在许多方面要避免微生物如细菌和病毒以及还有真菌和酵母在聚合物溶液，尤其是聚合物水溶液中的生长。聚合物水溶液中的微生物导致微生物的不健康聚集且因此构成高卫生风险，尤其若将聚合物溶液掺入化妆品中，例如作为粘合剂、增稠剂或成膜剂的话。
已知用生物杀伤剂或抗菌化合物作为防腐剂来稳定聚合物水溶液以防止微生物的烦人聚集。它们作为添加剂掺入聚合物溶液中。然而，已发现一些已知的防腐剂是致癌的或者致敏的且不适合用于化妆品制剂中。例如，已知有一段时间的是2-甲基异噻唑啉-3-酮(MIT)—聚合物水溶液的非常常用的防腐剂—是致敏的且因此对健康有害。
世界范围内被批准的替代添加剂的缺点是注意到缺乏产品稳定性。因此，结果是非常常见的变色、浑浊、相分离、气味的不利变化和在加入它们的聚合物溶液中微生物学有效性不够。
因此，本发明的目的是要避免微生物在聚合物水溶液中的不希望聚集，同时保持良好的产品稳定性。此外，本发明的目的是要开发一种借此可以不关心其成分地生产化妆品的技术。
这些目的已由本发明实现。
本发明涉及用苯氧基乙醇和至少一种其他醇的防腐剂混合物稳定的不含MIT的聚合物水溶液。
本发明同样提供了存在于稳定化聚合物水溶液中/由稳定化聚合物水溶液得到的聚合物。
此外，本发明涉及聚合物水溶液在化妆品制剂如护肤和护发组合物，美发产品，装饰性化妆品和化妆品清洁产品，例如洗发剂和沐浴凝胶以及还有液体皂中的用途。
此外，本发明涉及用于稳定聚合物水溶液的不含MIT的防腐剂混合物。
从属权利要求涉及本发明聚合物水溶液、其聚合物和用途的优选实施方案。
防腐剂混合物的各成分的量相对于100重量％聚合物水溶液。
本发明的聚合物水溶液包含防腐剂混合物，后者以平衡低剂量具有苯氧基乙醇和至少一种其他醇作为杀生物有效活性成分。这些特定的防腐剂混合物不含2-甲基异噻唑啉-3-酮(MIT)，后者为已经表明对健康有害的防腐剂。此外，该防腐剂混合物不包含对羟基苯甲酸酯或聚氨丙基双胍。
已经确定的是仅包含防腐剂混合物的一种成分，即仅包含苯氧基乙醇或醇的聚合物水溶液即使以高得多的浓度也不呈现足够的稳定效果。因此，更令人惊讶的是苯氧基乙醇与醇组合的防腐剂混合物在单独组分的低浓度范围内就本发明聚合物水溶液的微生物稳定而言呈现出出人意料的效果。此外，已经证明特别有利的是包含本发明防腐剂的聚合物溶液稳定、透明、无色、颜色稳定且气味上可接受(没有烦人的不适气味)并且不呈现相分离。此外，在各种应用的情况下，没有注意到缺点如浑浊和变色并且没有注意到在例如凝胶和泡沫等的情况下粘度降低。
本发明的另一优点被认为是本发明聚合物溶液可以就成本有效性而言以极为经济的方式由低浓度防腐剂稳定化。
苯氧基乙醇与至少一种作为增效剂的其他醇的协同增强有效性针对的是各种微生物或微生物混合物，如革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、酵母和霉菌。就此而言，本发明聚合物水溶液的产品稳定性得以保持。然而，增效剂效果也可以始于苯氧基乙醇。该结果是不可预见的，特别是就防腐剂混合物中的各组分与常规防腐剂相比以显著更低的浓度存在于聚合物溶液中这一事实而言。在本发明的优选实施方案中，所述防腐剂混合物的醇选自一元醇、二元醇和三元醇及其混合物。这里优选脂族醇和芳族醇，其中脂族链可以是直链或支链的。
特别优选的聚合物溶液是用除了苯氧基乙醇外还包含选自如下的醇的防腐剂混合物稳定的那些：乙基己基甘油、1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、1,2-辛二醇、3-苯基丙醇、2-苯基乙醇、乙醇、异丙醇和1,2-癸二醇及其混合物。非常特别优选3-苯基丙醇、1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、1,2-辛二醇、1,2-癸二醇、乙醇、异丙醇及其混合物。
