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穩(wěn)定聚合物的方法

文檔序號:3699981閱讀:389來源:國知局
專利名稱:穩(wěn)定聚合物的方法
穩(wěn)定聚合物的方法本發(fā)明涉及一種制備具有低環(huán)氧化物含量的聚合物的方法,以及被穩(wěn)定以抵抗形成過氧化物的具有低環(huán)氧化物含量的聚合物。許多氧化敏感性聚合物,例如N-乙烯基吡咯烷酮的交聯(lián)和未交聯(lián)的均聚物和共聚物,通常在它們的聚合之后通過噴霧干燥或轉(zhuǎn)鼓干燥或另外熱空氣干燥而被轉(zhuǎn)化成可傾倒的粉末。在這些方法中,由于強(qiáng)烈的空氣接觸和熱量,形成了痕量的過氧化物,過氧化物的含量在隨后的包裝、儲存和處理過程中仍然會進(jìn)一步提高。當(dāng)在藥物制劑中使用聚合物例如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)時,這種形成過氧化物的趨勢會產(chǎn)生問題。在法定藥典中,例如Ph. Eur. 6和JP XIV,這些聚合物的過氧化物含量被限制到最大400ppm。通過在排除空氣的情況下干燥、低溫儲存或在真空或惰性氣體下的密封包裝,過氧化物形成反應(yīng)的動力學(xué)確實(shí)變慢,但是不能防止。另外,這些方法伴隨著非常高的費(fèi)用,意味著使用者接受這些措施的可能性低。在諸如聚醚、聚亞烷基亞胺、聚乙烯基胺、聚乙烯基甲酰胺和它們的部分水解產(chǎn)物、聚酰亞胺和聚酰胺之類的聚合物的情況下也產(chǎn)生相應(yīng)的問題。BUhler在書籍“聚乙烯基吡咯烷酮-用于藥物的賦形劑”,Springer,2005,第33 和34頁中,描述了所有類型的聚乙烯吡咯烷酮(聚乙烯吡咯烷酮是在藥物領(lǐng)域中對于聚乙烯基吡咯烷酮的通用名)在大氣氧存在下儲存時具有可檢測的過氧化物含量增長。這種增長對于具有K值90的聚乙烯吡咯烷酮是特別嚴(yán)重的。所以,建議將具有這些K值的產(chǎn)品儲存在低溫下和/或密封到在氮?dú)鈿夥障碌匿X-聚乙烯雙層膜袋中。但是,根據(jù)BUhler,由此僅僅能減慢過氧化物含量的進(jìn)一步增加,但是不能停止。此外,這些鋁-聚乙烯多層膜袋是非常昂貴的,并且鋁層容易損壞,這導(dǎo)致它們大部分喪失了抵抗氧氣穿透的保護(hù)作用。Buhler也報告了 PVP水溶液中的顏色變化,尤其是在儲存或加熱之后,例如在消毒期間所得的黃色至棕黃色的著色劑是來源于被大氣氧氧化。根據(jù)BUhler的描述,這可以通過加入合適的抗氧化劑避免。Bilhler描述了半胱氨酸和亞硫酸鈉作為這種抗氧化劑。但是,加入這些抗氧化劑的缺點(diǎn)是來源于聚合并在隨后直接形成的過氧化物甚至在它們加入聚合物中時消耗了較大量的抗氧化劑,從而減少了保護(hù)作用和儲存時間。為了補(bǔ)償,所以必須使用較大量的抗氧化劑。聚合物例如PVP的氧化敏感性、氧化的宏觀可見和可檢測效果以及為了包含和抑制氧化所建議的措施已經(jīng)在許多出版物中描述(參見例如BUhler,在上述出版物中; Kline,當(dāng)代塑料(Modern Plastics),1945 年 11 月,第 157 頁起;Reppe, PVP 專論,Verlag Chemie,Weinheim, 1954,第24頁;Peniche等,Journal of Applied Polymer Science,第50 卷,第 485-493 頁,1993 ;EP-B 873 130 ;R6mpp-Chemie-Lexikon,第 9 版,Georg Thieme Verlag, Muttgart,1992關(guān)于抗氧化劑的使用以及酚類抗氧化劑在缺少生物降解性方面的有限適用性;US 6, 331, 333 ;US 6, 498, 231 ;Encina 等,Journal of Polymer Science Polymer Letters Edition,第 18 卷,第 757-760 頁,1980 ;Staszewska, "Die AngewandteMarkomolekulare Chemie",1983,118,第 1-17 頁)。