冷却した。
得られた生成物は31%の固形分を有し、5重量%食塩水溶液中の、0.01g/cm3ポリマー溶液の分析により、50のK値を得た。
[実施例5]
実施例1aからのポリマーの噴霧乾燥
90重量%のVP及び10重量%のAMPSを含むコポリマー(実施例1aによる)の40重量%水溶液1641gを、412gの50重量%H2O2溶液及び300gの水と混合した。得られた混合物を噴霧乾燥した。噴霧乾燥中の窒素の供給温度は162〜164℃であり、排気温度は75℃と78℃の間に保持した。処理量は746g/時間であった。このようにして、易流動性のポリマーを得た。
[実施例6]
実施例3からのポリマーの噴霧乾燥
90重量%のVP及び10重量%のVPAを含むコポリマー(実施例3による)の30重量%水溶液1001gを、174gの50重量%H2O2溶液及び202gの水と混合した。得られた混合物を噴霧乾燥した。噴霧乾燥中の窒素の供給温度は155〜160℃であり、排気温度は68℃と70℃の間に保持した。処理量は910g/時間であった。このようにして、易流動性のポリマーを得た。
歯の親和性研究
噴霧乾燥したポリマーの歯の親和性を、水晶振動子マイクロバランス(quartz crystal microbalance)(QCM)を活用して特徴づけた。使用したセンサーは、ナノ結晶ヒドロキシアパタイト(QSX 327HA、製造者:BioLin Scientific AB、Stockholm)で被覆した石英結晶であった。各実験の前に、最初水を36℃で結晶上に50mL/分の速度で通過させ、その共振周波数(resonance frequency)を測定した。その後、水中で試験するポリマーの溶液(濃度50ppm)-pH7.0に調節-を、同じ条件下でセンサー上に通過させた。ポリマーの吸着は、経時的な共振周波数の減少に現れる。測定した周波数の変化を、実際に吸着された質量又は層の厚みに変換するために、Sauerbreyの式を使用することができる。
Figure 2018517016
「K-30ポリビニルピロリドン」は、BASF SEから入手可能なLuviskol(登録商標)K30 PDRである。
実施例は、本発明によるポリマーの歯表面に対する親和性を示している。
さらなる実施例
[実施例7]
VCap-AMPSコポリマー(質量比90/10)
容積2.5リットルのフラスコに、撹拌機、冷却ユニット、内部温度計及び計量供給装置を装備した。後者に729gのDM水、0.32gのアンモニア溶液(25%)、並びに360gのVCap及び80gのAMPSも充填し、窒素雰囲気下で内温85℃まで加熱した。目標の温度に到達する前に、3個の異なるフラスコから、27.72gのH2O2(15%)、12.4gのDM水と0.08gのCuCl2溶液との混合物、並びに14.4gのアンモニア溶液(2.5%)を反応混合物に2時間にわたって添加した。その後、内温を85℃でさらに2時間一定に保持した。
こうして生成した生成物は、29%の固形分及び16のK値(5重量%食塩水溶液中の、0.01g/cm3ポリマー溶液(このポリマー溶液は、得られた反応混合物を希釈することにより得た)の分析による)を有した。
その後VCap-AMPSコポリマー溶液を、50重量%H2O2溶液と1:1に混合し、ペトリ皿に導入した。この溶液を真空小室において45℃で12時間乾燥した。このようにして、透明なVCap-AMPSコポリマー-H2O2複合体フィルムを得ることができた。
[実施例8]
すでに着色したアパタイト粉末の変色予防及びホワイトニング
コポリマー-H2O2複合体のホワイトニング特性及び変色予防能力を示すために、以下の実験を行った。
1.対照実験:コーヒーによるアパタイトの着色
2.変色に対する予防特性
3.変色したアパタイトにおけるホワイトニング特性
使用した化学物質
・実施例5による、噴霧乾燥したPVP-AMPSコポリマー-H2O2複合体
・コーヒー:Penny Markt GmbHからの、Contal Gold Instant Kaffee 100% Arabica
・アパタイト:Sigma Aldrichからの、ヒドロキシアパタイトCAS:1306-06-5
変色実験の手順
1のために:10gのアパタイトを30mLのコーヒー(2重量%)とともに37℃で15分間撹拌し、次に遠心分離機にかけた。
次に固形物を30mLのDM水で洗浄し、遠心分離機にかけた。
次に、後続の洗浄工程を2回行った:固形物を30mLのDM水とともに37℃で15分間撹拌し、次に遠心分離機にかけて分離した。
最後に、真空小室において固形物を45℃で12時間乾燥し、次に乳鉢及び乳棒により粉砕した。
2のために:10gのPVP-AMPSコポリマー-H2O2複合体を30gの水に溶解させ、10gのアパタイトと混合した。この混合物を15分間撹拌し、次に遠心分離機にかけた。その後、固形物を30mLのコーヒー(2重量%)と、37℃で15分間撹拌し、遠心分離機にかけた。
後処理は、1と同様とした:
固形物を30mLのDM水で洗浄し、遠心分離機にかけた。
次に、後続の洗浄工程を2回行った:固形物を30mLのDM水とともに37℃で15分間撹拌し、遠心分離機にかけて分離した。
最後に、真空小室において固形物を45℃で12時間乾燥し、次に乳鉢及び乳棒により粉砕した。
3のために:1と同様なアパタイトの変色:
10gのアパタイトを30mLのコーヒー(2重量%)とともに37℃で15分間撹拌し、次に遠心分離機にかけた。
次に固形物を30mLのDM水で洗浄し、遠心分離機にかけた。
次に、後続の洗浄工程を2回行った:固形物を30mLのDM水とともに37℃で15分間撹拌し、次に遠心分離機にかけて分離した。
着色したアパタイトを、10gのポリマー(PVP-AMPSコポリマー-H2O2複合体)とともに、30gのDM水中で37℃で15分間撹拌し、次に遠心分離機にかけた。