该防腐剂混合物在该聚合物水溶液中的浓度为0.05-1.40重量％，优选0.10-0.65重量％，非常特别优选0.10-0.40重量％。
本发明同样描述了用于稳定聚合物水溶液的防腐剂混合物。
本发明的防腐剂混合物(混合物A)具有下列成分作为杀生物有效活性成分：
25-50重量％的50％3-苯基丙醇、25％1,3-丙二醇和25％1,2-辛二醇的混合物，以及
50-75重量％的苯氧基乙醇，
基于100重量％的混合物。
本发明的另一防腐剂混合物(混合物B)具有下列组成：
20-57重量％的50％1,2-戊二醇、30％1,2-辛二醇和20％1,2-癸二醇的混合物，以及
43-80重量％的苯氧基乙醇，
基于100重量％的混合物。
本发明的聚合物水溶液通过特定的防腐剂混合物或者通过加入单独组分而微生物稳定化。为了实现在该聚合物水溶液中所要求的浓度范围，混合物A以0.10-1.40重量％的量使用。混合物A以0.2-0.8重量％的量使用，以得到优选的聚合物水溶液。混合物A以0.40-0.60重量％的量使用，以制备非常优选的聚合物水溶液。混合物B以0.20-1.4重量％的量使用。优选的范围是在该溶液中0.25-0.75重量％，其中特别优选0.30-0.60重量％。
术语“聚合物”例如包括线性、水溶性支化或水不溶性线性和支化聚合物。术语“水不溶性支化聚合物”还包括所谓的米花状聚合物，后者称为“增生性聚合物”或者正如在聚乙烯基吡咯烷酮的情况下一样称为PVPP。
在本发明上下文内，“支化的”、“支化”、“交联的”、“交联”可互换使用来表示具有至少一个支化位点的聚合物。
“聚合物”还包括共聚物、接枝均聚物或接枝共聚物，它们在每种情况下作为可线性或可溶性交联聚合物，尤其是水溶性交联聚合物，或者不溶性交联聚合物，尤其是水不溶性交联聚合物存在。
“聚合物”可以以任何形式存在，例如作为二嵌段或多嵌段聚合物，并且也可以以星形、刷形或超支化形式或者作为树枝状聚合物存在。
本发明的聚合物包含一种或多种单体a)、任选一种或多种单体b)以及任选一种或多种交联单体c)，即它们通过聚合所述单体而得到且还可以包含残留量的单体。
单体a)选自：
N-乙烯基内酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基哌啶酮，N-乙烯基己内酰胺，被C1-C8烷基取代的其衍生物，如3-甲基-、4-甲基-或5-甲基-N-乙烯基吡咯烷酮及其混合物，乙酸乙烯酯和N-乙烯基内酰胺的混合物，优选与N-乙烯基吡咯烷酮的混合物，乙酸乙烯酯以及还有丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯—包括其酸—及其与N-乙烯基内酰胺和/或乙烯基咪唑类和/或季化乙烯基咪唑类的单体混合物，还有用于形成具有或不具有末端EO/PO脂肪醇的聚氨酯的二异氰酸酯和二胺，N-乙烯基酰胺如N-乙烯基甲酰胺及其可以在聚合之后通过水解得到的N-乙烯基胺，N-乙烯基-N-甲基乙酰胺。
胺如N-乙烯基-或烯丙基-取代的杂环化合物，优选N-乙烯基吡啶或N-烯丙基吡啶，也可以在2、4或5位被C1-C4烷基，尤其是甲基或苯基取代的N-乙烯基咪唑类，如1-乙烯基咪唑、1-乙烯基-2-甲基(乙基)乙烯基咪唑及其季化类似物如3-甲基-1-乙烯基咪唑氯化物、3-甲基-1-乙烯基咪唑甲基(乙基)硫酸盐，N-C1-C24烷基取代的二烯丙基胺或其季化类似物如二烯丙基氯化铵或二烯丙基二甲基氯化铵和二胺。
本文中，本发明的聚合物优选包含至少一种N-乙烯基内酰胺单体。
