In den letzten Jahren erlangten wasserlösliche Polymere eine immer größer werdende Bedeutung in Industrie und Wissenschaft. Polyelektrolyte nehmen dabei mengenmäßig einen sehr großen Teil der jährlichen Gesamtproduktion ein. Sie finden z. B. Anwendung in der Papierverarbeitung, der Waschmittelindustrie, der Textilverarbeitung, der Erdölgewinnung oder als wichtige Kosmetikrohstoffe.

Im kosmetischen Bereich kommt Polyelektrolyten eine tragende Rolle zu. Neben wasserlöslichen, oberflächenaktiven Stoffen gibt es in diesem Bereich einen hohen Bedarf an wasser-und ölverdickenden Systemen. Derartige Verdicker, insbesondere die auf Basis der Polyacrylsäure hergestellten"Superabsorber", sind seit ihrer Entwicklung in den 70iger Jahren aus dem Hygienebereich nicht mehr wegzudenken. In ihren vernetzten Varianten werden teil-oder vollneutralisierte Polyacrylsäuren und deren wasserlösliche Copolymere in vielen Kosmetikformulierungen als Konsistenzgeber eingesetzt. Die Vielfalt der möglichen Strukturen und die damit verbundenen vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten drücken sich nicht zuletzt in einer Vielzahl von Patenten aus, die seit Mitte der 70iger Jahre weltweit angemeldet wurden.

In den 90iger Jahren wurden neuartige Verdicker auf Basis von 2-Acrylamido-2- methyl-1-propansulfonsäure (AMPS) bzw. deren Salzen in den Markt eingeführt (EP 816 403 und WO 98/00 094). Sowohl als Homo-als auch in Form der Copolymere (@Aristoflex AVC, Cariant GmbH) sind derartige Verdicker den entsprechenden Polycarboxylaten (Carbopole) in vieler Hinsicht überlegen.

Beispielsweise zeigen Verdickersysteme auf Basis von AMPS hervorragende Eigenschaften in pH-Bereichen unterhalb von pH 6, also in einem pH-Bereich, in dem mit herkömmlichen Polycarboxylat-Verdickern nicht mehr gearbeitet werden kann. Zudem führt die den Acryloyldimethyltaurinsäure-Verdickern eigene

Mikrogelstruktur zu einem besonders angenehmen Hautgefühl. Die leichte Verarbeitbarkeit und das günstige toxikologische Profil des Hauptmonomeren verleihen diesen Verdickern ein hohes Anwendungspotential.

Im Laufe der letzten Jahre drängten Vertreter eines neuen Verdickerkonzeptes auf den Markt. Hierbei wurden in einem Polymer zwei unterschiedliche Eigenschaften kombiniert und damit neue Anwendungsfelder erschlossen. Verdickende Emulgatoren oder Dispergatoren sind nur zwei Beispiele dieser neuen Substanzklasse. Als Markennamen können die Pemulenee TR-1 und TR-2 von BF-Goodrich oder die Aculyn@-Typen von Rohm und Haas genannt werden. Alle bisherigen Varianten basieren auf hydrophob modifizierten Varianten der herkömmlichen Polyacrylate.

Überraschend wurde gefunden, daß eine neue Klasse von Copolymeren auf Basis der Acryloyldimethyltaurinsäure (AMPS) dem Anwender die Möglichkeit gibt, Eigenschaften von unpolaren Molekülteilen, wie Alkylketten oder silikonhaltigen Strukturen, mit hydrophilen Struktureinheiten, wie Polyglykolen oder Polyelektrolyten, zu kombinieren, was ihm wiederum völlig neue Möglichkeiten in der Formulierungstechnik gibt. Der Einsatz der erfindungsgemäßen, multifunktionalen Polymeren ermöglicht beispielsweise Herstellern von Kosmetika eine deutliche Vereinfachung der Rezepturen.

Gegenstand der Erfindung sind wasserlösliche oder wasserquellbare Copolymere, erhältlich durch radikalische Copolymerisation von A) Acryloyldimethyltaurinsäure und/oder Acryloyldimethyltauraten, B) gegebenenfalls einem oder mehreren weiteren olefinisch ungesättigten, nicht kationischen, gegebenenfalls vernetzenden, Comonomeren, die wenigstens ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel-oder Phosphoratom aufweisen und ein Molekulargewicht kleiner 500 g/mol besitzen, C) gegebenenfalls einem oder mehreren olefinisch ungesättigten, kationischen Comonomeren, die wenigstens ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel-oder

Phosphoratom aufweisen und ein Molekulargewicht kleiner 500 g/mol besitzen, D) gegebenenfalls einer oder mehreren mindestens monofunktionellen, zur radikalischen Polymerisation befähigten, siliziumhaltigen Komponente (n), E) gegebenenfalls einer oder mehreren mindestens monofunktionellen, zur radikalischen Polymerisation befähigten, fluorhaltigen Komponente (n), F) gegebenenfalls einem oder mehreren einfach oder mehrfach olefinisch ungesättigten, gegebenenfalls vernetzenden, Makromonomeren, die jeweils mindestens ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel-oder Phosphoratom besitzen und ein zahlenmittleres Molekulargewicht größer oder gleich 200 g/mol aufweisen, wobei es sich bei den Makromonomeren nicht um eine siliziumhaltige Komponente D) oder fluorhaltige Komponente E) handelt, G) wobei die Copolymerisation gegebenenfalls in Gegenwart mindestens eines polymeren Additivs mit zahlenmittleren Molekulargewichten von 200 g/mol bis 109 g/mol erfolgt, H) mit der Maßgabe, dass die Komponente A) mit mindestens zwei Komponenten ausgewählt aus mindestens zwei der Gruppen C) bis F) copolymerisiert wird.