US 2821519描述了一種通過加入胼及其衍生物來穩(wěn)定PVP的方法。但是,胼在毒理學(xué)上是不可接受的,并且在N-乙烯基吡咯烷酮聚合物、N-乙烯基吡咯烷酮共聚物和N-乙烯基吡咯烷酮衍生物的聚合物中是不需要的。EP-B 1 083 884描述了一種穩(wěn)定聚乙烯基吡咯烷酮以抵抗形成過氧化物的方法, 其中將聚合物的水溶液與非常少量的重金屬鹽或與能使過氧化物分裂的酶混合。它們保留在產(chǎn)物中。合適的重金屬是錳、鋅、鈷和尤其是銅。但是,使用所建議的重金屬的缺點(diǎn)是它們可能在人體內(nèi)累積。此外,使用酶的缺點(diǎn)是來自于它們的成本和穩(wěn)定性。GB 836,831公開了一種穩(wěn)定聚乙烯基吡咯烷酮以抵抗脫色的方法,其中聚合物的溶液用二氧化硫、亞硫酸或堿金屬亞硫酸鹽處理。DE-A 10 2005 005 974公開了在GB 836,831所述的方法中,在儲存之后,過氧化物的形成達(dá)到了比未處理聚合物的情況下甚至更大的程度。所以,DE-A 10 2005 005 974
公開了一種方法,其中聚乙烯基吡咯烷酮先用二氧化硫、亞硫酸或其堿金屬鹽處理,然后用自由基清除劑處理。但是,此方法沒有獲得所有聚合物的所需效果。例如,顏色和氣味總是不令人滿意。本發(fā)明的目的是發(fā)現(xiàn)一種改進(jìn)的穩(wěn)定聚合物以抵抗形成過氧化物的方法,此方法獲得了具有低過氧化物含量至不含過氧化物的產(chǎn)物,且其過氧化物含量即使在含氧環(huán)境例如空氣中儲存時也不會增加或僅僅輕微增加。這種穩(wěn)定應(yīng)當(dāng)在不被物質(zhì)污染產(chǎn)物的情況下實(shí)現(xiàn),所述物質(zhì)甚至在少量時都在尤其藥物和食品應(yīng)用中是被禁止的。發(fā)現(xiàn)了一種制備具有低過氧化物含量的的聚合物的方法,包括在液體的存在下用元素金屬處理聚合物。也發(fā)現(xiàn)了可通過本發(fā)明方法獲得的聚合物,其具有基于聚合物固含量計小于 20ppm的過氧化物含量,所述過氧化物含量是處理之后兩天時根據(jù)Ph. Eur. 6的滴定碘法檢測的,并且所述聚合物具有基于聚合物固含量計的不超過5ppm的每種貴金屬,以及基于聚合物固含量計的不超過IOOOppm的每種非貴金屬。也發(fā)現(xiàn)了可通過本發(fā)明方法獲得的聚合物,其中聚合物含有基于聚合物固含量計的不超過5ppm的每種貴金屬,基于聚合物固含量計的不超過IOOOppm的每種非貴金屬,以及具有基于聚合物固含量計的小于20ppm的過氧化物含量并且所述過氧化物含量是處理之后兩天時測定的,和/或聚合物具有基于聚合物固含量計的不超過IOOppm的過氧化物含量并且所述過氧化物含量是在生產(chǎn)日期之后的三個月之內(nèi)的時間測定的,其中過氧化物含量是根據(jù)Ph. Eur. 6的滴定碘法檢測的。也發(fā)現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明制備的聚合物和/或可通過本發(fā)明方法獲得的聚合物在以下領(lǐng)域中用做助劑或活性成分的用途化妝品,藥物,動物飼料,動物健康,技術(shù),作物保護(hù), 飲料技術(shù),或食品技術(shù)。也發(fā)現(xiàn)了含有根據(jù)本發(fā)明制備的聚合物和/或可通過本發(fā)明方法獲得的聚合物的藥物。原則上,所有可氧化的均聚物和共聚物可以通過本發(fā)明處理聚合物的方法進(jìn)行處理。術(shù)語“聚合物”包括例如線性、水溶性支化或水不溶性支化的聚合物。術(shù)語“水不溶性支化聚合物”也包括所謂的端聚物,它們也被稱為“米花狀聚合物”,或例如在聚乙烯基吡咯烷酮的情況下稱為PVPP。