其他单体a)可以是聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、中性聚丙烯酸和中性聚甲基丙烯酸。
本发明的聚合物可以是两种或更多种单体a)的均聚物或共聚物，例如N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑的共聚物，N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基甲酰胺的共聚物，N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺的共聚物，N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺和N-乙烯基咪唑的共聚物或N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咪唑和季化N-乙烯基咪唑类的共聚物。
优选的单体a)是乙烯基内酰胺，如N-乙烯基吡咯烷酮、3-甲基-N-乙烯基吡咯烷酮、4-甲基-N-乙烯基吡咯烷酮、5-甲基-N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基哌啶酮和N-乙烯基己内酰胺，乙酸乙烯酯，以及可以在聚合之后通过水解得到的乙烯醇，乙烯基酰胺如乙烯基甲酰胺，以及可以在聚合之后通过水解得到的乙烯基胺，N-乙烯基咪唑，1-乙烯基-3-甲基咪唑氯化物、1-乙烯基-3-甲基咪唑硫酸盐和乙烯基甲基酰胺及其衍生物。
其他优选的单体a)是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯及其酸以及还有二胺。
非常特别优选的单体a)是N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、乙酸乙烯酯、乙烯基甲酰胺，还有可以在聚合之后通过水解得到的乙烯基胺，以及还有N-乙烯基咪唑。
合适的单体b)是所有在WO 2010/072640 A1中作为“单体b)”描述于第6页第8行至第8页第17行的单体，这里整体参考该文献。
优选的单体b)是丙烯酸酯、丙烯酸、烷基丙烯酸酯、烷基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烷基酯、烷基甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、异丙基甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、2-羟基乙基丙烯酰胺和2-羟基乙基甲基丙烯酰胺，还有脂族C2-C18羧酸的乙烯基酯，如乙酸乙烯酯，以及还有可以在聚合之后通过水解得到的乙烯醇，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，月桂酸乙烯酯，硬脂酸乙烯酯，新癸酸乙烯酯VEOVA 9和VEOVA 10，还有(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯和二甲氨基乙基(甲基)丙烯酰胺及其季化类似物，以及还有二烯丙基二甲基氯化铵和二异氰酸酯，以及还有苯乙烯和苯乙烯衍生物。
非常特别优选的单体b)是甲基丙烯酰胺、乙酸乙烯酯和可以在聚合后通过水解得到的乙烯醇，丙酸乙烯酯，新癸酸乙烯酯VEOVA 9和VEOVA 10，(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲氨基乙基(甲基)丙烯酰胺或其季化类似物，以及还有二烯丙基二甲基氯化铵。
为共聚物且包含单体b)的聚合物可以包含一种或多种单体b)。然而，一种聚合物种通常存在不超过5种不同单体b)。