Die erfindungsgemäßen Copolymere besitzen bevorzugt ein Molekulargewicht von 103 g/mol bis 109 g/mol, besonders bevorzugt von 104 bis 107 g/mol, insbesondere bevorzugt 5*104 bis 5*106 g/mol.

Bei den Acryloyldimethyltauraten kann es sich um die anorganischen oder organischen Salze der Acryloyldimethyltaurinsäure handeln. Bevorzugt werden die Li+-, Na+-, K+-, Mg++-, Ca++-, Al+++-und/oder NH4+-Salze. Ebenfalls bevorzugt sind die Monoalkylammonium-, Dialkylammonium-, Trialkylammonium-und/oder Tetraalkylammoniumsalze, wobei es sich bei den Alkylsubstituenten der Amine unabhängig voneinander um (C1-C22)-Alkylreste oder (C2-C, 0)-Hydroxyalkylreste handeln kann. Weiterhin sind auch ein bis dreifach ethoxylierte Ammonium- verbindungen mit unterschiedlichem Ethoxylierungsgrad bevorzugt. Es sollte angemerkt werden, dass auch Mischungen von zwei-oder mehreren der oben genannten Vertreter im Sinne der Erfindung sind.

Der Neutralisationsgrad der Acryloyldimethyltaurinsäure kann zwischen 0 und 100 % betragen, besonders bevorzugt ist ein Neutralisationsgrad von oberhalb 80 %.

Bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere beträgt der Gehalt an Acryloyid imethyltaurinsäure bzw. Acryloyldimethyltauraten mindestens 0,1 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 99,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 bis 98 Gew.-%.

Als Comonomere B) können alle olefinisch ungesättigten, nicht kationischen Monomere eingesetzt werden, deren Reaktionsparameter eine Copolymerisation mit Acryloyldimethyltaurinsäure und/oder Acryloyldimethyltauraten in den jeweiligen Reaktionsmedien erlauben.

Als Comonomere B) bevorzugt sind ungesättigte Carbonsäuren und deren Anhydride und Salze, sowie deren Ester mit aliphatischen, olefinischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen Alkoholen mit einer Kohlenstoffzahl von 1 bis 22.

Als ungesättigte Carbonsäuren besonders bevorzugt sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Styrolsulfonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Itaconsäure und Seneciosäure.

Als Gegenionen bevorzugt sind Li+, Na+, K+, Mg++, Ca++, Al+++, NH4+, Monoalkyl- ammonium-, Dialkylammonium-, Trialkylammonium-und/oder Tetraalkyl- ammoniumreste, wobei es sich bei den Alkylsubstituenten der Amine unabhängig voneinander um (C,-C22)-Alkylreste oder (C2-Cr0)-Hydroxyalkylreste handeln kann. Zusätzlich können auch ein bis dreifach ethoxylierte Ammoniumverbindungen mit unterschiedlichem Ethoxylierungsgrad Anwendung finden. Der Neutralisationsgrad der Carbonsäuren kann zwischen 0 und 100 % betragen.

Als Comonomere B) weiterhin bevorzugt sind offenkettige N-Vinylamide, bevorzugt N-Vinylformamid (VIFA), N-Vinylmethylformamid, N-Vinylmethylacetamid (VIMA) und N-Vinylacetamid ; cyclische N-Vinylamide (N-Vinyllactame) mit einer Ringgröße von 3 bis 9, bevorzugt N-Vinylpyrrolidon (NVP) und N-Vinylcaprolactam ; Amide der Acryl-und Methacrylsäure, bevorzugt Acrylamid, Methacrylamid, N, N-Dimethyl- acrylamid, N, N-Diethylacrylamid und N, N-Diisopropylacrylamid ; alkoxylierte Acryl-

und Methacrylamide, bevorzugt Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxymethylmethacrylamid, Hydroxyethylmethacrylamid, Hydroxypropylmethacrylamid und Bernsteinsäuremono- [2- (methacryloyloxy)- ethylester] ; N, N-Dimethylaminomethacrylat ; Diethylamino-methylmethacrylat ; Acryl-und Methacrylamidoglykolsäure ; 2-und 4-Vinylpyridin ; Vinylacetat ; Methacrylsäureglycidylester ; Styrol ; Acrylnitril ; Vinylchlorid ; Stearylacrylat ; Laurylmethacrylat ; Vinylidenchlorid ; und/oder Tetrafluorethylen.

Als Comonomere B) ebenfalls geeignet sind anorganische Säuren und deren Salze und Ester. Bevorzugte Säuren sind Vinylphosphonsäure, Vinylsulfonsäure, Allylphosphonsäure und Methallylsulfonsäure.