在本發(fā)明中,“支化的”、“支化”、“交聯(lián)的”、“交聯(lián)”是可交換使用的,并且表示具有至少一個支化點(diǎn)的聚合物?!熬酆衔铩币舶ü簿畚铩⒔又畚锘蚪又簿畚?,它們各自可以作為線性聚合物存在,或作為可溶性交聯(lián)聚合物存在,尤其是水溶性交聯(lián)聚合物,或作為不溶性交聯(lián)聚合物存在,尤其是水不溶性交聯(lián)聚合物?!熬酆衔铩币部梢砸远抖位蚨嗲抖尉酆衔锏男问酱嬖?。也可以以星形、刷子型或超支化形式或作為樹枝狀體存在。在本發(fā)明中,“聚合物,,也包括混合物。在本發(fā)明中,“混合物,,是兩種或更多種聚合物的混合物。也包括聚合物與其它物質(zhì)的混合物。“其它物質(zhì)”是例如氧化物材料,例如含有硅和/或鋁的氧化物,例如二氧化硅、玻璃或蛭石;或其它不在本發(fā)明聚合物范圍內(nèi)的聚合物,例如聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯,即不具有氧化敏感性或僅僅具有輕微氧化敏感性的聚合物。因此,例如也可以將已根據(jù)本發(fā)明處理的聚合物與一種或多種其它聚合物和/或其它物質(zhì)混合。本發(fā)明的處理操作可以在混合之前和/或之后發(fā)生。如果處理在混合之前發(fā)生,則可以處理一種、幾種或所有要混合的聚合物。所得的混合物可以然后再次處理。如果例如水不溶性交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮(PVPP)與聚酰胺(PA)混合或PVPP與聚苯乙烯(PS)混合,則PVPP和/或PA可以在混合之前單獨(dú)地自身處理,和/或PVPP/PA 或PVPP/PS的混合物可以進(jìn)行聯(lián)合處理?;旌衔锏奶幚韮?yōu)先于已處理的聚合物的混合,這是因為后一種工序由于在制備混合物期間通常釋放熱量而僅僅導(dǎo)致相同的結(jié)果,如果尤其在混合步驟期間對于避免或盡量減少氧氣的進(jìn)入和/或熱應(yīng)力而設(shè)定特定值。適用于本發(fā)明處理聚合物方法的聚合物是例如乙烯基內(nèi)酰胺聚合物,聚醚,聚亞烷基亞胺,聚乙烯基胺,聚乙烯基甲酰胺及其部分水解產(chǎn)物,聚酰亞胺,以及聚酰胺。合適的聚合物優(yōu)選含有一種或多種單體a)、任選地一種或多種單體b)以及任選地一種或多種交聯(lián)單體c),即它們是通過所述單體的聚合獲得,并也可以含有殘余量的單體。合適的單體a)是例如N-乙烯基內(nèi)酰胺,例如N-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基哌啶酮,N-乙烯基己內(nèi)酰胺, 其被C1-C8-烷基取代的衍生物,例如3-甲基-,4-甲基-或5-甲基-N-乙烯基吡咯烷酮。N-乙烯基酰胺,例如N-乙烯基甲酰胺以及聚合之后通過水解獲得的N-乙烯基胺, N-乙烯基-N-甲基乙酰胺。胺,例如N-乙烯基-或烯丙基-取代的雜環(huán)化合物,優(yōu)選N-乙烯基吡啶,或N-烯丙基吡啶,N-乙烯基咪唑,其也可以在2-、4_或5-位被C1-C4-烷基取代,尤其是甲基或苯基,例如1-乙烯基咪唑,1-乙烯基-2-甲基乙烯基咪唑,以及它們的季化類似物,例如3-甲基-1-乙烯基氯化咪唑翁,3-甲基-1-乙烯基咪唑翁甲基硫酸鹽,N-Cl-CM-烷基取代的二烯丙基胺或其季化類似物,例如二烯丙基氯化銨或二烯丙基二甲基氯化銨。本發(fā)明的聚合物可以是均聚物以及兩種或多種單體a)的共聚物,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,或N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己內(nèi)酰胺的共聚物。優(yōu)選的單體a)是乙烯基內(nèi)酰胺,例如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-乙烯基己內(nèi)酰胺,乙酸乙烯基酯,以及在聚合之后可通過水解獲得的乙烯醇,乙烯基酰胺,例如乙烯基甲酰胺,以及在聚合之后可通過水解獲得的乙烯基胺,N-乙烯基咪唑,1-乙烯基-3-甲基氯化咪唑翁,1-乙烯基-3-甲基咪唑翁硫酸鹽,和乙烯基甲基乙酰胺,和它們的衍生物。