优选的聚合物进一步包括包含一种或多种单体a)和/或一种或多种单体b)的共聚物。
合适的交联单体c)(“交联剂”)为：交联单体c)例如描述于WO2009/024457第7页第1行至第9页第2行，本文具体参考该文献。
特别优选的交联单体c)是季戊四醇三烯丙基醚、亚甲基二丙烯酰胺、N,N'-二乙烯基亚乙基脲、二乙烯基苯、亚乙基二-N-乙烯基吡咯烷酮、3-乙烯基-N-乙烯基吡咯烷酮、4-乙烯基-N-乙烯基吡咯烷酮、5-乙烯基-N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、三烯丙基胺以及乙二醇、丁二醇、三羟甲基丙烷或甘油的丙烯酸酯以及还有与氧化乙烯和/或表氯醇反应的乙二醇、丁二醇、三羟甲基丙烷或甘油的丙烯酸酯。
以基于该聚合物总质量的重量百分数表示的定量比例在这里例如对单体a)而言通常为至少20重量％，优选至少30重量％，特别优选至少50重量％，尤其优选至少60重量％，非常特别优选至多100重量％，例如100％单体a)的均聚物。
以基于该聚合物总质量的重量百分数表示的定量比例在这里例如对单体b)而言通常为至多80重量％，优选至多70重量％，特别优选至多50重量％，尤其优选至多40重量％，非常特别优选小于5重量％且例如在该聚合物中根本不存在。
若该聚合物为水溶性交联聚合物，则以基于该聚合物总质量的重量百分数表示的交联单体c)的定量比例通常为0.001-20重量％，优选0.01-10重量％，特别优选0.05-5重量％，尤其是0.1-1重量％。
若该聚合物为水不溶性交联聚合物如米花状聚合物，则以基于该聚合物总质量的重量百分数表示的交联单体c)的定量比例通常为0.001-10重量％，优选0.01-5重量％，特别优选0.1-3重量％，尤其是0.5-2重量％。
若使用交联单体c)，则单体a)和任选单体b)的总定量比例因交联单体c)的用量而相应降低。
用于聚合的单体a)、b)和c)可以相互独立地为单独的单体a)、单体b)和/或单体c)或者两种或更多种单体a)、单体b)和/或单体c)的混合物，其中单体a)、b)或c)的合并定量比例给出在每种情况下基于该聚合物对单体a)、单体b)或单体c)所规定的定量比例。
单体a)+单体b)+单体c)的总量在这里总是加起来为100重量％。
乙烯基内酰胺聚合物可以是包含N-乙烯基内酰胺如N-乙烯基吡咯烷酮(VP)或其3-、4-或5-位甲基取代衍生物，N-乙烯基哌啶酮或N-乙烯基己内酰胺(VCap)的均聚物或共聚物。优选N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺或其混合物。尤其优选N-乙烯基吡咯烷酮。
优选的乙烯基内酰胺聚合物为乙烯基吡咯烷酮聚合物，如聚乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮共聚物和乙烯基吡咯烷酮米花状聚合物。
优选的聚乙烯基吡咯烷酮是K值为1-150，优选K10-K120，例如K12、K15、K17、K25、K30、K60、K85、K90、K95、K100、K115或K120的聚合物。特别优选的PVP均聚物具有的K值为12-95，尤其优选30-90，如尤其是K30、K60、K85和K90。
优选的乙烯基吡咯烷酮共聚物是与N-乙烯基己内酰胺(VCap)、乙酸乙烯酯(VAc)、N-乙烯基咪唑(VI)、季化N-乙烯基咪唑和/或其衍生物和/或其混合物的线性、未交联共聚物。