Der Gewichtsanteil der Comonomere B) kann, bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere, kann 0 bis 99,7 Gew.-% betragen und beträgt bevorzugt 0,5 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 50 Gew.-%, betragen.

Als Comonomere C) kommen alle olefinisch ungesättigten Monomere mit kationischer Ladung in Frage, die in der Lage sind, in den gewählten Reaktions- medien mit Acryloyldimethyltaurinsäure oder deren Salze Copolymere zu bilden.

Die dabei resultierende Verteilung der kationischen Ladungen über die Ketten hinweg kann statistisch, alternierend, block-oder gradientenartig sein. Es sei darauf hingewiesen werden, dass unter den kationischen Comonomeren C) auch solche zu verstehen sind, die die kationische Ladung in Form einer betainischen Struktur tragen. Comonomere C) im Sinne der Erfindung sind auch aminofunktionalisierte Precursor, die durch polymeranaloge Reaktionen (z. B.

Reaktion mit DMS) in ihre entsprechenden quaternären Derivate überführt werden können.

Besonders bevorzugt als Comonomere C) sind Diallyldimethylammoniumchlorid (DADMAC), [2- (Methacryloyloxy) ethyl] trimethylammoniumchlorid (MAPTAC), [2- (Acryloyloxy) ethyl] trimethylammoniumchlorid, [2-Methacrylamidoethyl] trimethylammoniumchlorid, [2- (Acrylamido) ethyl] trimethylammoniumchlorid, N-Methyl-2-vinylpyridiniumchlorid und/oder

N-Methyl-4-vinylpyridiniumchlorid.

Der Gewichtsanteil der Comonomeren C) beträgt, bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere, bevorzugt 0,1 bis 99,8 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 30 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 1 bis 20 Gew.-%.

Als polymerisationsfähige, siliziumhaltige Komponenten D) sind alle mindestens einfach olefinisch ungesättigten Verbindungen geeignet, die unter den jeweils gewählten Reaktionsbedingungen zur radikalischen Copolymerisation befähigt sind. Dabei muss die Verteilung der einzelnen silikonhaltigen Monomere über die entstehenden Polymerketten hinweg nicht notwendigerweise statistisch erfolgen.

Auch die Ausbildung von beispielsweise block- (auch multiblock-) oder gradientenartigen Strukturen ist im Sinne der Erfindung. Kombinationen von zwei oder mehreren unterschiedlichen silikonhaltigen Vertretern sind auch möglich. Die Verwendung von silikonhaltigen Komponenten mit zwei oder mehr polymerisationsaktiven Gruppen führt zum Aufbau verzweigter oder vernetzter Strukturen.

Bevorzugte siliziumhaltige Komponenten sind solche gemä# Formel (I).

R1 - Z- [(Si(R3R4)-O-)w-(Si(R5R6)-O)x-]- R2 (I) Dabei stellt R1 eine polymerisationsfähige Funktion aus der Gruppe der vinylisch ungesättigten Verbindungen dar, die zum Aufbau polymerer Strukturen auf radikalischem Wege geeignet ist. Bevorzugt stellt R1 einen Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, Methylvinyl, Acryl- (CH2=CH-CO-), Methacryl- (CH2=C [CH3]-CO-), Crotonyl-, Senecionyl-, Itaconyl-, Maleinyl-, Fumaryl-oder Styrylrest dar.

Zur Anbindung der silikonhaltigen Polymerkette an die reaktive Endgruppe R'ist eine geeignete chemische Brücke Z erforderlich. Bevorzugte Brücken Z sind-O-, <BR> <BR> <BR> <BR> -((C1-C50) Alkylen)-,-((C6-C30) Arylen)-,-((C5-C8) Cycloalkylen)-,<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> - ( (C1-C5o) Alkenylen)-,- (Polypropylenoxid) n-,- (Polyethylenoxid) o-, - (Polypropylenoxid) ri (Polyethylenoxid) c,-, wobei n und o unabhängig voneinander Zahlen von 0 bis 200 bedeuten und die Verteilung der EO/PO-Einheiten statistisch oder blockförmig sein kann. Weiterhin geeignet als Brückegruppierungen Z sind

-((C1-C10)Alkenyl)-(Si (OCH3) 2)- und- (Si (OCH3) 2)-.

Der polymere Mittelteil wird durch silikonhaltige Wiederholungseinheiten repräsentiert.

Die Reste R3, R4, R5 und R6 bedeuten unabhängig voneinander-CH3,-O-CH3, -C6H5 oder -O-C6H5.

Die Indizes w und x repräsentieren stöchiometrische Koeffizienten, die unabhängig voneinander 0 bis 500, bevorzugt 10 bis 250, betragen.

Die Verteilung der Wiederholungseinheiten über die Kette hinweg kann nicht nur rein statistisch, sondern auch blockartig, alternierend oder gradientenartig sein.