最後に、真空小室において固形物を45℃で12時間乾燥し、次に乳鉢及び乳棒により粉砕した。
1、2及び3に対する観察:
3つの試料は全て茶色がかった色である。試料1(対照実験、コーヒーで着色)は、試料2(コーヒーで着色する前に、コポリマー-H2O2複合体により予防処理した)よりも濃かった。そして今度は試料2は、試料3(コーヒーで着色した後、コポリマー-H2O2複合体により処理した)よりも濃かった。これらの例は、好ましくない変色に対する予防処置、及び存在する変色の場合のホワイトニングの両方に対する、コポリマー-H2O2複合体の有効性を示している。アパタイトはエナメルに非常に似ている。そのため相当するホワイトニング効果は、歯においても達成することができると見なせる。

Claims (14)

  1. N-ビニルピロリドン(N-ビニル-2-ピロリドン)、N-ビニル-2-ピペリドン、N-ビニル-3-メチルピロリジノン、N-ビニル-3-メチルピペリドン、N-ビニル-3-メチルカプロラクタム、N-ビニル-4-メチルピロリジノン、N-ビニル-4-メチル-2-ピロリドン、N-ビニル-4-メチルピペリドン、N-ビニル-4-メチルカプロラクタム、N-ビニル-5-メチルピロリジノン、N-ビニル-5-エチル-2-ピロリドン、N-ビニル-4-メチルピペリドン、N-ビニル-3-エチルピロリジノン、N-ビニル-4,5-ジメチルピロリジノン、N-ビニル-5,5-ジメチルピロリジノン、N-ビニル-3,3,5-トリメチルピロリジノン、N-ビニル-5-メチル-5-エチルピロリジノン、N-ビニル-3,4,5-トリメチル-3-エチルピロリジノン、N-ビニル-6-メチル-2-ピペリドン、N-ビニル-6-エチル-2-ピペリドン、N-ビニル-3,5-ジメチル-2-ピペリドン、N-ビニル-4,4-ジメチル-2-ピペリドン、N-ビニル-2-カプロラクタム、N-ビニル-7-メチルカプロラクタム、N-ビニル-7-エチルカプロラクタム、N-ビニル-3,5-ジメチルカプロラクタム、N-ビニル-4,6-ジメチルカプロラクタム、N-ビニル-3,5,7-トリメチルカプロラクタム、N-ビニル-2-バレロラクタム、N-ビニルヘキサヒドロ-2-アゼピノン、N-ビニルオクタヒドロ-2-アゾシノン、N-ビニルオクタヒドロ-2-アゾニノン、N-ビニルデカヒドロ-2-アゼシノン及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
    少なくとも1つのリン酸エステル基を含むモノマー、少なくとも1つのホスホン酸基を含むモノマー、少なくとも1つのスルホン酸基を含むモノマー、エチレン性不飽和ジカルボン酸、エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、
    場合により、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、
    並びに、場合により、分子中に少なくとも2つのラジカル重合性エチレン性不飽和基を有する少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位
    を含むコポリマーの、過酸化物化合物の分解に対する安定化のための使用であって、この過酸化物化合物が有機過酸化物化合物及び過酸化水素からなる群から選択される、使用。
  2. 少なくとも1種の第1のモノマーが、N-ビニルピロリドン、N-ビニル-2-カプロラクタム及びこれら2種のモノマーの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の使用。
  3. 少なくとも1種のコモノマーが、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミドプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される、請求項1又は2に記載の使用。
  4. 少なくとも1種のコモノマーが、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される、請求項1又は2に記載の使用。
  5. 少なくとも1種の架橋性コモノマーが、N,N'-ジビニルエチレン尿素、N,N'-ジビニルプロピレン尿素、N,N'-ジビニルイミダゾリド-2-オン、N-ビニル-2-エチリデンピロリドン、N-ビニル-3-エチリデンピロリドン、メチレンビスアクリルアミド、アリルエーテル、ビニルエーテル、(メタ)アクリル酸エステル、2つを超える官能基を有するアルコール又はアミンの(メタ)アクリルアミド、及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される、請求項1から4のいずれか一項に記載の使用。
  6. コポリマーが、コポリマー中の繰り返し単位の総質量に対して、
    70重量%〜99.5重量%の、少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
    0.5重量%〜30重量%の、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、
    0重量%〜20重量%の、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、
    0重量%〜10重量%の、少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位
    を含み、
    少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位の重量割合の合計が100重量%である、
    請求項1から5のいずれか一項に記載の使用。
  7. 少なくとも1種の第1のモノマーが、N-ビニルピロリドン、N-ビニル-2-カプロラクタム及びこれら2種のモノマーの組み合わせからなる群から選択され、