特别优选的共聚物是N-乙烯基吡咯烷酮(VP)与乙酸乙烯酯的共聚物，其中VP/VAc的重量比为20:80-80:20，例如30:70、50:50、60:40、70:30，K值为10-90，优选15-80，尤其是20-60。N-乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的非常特别优选的共聚物具有22-40的K值和50:50-70:30的VP/VAc重量比。
同样优选VP和VCap的共聚物，其K值为10-100，优选12-80，尤其是20-75并且还有单体VP与VCap的重量比为80:20-20:80，优选70:30-30:70，尤其优选60:40-40:60，例如还有50:50。
乙烯基吡咯烷酮共聚物和聚乙烯基吡咯烷酮的K值(Fikentscher K值；例如参见Bühler，“Polyvinylpyrrolidone–Excipient for Pharmaceuticals”，Springer，2005，第40-41页)为在定义条件下溶液粘度的度量。因此，它为摩尔质量的直接度量。若摩尔质量变化，例如因氧化过程而变化，则这导致摩尔质量增加(导致K值提高)或摩尔质量降低(导致K值降低)且因此导致K值变化。若摩尔质量变化，则具有定义固体含量的溶液粘度也相应变化。
优选的聚合物水溶液是聚乙烯基吡咯烷酮溶液、聚乙烯基吡咯烷酮/聚乙酸乙烯酯溶液、PVP/(VCap)/VI、季化QVI溶液和聚氨酯溶液。
聚合物水溶液通过常规方法制备，例如通过搅入本发明防腐剂混合物或者通过直接混入该至少两种防腐剂/增效剂的单独组分。
本发明的稳定化聚合物以常规方式由水溶液制备，例如通过干燥，如喷雾干燥、在接触表面上干燥和借助真空的干燥。
根据本发明，将用防腐剂混合物稳定的聚合物水溶液及其聚合物用于化妆品制剂中例如作为粘合剂、增稠剂或成膜剂。该类化妆品制剂的实例是护肤和护发组合物。护肤组合物例如包括乳霜、凝胶、凝胶霜、蜡、蜡凝胶、凝胶蜡和洗液。护发组合物例如包括乳霜、凝胶、凝胶霜、蜡、蜡凝胶、凝胶蜡、定型和调理泡沫，以及还有喷雾剂(泵喷雾剂和气溶胶喷雾剂)和洗液。就此而言还应提及化妆品清洁产品，其包括沐浴凝胶和沐浴乳。
用本发明防腐剂混合物稳定的聚合物水溶液也成功用于家用护理领域。因此，它们适合掺入例如用于硬表面的家用清洁剂中。
本发明的稳定化聚合物水溶液以及来自其的聚合物同样可以用于装饰性化妆品中。这些例如包括美容品、唇膏、遮瑕化妆品和睫毛油。
化妆品制剂通常呈凝胶、蜡、蜡凝胶、凝胶蜡、泡沫、喷雾剂或乳液或分散体形式且可以包含许多其他化妆品添加剂。取决于本发明制剂的用途，还必须混合其他添加剂；这些选自由如下形成的组：乳化剂，表面活性剂，珠光蜡，稳定剂，盐，增稠剂，稠度调节剂，无机和有机UV光保护过滤剂，自晒黑剂，颜料，抗氧化剂，水溶助长剂，生物源活性成分，染料，常规防腐剂，优选苯甲酸或柠檬酸，保湿剂如甘油、乙醇、丙二醇，去头屑剂，溶胀剂和香料。优选的生物源活性成分在这里尤其为生育酚、生育酚乙酸酯、生育酚棕榈酸酯、脱氧核糖核酸、辅酶Q10、抗坏血酸、视黄醇和视黄基衍生物、没药醇、尿囊素、植烷三醇、泛醇、AHA酸、氨基酸、神经酰胺类、香精油、透明质酸、肌酸、水解蛋白、植物提取物、肽和复合维生素。
本发明的另一方面在于根据本发明稳定化的聚合物水溶液或其聚合物在护发组合物中作为调理剂的用途。根据本发明稳定化的水溶液及其聚合物可以掺入洗发剂、护发组合物、美发乳、滋发剂、发用凝胶、护发摩丝、调理剂、爽发水以及美发产品如定型和调理摩丝、发用凝胶、护发摩丝、头发定型组合物(在例如喷雾剂和洗液中)和发蜡中。在洗发剂中的用途使得必须使用其他表面活性剂以及还有助剂和添加剂。其他常规添加剂的加入取决于具体产品。
考虑到其生物杀伤性能及其以极低浓度使用，本发明的防腐剂混合物极为适合稳定聚合物水溶液。稳定化聚合物溶液的产品稳定性长期保持，外观和感官性能不变化且没有颜色变化或浑浊，也没有发生溶液的相分离。本发明的聚合物溶液以及还有其聚合物呈现极好的微生物稳定性且可以不加关切地掺入化妆品和护发组合物以及还有美发产品中。