R kann einerseits einen aliphatischen, olefinischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen (C1-C50)-Kohlenwasserstoffrest symbolisieren (linear oder verzweigt) oder-OH,-NH2,-N (CH3) 2,-R7 oder für die Struktureinheit [-Z-R'] stehen. Die Bedeutung der beiden Variablen Z und R' wurde bereits erklärt. R7 steht für weitere Si-haltige Gruppierungen. Bevorzugte R7- Reste sind-O-Si (CH3) 3, -O-Si (Ph) 3, -O-Si (O-Si (CH3) 3) 2CH3 und -0-Si (0-Si (Ph) 3) 2Ph.

Wenn R2 ein Element der Gruppe [-Z-R1] darstellt, handelt es sich um difunktionelle, Monomere, die zur Vernetzung der entstehenden Polymerstrukturen herangezogen werden können.

Formel (I) beschreibt nicht nur vinylisch funktionalisierte, silikonhaltige Polymerspezies mit einer polymertypischen Verteilung, sondern auch definierte Verbindungen mit diskreten Molekulargewichten.

Besonders bevorzugte silikonhaltige Komponenten sind die folgenden acrylisch- oder methacrylisch modifizierten silikonhaltigen Komponenten : Methacryloxyproplydimethylsilyl endgeblockte Polydimethylsiloxane (f = 2 bis 500) Methacryloxypropyl endgeblockte Polydimethylsiloxane (f = 2 bis 500 bis)

Vinyldimethoxysilyl endgeblockte Polydimethylsiloxane (f = 2-500) Der Gewichtsanteil der Comonomeren D) kann, bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere, 0,1 bis 99,8 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 bis 40 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 0.5 bis 30 Gew.-%, betragen.

Als polymerisationsfähige, fluorhaltige Komponenten E) sind alle mindestens einfach olefinisch ungesättigten Verbindungen geeignet, die unter den jeweils gewählten Reaktionsbedingungen zur radikalischen Copolymerisation befähigt sind. Dabei muß die Verteilung der einzelnen fluorhaltigen Monomere über die entstehenden Polymerketten hinweg nicht notwendigerweise statistisch erfolgen.

Auch die Ausbildung von beispielsweise block- (auch multiblock-) oder gradientenartigen Strukturen ist im Sinne der Erfindung. Kombinationen von zwei oder mehreren unterschiedlichen, fluorhaltigen Komponenten E) ist auch möglich, wobei dem Experten klar ist, daß monofunktionelle Vertreter zur Bildung kammförmiger Strukturen führen, wohingegen di-, tri-, oder polyfunktionelle Komponenten E) zu zumindest teilvernetzten Strukturen führen.

Bevorzugte fluorhaltige Komponenten E) sind solche gemäß Formel (II).

R-Y-CrH2rCsF2scF3 (I I) Dabei stellt R'eine polymerisationsfähige Funktion aus der Gruppe der vinylisch ungesättigten Verbindungen dar, die zum Aufbau polymerer Strukturen auf radikalischem Wege geeignet ist. Bevorzugt stellt R'ein Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, Methylvinyl-, Acryl- (CH2=CH-CO-), Methacryl- (CH2=C [CH3]-CO-), Crotonyl-, Senecionyl-, Itaconyl-, Maleinyl-, Fumaryl-oder Styrylrest, besonders bevorzugt einen Acryl-und Methacrylrest, dar.

Zur Anbindung der fluorhaltigen Gruppierung an die reaktive Endgruppe R'ist eine geeignete chemische Brücke Y erforderlich. Bevorzugte Brücken Y sind-O-, <BR> <BR> <BR> <BR> - C (O)-,-C (O)-O-,-S-,-O-CH2-CH (O-)-CH20H,-O-CH2-CH (OH)-CH2-O-,<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> -0-S02-0-,-0-S (0)-0-,-PH-,-P (CH3)-,-P03-,-NH-,-N (CH3)-,-0- (C1-C5o) Alkyl-0-,<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> -O-Phenyl-O-,-O-Benzyl-O-,-O-(C5-C8) Cycloalkyl-O-,-O-(C1-C50) Alkenyl-O-, -O-(CH(CH3)-CH2-O)n-, -O-(CH2-CH2-O)n- und -O-([CH-CH2-O]n-[CH2-CH2-O]m)o-, wobei n, m und o unabhängig voneinander Zahlen von 0 bis 200 bedeuten und die Verteilung der EO-und PO-Einheiten statistisch oder blockförmig sein kann.

Bei r und s handelt es sich um stöchiometrische Koeffizienten, die unabhängig voneinander Zahlen von 0 bis 200 bedeuten.

Besonders bevorzugt als fluorhaltige Komponenten sind Perfluorhexylethanol-methacrylat, Perfluorhexoylpropanol-methacrylat, Perfluoroctyethanol-methacrylat, Perfluoroctylpropanol-methacrylat, Perfluorhexylethanolylpolygycolether-methacrylat, <BR> <BR> <BR> <BR> Perfluorhexoyl-propanolyl-poly- [ethylglykol-co-propylenglycolether]-acrylat,<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Perfluoroctyethanolyl-poly- [ethylglykol-blockco-propylenglycolether]-methacrylat<BR& gt; <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> und/oder Perfluoroctylpropanolyl-polypropylen-glycolether-methacrylat .