    少なくとも1種のコモノマーが、ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択され、
    コポリマーが、コポリマー中の繰り返し単位の総質量に対して、
    70重量%〜99.5重量%の、少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
    0.5重量%〜30重量%の、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位
    を含み、
    少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位及び少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位の重量割合の合計が100重量%である、
    請求項1に記載の使用。
  8. N-ビニルピロリドンである第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
    ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、
    場合により、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位
    並びに、場合により、分子中に少なくとも2つのラジカル重合性エチレン性不飽和基を有する少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位
    を含むコポリマーであって、
    コポリマーが、コポリマー中の繰り返し単位の総質量に対して、
    70重量%〜99.5重量%の、少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
    0.5重量%〜30重量%の、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、
    0重量%〜20重量%の、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、
    0重量%〜10重量%の、少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位
    を含み、
    少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位の重量割合の合計が100重量%である、
    コポリマー。
  9. N-ビニル-2-カプロラクタムである第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
    ビニルホスホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸及びこれらのモノマーの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、
    場合により、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、
    並びに、場合により、分子中に少なくとも2つのラジカル重合性エチレン性不飽和基を有する少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位
    を含むコポリマーであって、
    コポリマーが、コポリマー中の繰り返し単位の総質量に対して、
    70重量%〜99.5重量%の、少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、
    0.5重量%〜30重量%の、少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、
    0重量%〜20重量%の、少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、
    0重量%〜10重量%の、少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位
    を含み、
    少なくとも1種の第1のモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のコモノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種のさらなるラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1種の架橋性コモノマーに由来する繰り返し単位の重量割合の合計が100重量%である、
    コポリマー。
  10. 少なくとも1種の架橋性コモノマーが、請求項5に規定のものである、請求項8又は9に記載のコポリマー。
  11. コポリマーが、繰り返し単位を請求項7に規定の量で含む、請求項8から10のいずれか一項に記載のコポリマー。
  12. 請求項1に規定する過酸化物化合物、及び請求項8から11のいずれか一項に規定するコポリマーを含む、組成物。
  13. 請求項12に記載の組成物を含む、練り歯磨き、口内洗浄液、歯の漂白用ジェル及び口腔スプレーからなる群から選択される、配合物。
  14. 過酸化物化合物を分解に対して安定化させる方法であって、過酸化物化合物をコポリマーと接触させることを含み、過酸化物化合物及びコポリマーがいずれも請求項1から7において規定されるものである、方法。
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