参考下列实施例阐述本发明。
实施例
为了确定聚合物水溶液不受微生物影响，进行微生物负荷测试，这些测试满足局部施用的药典要求(例如PhEur.、USP和JP)。此外，进行“Koko测试”，其与PhEur.相比提供高达6倍的微生物接种。
使用稳定化聚合物水溶液通过根据Ph.Eur.，第7版的微生物负荷测试在28天之后就测试的菌株绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)(ATCC9027)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(ATCC 6638)、白色念珠菌(Candida albicans)(ATCC 10231)和巴西曲霉(Aspergillus brasiliensis)(ATCC 16404)而言呈现出不受微生物影响。
下表1借助实施例1-18说明用各种防腐剂混合物以不同浓度稳定的本发明聚合物溶液。可见所有稳定化聚合物溶液通过了微生物负荷测试。实施例1-15的聚合物溶液以0.4-0.8重量％的非常低浓度包含防腐剂混合物，产品透明且气味并不非常强烈。没有注意到相分离。值得注意的是可以有效稳定实施例16-18的具有与浓度为0.85-1.35重量％的相对高比例的苯氧基乙醇组合的乙醇或异丙醇的Luviskol K85/90水溶液。这里清楚可见乙醇或异丙醇对苯氧基乙醇的增效效果。
用作a)的防腐剂包含苯氧基乙醇作为单独组分。
用作b)的防腐剂混合物以下列比例包含各组分：
42-48％苯基丙醇，23-27％1,2-辛二醇和27-33％1,3-丙二醇。
防腐剂混合物c)包含如下各组分：
25-50％1,2-戊二醇、25-50％1,2-辛二醇和10-25％1,2-癸二醇。
防腐剂混合物d)包含90％苯氧基乙醇和10％乙基己基甘油。
防腐剂e)为乙醇或异丙醇。
表1
*＝乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酰胺和乙烯基咪唑的共聚物，浓度为20％的水溶液
**＝聚氨酯-39，浓度为20％的水溶液
***＝聚季铵(Polyquaternium)-46，浓度为20％的水溶液
****＝聚乙烯基吡咯烷酮，浓度为20％的水溶液
此外，用根据对比例1-14的聚合物溶液进行对比试验，这些聚合物溶液仅包含苯氧基乙醇a)、乙醇e)或异丙醇e)本身或者包含防腐剂混合物b)和c)作为稳定剂。与本发明的相应实施例相比，使用高达大于10倍量的防腐剂。就此而言，参考下表2。
表2
*＝乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酰胺和乙烯基咪唑的共聚物，浓度为20％的水溶液
**＝聚氨酯-39，浓度为20％的水溶液
***＝聚季铵-46，浓度为20％的水溶液
****＝聚乙烯基吡咯烷酮，浓度为20％的水溶液
*****＝聚乙烯基吡咯烷酮，浓度为20％的水溶液
通过参考对比例1-14可见，用苯氧基乙醇、乙醇或异丙醇本身或防腐剂混合物b)和c)稳定的聚合物溶液全部未通过微生物负荷测试。在7、14和28天之后，就测试菌株绿脓杆菌(ATCC 9027)、金黄色葡萄球菌(ATCC 6638)和白色念珠菌(ATCC 10231)发现未受微生物影响。然而，确定了巴西曲霉(ATCC 16404)的定居。此外，对比聚合物水溶液呈现出浑浊、黄色变色并且它们的气味不可接受地强烈。此外，与本发明的增效防腐剂混合物相比，防腐剂混合物b)和c)极为昂贵且因此不是非常经济。