Der Gewichtsanteil der Comonomeren E) kann, bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere, 0,1 bis 99,8 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.-%, besonders

bevorzugt 0,2 bis 30 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 0.5 bis 20 Gew.-%, betragen.

Bei den Makromonomeren F) handelt sich um mindestens einfach olefinisch funktionalisierte Polymere mit einer oder mehreren diskreten Wiederholungs- einheiten und einem zahlenmittleren Molekulargewicht größer oder gleich 200 g/mol. Bei der Copolymerisation können auch Mischungen chemisch unterschiedlicher Makromonomere F) eingesetzt werden. Bei den Makromonomeren handelt es sich um polymere Strukturen, die aus einer oder mehreren Wiederholungseinheit (en) aufgebaut sind und eine für Polymere charakteristische Molekulargewichtsverteilung aufweisen.

Bevorzugt als Makromonomere F) sind Verbindungen gemäß Formel (III).

(III) R'stellt eine polymerisationsfähige Funktion aus der Gruppe der vinylisch ungesättigten Verbindungen darstellt, die zum Aufbau polymerer Strukturen auf radikalischem Wege geeignet sind. Bevorzugt stellt R'einen Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, Methylvinyl-, Acryl-(CH2=CH-CO-), Methacryl- (CH2=C [CH3]-CO-), Crotonyl-, Senecionyl-, Itaconyl-, Maleinyl-, Fumaryl-oder Styrylrest dar.

Zur Anbindung der Polymerkette an die reaktive Endgruppe ist eine geeignete verbrückende Gruppe Y erforderlich. Bevorzugte Brücken Y sind-O-,-C (O)-, - C (O)-O-,-S-,-O-CH2-CH (O-)-CH20H,-O-CH2-CH (OH)-CH20-,-O-S02-O-, - O-S02-O-,-O-SO-O-,-PH-,-P (CH3)-,-P03-,-NH-und-N (CH3)-, besonders bevorzugt-0-.

Der polymere Mittelteil des Makromonomeren wird durch die diskreten Wiederholungseinheiten A, B, C und D repräsentiert. Bevorzugte Wiederholungseinheiten A, B, C und D leiten sich ab von Acrylamid, Methacrylamid, Ethylenoxid, Propylenoxid, AMPS, Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Maleinsäure, Vinylacetat, Styrol, 1,3-Butadien, Isopren, Isobuten, Diethylacrylamid und Diisopropylacrylamid.

Die Indizes v, w, x und z in Formel (III) repräsentieren die stöchiometrische Koeffizienten betreffend die Wiederholungseinheiten A, B, C und D. v, w, x und z betragen unabhängig voneinander 0 bis 500, bevorzugt 1 bis 30, wobei die Summe der vier Koeffizienten im Mittel 2 1 sein muss.

Die Verteilung der Wiederholungseinheiten über die Makromonomerkette kann statistisch, blockartig, alternierend oder gradientenartig sein.

R2 bedeutet einen linearen oder verzweigten aliphatischen, olefinischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen (C1-C50)-Kohlenwasser- stoffrest, OH,-NH2,-N (CH3) 2 oder ist gleich der Struktureinheit [-Y-R'].

Im Falle von R gleich [-Y-R'] handelt es sich um difunktionelle Makromonomere, die zur Vernetzung der Copolymere geeignet sind.

Besonders bevorzugt als Makromonomere F) sind acrylisch-oder methacrylisch monofunktionalisierte Alkylethoxylate gemäß Formel (IV).

R3, R4, R5 und R6 bedeuten unabhängig voneinander Wasserstoff oder n-aliphatische, iso-aliphatische, olefinische, cycloaliphatische, arylaliphatische oder aromatische (C1-C30)-Kohlenwasserstoffreste.

Bevorzugt sind R3 und R4 gleich H oder-CH3, besonders bevorzugt H ; R5 ist gleich H oder-CH3 ; und R6 ist gleich einem n-aliphatischen, iso-aliphatischen, olefinischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen (C1-C30)- Kohlenwasserstoffrest. v und w sind wiederum die stöchiometrischen Koeffizienten betreffend die Ethylenoxideinheiten (EO) und Propylenoxideinheiten (PO). v und w betragen unabhängig voneinander 0 bis 500, bevorzugt 1 bis 30, wobei die Summe aus v und w im Mittel 2 1 sein muss. Die Verteilung der EO-und PO-Einheiten über die Makromonomerkette kann statistisch, blockartig, alternierend oder gradientenartig sein. Y steht für die obengenannten Brücken, bevorzugt-0-. Insbesondere bevorzugte Makromonomeren F) haben die folgende Struktur gemäß Formel (IV) : Bezeichnung R3 R4 R5 R6 v w eLA-030-methyacrylat H H-CH3-Lauryl 3 0 #LA-070-methacrylat H H -CH3 -Lauryl 7 0 eLA-200-methacrylat H H-CH3-Lauryl 20 0 #LA-250-methacrylat H H -CH3 -Lauryl 25 0 #T-080-methyacrylat H H -CH3 -Talk 8 0 eT-080-acrylat H H H-Talk 8 0 eT-250-methyacrylat H H-CH3-Talk 25 0 eT-250-crotonat-CH3 H-CH3-Talk 25 0 #OC-030-methacrylat H H -CH3 -Octyl 3 0 XOC-105-methacrylat H H-CH3-Octyl 10 5 eBehenyl-010-methyaryl H H H-Behenyl 10 0 eBehenyl-020-methyaryl H H H-Behenyl 20 0 #Behenyl-010-senecionyl -CH3 -CH3 H -Behenyl 10 0 ePEG-440-diacrylat H H H-Acryl 10 0 #B-11-50-methacryalt H H -CH3 -Butyl 17 13 #MPEG-750-methacrylat H H -CH3 -Methyl 18 0 P-010-acrylat H H H -Phenyl 10 0 O-050-acrylat H H H -Oleyl 5 0

Bevorzugt beträgt das Molekulargewicht der Makromonomeren F) 200 g/mol bis 106 g/mol, besonders bevorzugt 150 bis 104 g/mol und insbesondere bevorzugt 200 bis 5000 g/mol.

Der Gewichtsanteil des Makromonomeren F) kann, bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere, 0,1 bis 99,8 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 90 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 5 bis 80 Gew.-%, betragen.

Bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der

Komponenten A), C) und D) erhältlich sind.

Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), C) und E) erhältlich sind.

Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), C) und F) erhältlich sind.

Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), D) und F) erhältlich sind.

Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), E) und F) erhältlich sind.

Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), B), D) und F) erhältlich sind.

Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), B), C), D) und F) erhältlich sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Copolymerisation in Gegenwart mindestens eines polymeren Additivs G) durchgeführt, wobei das Additiv G) vor der eigentlichen Copolymerisation dem Polymerisationsmedium ganz-oder teilweise gelöst zugegeben wird. Die Verwendung von mehreren Additiven G) ist ebenfalls erfindungsgemäß. Vernetzte Additive G) können ebenfalls verwendet werden.

Die Additive E) bzw. deren Mischungen müssen lediglich ganz oder teilweise im gewählten Polymerisationsmedium löslich sein. Während des eigentlichen Polymerisationsschrittes hat das Additiv G) mehrere Funktionen. Einerseits verhindert es im eigentlichen Polymerisationsschritt die Bildung übervernetzter Polymeranteile im sich bildenden Copolymerisat und andererseits wird das Additiv G) gemäß dem allgemein bekannten Mechanismus der Pfropfcopolymerisation statistisch von aktiven Radikalen angegriffen. Dies führt dazu, dass je nach Additiv G) mehr oder weniger große Anteile davon in die Copolymere eingebaut werden.

Zudem besitzen geeignete Additive G) die Eigenschaft, die Lösungsparameter der sich bildenden Copolymere während der radikalischen Polymerisationsreaktion derart zu verändern, dass die mittleren Molekulargewichte zu höheren Werten verschoben werden. Verglichen mit analogen Copolymeren, die ohne den Zusatz der Additive G) hergestellt wurden, zeigen solche, die unter Zusatz von Additiven G) hergestellt wurden, vorteilhafterweise eine signifikant höhere Viskosität in wässriger Lösung.

Bevorzugt als Additive G) sind in Wasser und/oder Alkoholen lösliche Homo-und Copolymere. Unter Copolymeren sind dabei auch solche mit mehr als zwei verschiedenen Monomertypen zu verstehen.

Besonders bevorzugt als Additive G) sind Homo-und Copolymere aus N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinylpyrrolidon, Ethylenoxid, Propylenoxid, Acryloyldimethyltaurinsäure, N-Vinylcaprolactam, N-Vinylmethylacetamid, Acrylamid, Acrylsäure, Methacrylsäure, N-Vinylmorpholid, Hydroxyethylmethacrylat, Diallyldimethylammoniumchlorid (DADMAC) und/oder [2- (Methacryloyloxy) ethyl] trimethylammoniumchlorid (MAPTAC) ; Polyalkylenglykole und/oder Alkylpolyglykole.

Insbesondere bevorzugt als Additive G) sind Polyvinylpyrrolidone (z. B. K15, K20@ und K30@ von BASF), Poly (N-Vinylformamide), Poly (N-Vinylcaprolactame) und Copolymere aus N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylformamid und/oder Acrylsäure, die auch teilweise oder vollständig verseift sein können.

Das Molekulargewicht der Additive E) beträgt bevorzugt 102 bis 107 g/mol, besonders bevorzugt 0,5*104 bis 106 g/mol.

Die Einsatzmenge des polymeren Additivs E) beträgt, bezogen auf die Gesamtmasse der bei der Copolymerisation zu polymerisierenden Monomere, bevorzugt 0,1 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 1,5 bis 10 Gew.-%.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Copolymere vernetzt, d. h. sie enthalten Comonomere mit mindestens zwei polymerisationsfähigen Vinylgruppen.

Bevorzugte Vernetzer sind Methylenbisacrylamid ; Methylenbismethacrylamid ; Ester ungesättigter Mono-und Polycarbonsäuren mit Polyolen, bevorzugt

Diacrylate und Triacrylate bzw.-methacrylate, besonders bevorzugt Butandiol-und Ethylenglykoldiacrylat bzw.-methacrylat, Trimethylolpropantriacrylat (TMPTA) und Trimethylolpropantrimethacrylat (TMPTMA) ; Allylverbindungen, bevorzugt Allyl (meth) acrylat, Triallylcyanurat, Maleinsäurediallylester, Polyallylester, Tetraallyloxyethan, Triallylamin, Tetraallylethylendiamin ; Allylester der Phosphorsäure ; und/oder Vinylphosphonsäurederivate.

Insbesondere bevorzugt als Vernetzer ist Trimethylolpropantriacrylat (TMPTA).

Der Gewichtsanteil an vernetzenden Comonomeren, bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere, beträgt bevorzugt bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 bis 10 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0,1 bis 7 Gew.-%.

Als Polymerisationsmedium können alle organischen oder anorganischen Lösungsmittel dienen, die sich bezüglich radikalischer Polymerisationsreaktionen weitestgehend inert verhalten und vorteilhafterweise die Bildung mittlerer oder hoher Molekulargewichte zulassen. Bevorzugt Verwendung finden Wasser ; niedere Alkohole ; bevorzugt Methanol, Ethanol, Propanole, iso-, sec.-und t-Butanol, insbesondere bevorzugt t-Butanol ; Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen und Mischungen der vorgenannten Verbindungen.

Die Polymerisationsreaktion erfolgt bevorzugt im Temperaturbereich zwischen 0 und 150°C, besonders bevorzugt zwischen 10 und 100°C, sowohl bei Normaldruck als auch unter erhöhtem oder erniedrigtem Druck. Gegebenenfalls kann die Polymerisation auch unter einer Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise unter Stickstoff, ausgeführt werden.

Zur Auslösung der Polymerisation können energiereiche elektromagnetische Strahlen, mechanische Energie oder die üblichen chemischen Polymerisations- initiatoren, wie organische Peroxide, z. B. Benzoylperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Methylethylketonperoxid, Cumolhydroperoxid, Dilauroylperoxid oder Azoinitiatoren, wie z. B. Azodiisobutyronitril (AIBN), verwendet werden.

Ebenfalls geeignet sind anorganische Peroxyverbindungen, wie z. B. (NH4) 2S208, K2S208 oder H202, gegebenenfalls in Kombination mit Reduktionsmitteln (z. B.

Natriumhydrogensulfit, Ascorbinsäure, Eisen (11)-sulfat etc.) oder Redoxsystemen, welche als reduzierende Komponente eine aliphatische oder aromatische Sulfonsäure (z. B. Benzolsulfonsäure, Toluolsulfonsäure etc.) enthalten.

Die Polymerisationsreaktion kann z. B. als Fällungspolymerisation, Emulsionspolymerisation, Substanzpolymerisation, Lösungspolymerisation oder Gelpolymerisation geführt werden. Besonders vorteilhaft für das Eigenschaftsprofil der erfindungsgemäßen Copolymere ist die Fällungspolymerisation, bevorzugt in tert.-Butanol.

Die erfindungsgemäßen multifunktionalen Polymere besitzen eine große Strukturvielfalt und folglich breite potentielle Einsatzmöglichkeiten, die auf nahezu jede Fragestellung, bei der Grenzflächen-bzw. Oberflächeneffekte eine Rolle spielen, zugeschnitten werden können. Insbesondere soll auch auf das hohe Anwendungspotential im Bereich der Kosmetik, z. B. als Verdicker und Emulgatoren, verwiesen werden. Der Begriff"maßgeschneiderte Polymere" beschreibt bildlich die Möglichkeiten, die diese neue Polymerklasse dem Anwender an die Hand gibt.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, ohne sie jedoch darauf einzuschränken.

Beispiel 1 Reaktanden Menge (g) NH3-neutralisiertesAMPS 80 Genapol-LA-070-methacrylat 10 Monofunktionalisiertes ethoxyliertes Siloxan 10 (methacrylisch, eSilvet 7608 WITCO) TMPTA 1, 8 t-Butanol 500 Dilauroylperoxid(Initiator)

Das Polymer wurde nach dem Fällungsverfahren in tert. Butanol hergestellt. Dabei wurden die Monomere in t-Butanol vorgelegt, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen durch Zugabe von DLP initiiert. Das Polymer wurde durch Absaugen des Lösungsmittels und durch anschließende Vakuumtrocknung isoliert.

Beispiel 2 Reaktanden Menge (g) NH3-neutralisiertes AMPS 70 N-Vinylpyrrolidon 5 WGenapol-T-250-methacrylat 15 [2- (Methacryloyloxy) ethyl] trimethyl-ammoniumchlorid 10 Wasser 500 Na2S208(Initiator) 1 Poly-N-Vinylpyrrolidon ('K-30, BASF) 10

Das Polymer wurde nach dem Gelpolymerisationsverfahren in Wasser hergestellt.

Dabei wurden die Monomere in Wasser gelöst, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen durch Zugabe von Natriumperoxodisulfat initiiert. Das Polymergel wurde anschließend zerkleinert und das Polymer durch Vakuumtrocknung isoliert.

Beispiel 3 Reaktanden Menge (g) AMPS 60 WGenapol-BE-020-methacrylat 10 wGenapol-T-250-acrylat 10 [2-Methacryl-amido) ethyl]-trimethylammonium-chlorid 20 Cyclohexan 200 Wasser 300 Span 80 1 Na2S208 (Initiator) 1

Das Polymer wurde nach dem Emulsionsverfahren in Wasser hergestellt. Dabei wurden die Monomere in einer Wasser/Cyclohexan unter Verwendung von eSpan 80 emulgiert, die Reaktionsmischung mittels N2 inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen durch Zugabe von Natriumperoxodisulfat gestartet. Die Polymeremulsion wurde anschließend eingedampft (Cyclohexan fungiert als Schlepper für Wasser) und dadurch das Polymer isoliert.

Beispiel 4

Reaktanden Menge (g) NH3-neutralisiertes AMPS 60 PEG-750-methacrylat 20 Methacryloxypyldimethicon ('GP-478, Genesee Pol. Corp.) 10 Perfluoroctylpoly-ethylenglykolmethacrylat 10 t-Butanol 500 AIBN (Initiator) 1 Poly [N-vinylcaprolacton-co-acrylsäure] (10/90) 10

Das Polymer wurde nach dem Fällungsverfahren in tert. Butanol hergestellt. Dabei wurden die Monomere in t-Butanol vorgelegt, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen durch Zugabe von AIBN initiiert. Das Polymer wurde durch Absaugen des Lösungsmittels und durch anschließende Vakuumtrocknung isoliert.

Beispiel 5 Reaktanden Menge (g) Na-neutralisiertesAMPS 80 N-Vinylformamid 5 #Genapol-O-150-methacrylat 5 Diallyldimethylammoniumchlorid (DADMAC) 10 Wasser 300 TMPTA 1,8 H202/Eisen (Initiator) Poly [N-Vinylformamid] 8

Das Polymer wurde nach dem Lösungsverfahren in Wasser hergestellt. Dabei wurden die Monomere in Wasser gelöst, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen durch ein geeignetes Redoxpaar initiiert. Die Polymerlösung wurde anschließend eingedampft und das Polymer anschließend mittels Vakuumtrocknung isoliert.

Beispiel 6

Reaktanden Menge (g) NH3-neutralisiertes AMPS 70 sGenapol-T-250-acrylat 10 N-Methyl-4-vinylpyridiniumchlorid 5 Monofunktionalisiertes (methacrylisch) ethyoxyliertes Siloxan 2,5 (@Silvet Y-12867, WITCO) Perfluorhexylpolyethylenglykolmethacrylat 2,5 Polyethylenglykoldimethacrylat (Mn=5000g/mol) 10 t-Butanol 500 Dilaurolyperoxid 2 Poly [N-Vinylcaprolactam] 4

Das Polymer wurde nach dem Fällungsverfahren in tert. Butanol hergestellt. Dabei wurden die Monomere in t-Butanol vorgelegt, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen durch Zugabe von DLP initiiert. Das Polymer wurde durch Absaugen des Lösungsmittels und durch anschließende Vakuumtrocknung isoliert.

Beispiel 7 Dieses Polymer wurde nach dem Lösungsverfahren in tert. Butanol hergestellt.

Dabei wurden die Monomere in t-Butanol vorgelegt, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen durch Zugabe von DLP initiiert. Das Polymer wurde durch Abdampfen des Lösungsmittels und durch anschließende Vakuumtrocknung isoliert.

Reaktanden Menge (g) NH3-neutralisiertes AMPS 10 Acrylamid 20 N-2-Vinylpyrrolidon 30 Monofunktionalisiertes (methacrylisch) ethyoxyliertes Siloxan 20 (@Silvet 7608 WITCO) Methacryloxypyldimethicon (GP-446, Genesee Pol. Corp.) 10 eFIuowetAC 812 10 t-Butanol 500 Dilaurolyperoxid 2 Das Polymer wurde nach dem Lösungsverfahren in tert. Butanol hergestellt. Dabei wurden die Monomere in t-Butanol vorgelegt, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen durch Zugabe von DLP initiiert. Das Polymer wurde durch Abdampfen des Lösungsmittels und durch anschließende Vakuumtrocknung isoliert.

Beispiel 8 Reaktanden Menge (g) NH3-neutralisiertesAMPS 60 Diallyldimethylammoniumchlorid (DADMAC) 10 [2- (Methacryloyloxy) ethyl] trimethyl-ammoniumchlorid 10 eGenapol-LA-250-crotonat 10 Methacryloxypyldimethicon (GP-478, Genesee Pol. Corp.) 10 Isopropanol 300 Wasser 200 Kaliumperoxodisulfat 2 Poly [acrylsäure-co-N-vinylformamid] 7

Das Polymer wurde nach dem Lösungsverfahren in einem Isopropanol/Wasser- Gemisch hergestellt. Dabei wurden die Monomere in IsopropanoINVasser vorgelegt, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen durch Zugabe von Kaliumperoxodisulfat initiiert. Das Polymer wurde durch Abdampfen des Lösungsmittelgemisches und durch anschließende Vakuumtrocknung isoliert.