非常特別優(yōu)選的單體a)是N-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基己內(nèi)酰胺,乙酸乙烯酯, 乙烯基甲酰胺,以及在聚合之后可通過水解獲得的乙烯基胺,或N-乙烯基咪唑。合適的單體b)是丙烯酸和它們的衍生物,例如取代的丙烯酸,以及它們的鹽、酯和酰胺,其中取代基是在丙烯酸的2-或3-位中的碳原子上,并且彼此獨(dú)立地選自C1-C4-烷基、-CN和-C00H。這些包括例如丙烯酸,例如丙烯酸本身或其酸酐,甲基丙烯酸,乙基丙烯酸,3-氰基丙烯酸,馬來酸,富馬酸,巴豆酸,馬來酸酐或其半酯,衣康酸或或其半酯;丙烯酰胺,例如丙烯酰胺本身,N-甲基丙烯酰胺,N, N- 二甲基丙烯酰胺,N-乙基丙烯酰胺,N-I-丙基丙烯酰胺,N-2-丙基丙烯酰胺,N- 丁基丙烯酰胺,N-2- 丁基丙烯酰胺, N-叔丁基丙烯酰胺,N-辛基丙烯酰胺,N-叔辛基丙烯酰胺,N-十八烷基丙烯酰胺,N-苯基丙烯酰胺,N-十二烷基丙烯酰胺,月桂基丙烯酰胺,硬脂基丙烯酰胺,N-2-羥基乙基丙烯酰胺,N-3-羥基丙基丙烯酰胺,N-2-羥基丙基丙烯酰胺;甲基丙烯酰胺,例如甲基丙烯酰胺本身,N-甲基甲基丙烯酰胺,N, N-二甲基甲基丙烯酰胺,N-乙基甲基丙烯酰胺,N-I-丙基甲基丙烯酰胺,N-2-丙基甲基丙烯酰胺,N- 丁基甲基丙烯酰胺,N-2- 丁基甲基丙烯酰胺,N-叔丁基甲基丙烯酰胺,N-辛基甲基丙烯酰胺, N-叔辛基甲基丙烯酰胺,N-十八烷基甲基丙烯酰胺,N-苯基甲基丙烯酰胺,N-十二烷基甲基丙烯酰胺,N-月桂基甲基丙烯酰胺,硬脂基(甲基)丙烯酰胺,N-2-羥基乙基(甲基)丙烯酰胺,N-3-羥基丙基(甲基)丙烯酰胺,N-2-羥基丙基(甲基)丙烯酰胺;其它酰胺,例如乙基丙烯酰胺,馬來酰亞胺,富馬酸單酰胺,富馬酸二酰亞胺;氨基烷基(甲基)丙烯酰胺,例如(二甲基氨基)甲基(甲基)丙烯酰胺,2-( 二甲基氨基)乙基(甲基)丙烯酰胺,2-( 二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺,2-( 二乙基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺,3-( 二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺,3-( 二乙基氨基) 丙基(甲基)丙烯酰胺,3-( 二甲基氨基)丁基(甲基)丙烯酰胺,4-( 二甲基氨基)丁基 (甲基)丙烯酰胺,8-( 二甲基氨基)辛基(甲基)丙烯酰胺,12-( 二甲基氨基)十二烷基 (甲基)丙烯酰胺,或其在胺上被例如甲基氯、乙基氯、硫酸二甲基酯或硫酸二乙基酯季化的類似物,例如氯化3-(三甲基銨)丙基(甲基)丙烯酰胺;丙烯酸酯,例如丙烯酸C1-C18-烷基酯,例如丙烯酸甲基酯,丙烯酸乙基酯,丙烯酸正丙基酯,丙烯酸異丙基酯,丙烯酸正丁基酯,丙烯酸異丁基酯,丙烯酸叔丁基酯,丙烯酸 2-乙基己基酯,丙烯酸癸基酯,丙烯酸十二烷基酯,丙烯酸月桂基酯,丙烯酸硬脂基酯,丙烯酸2,3- 二羥基丙基酯,丙烯酸2-羥基乙基酯,丙烯酸2-羥基丙基酯,丙烯酸3-羥基丙基酯,丙烯酸2,3- 二羥基丙基酯,丙烯酸2-甲氧基乙基酯,丙烯酸2-甲氧基丙基酯,丙烯酸3-甲氧基丙基酯,丙烯酸2-乙氧基乙基酯,丙烯酸2-乙氧基丙基酯,丙烯酸3-乙氧基丙基酯,單丙烯酸甘油基酯,亞烷基二醇丙烯酸酯,或具有總共2-200個EO和/或PO單元和/ 或Ε0/Ρ0單元并且在鏈末端上具有羥基、氨基、羧酸、磺酸或烷氧基例如甲氧基或乙氧基的聚亞烷基二醇丙烯酸酯,其中“E0”表示“環(huán)氧乙烷”,“P0”表示環(huán)氧丙烷;甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸C1-C18-烷基酯,例如甲基丙烯酸甲基酯,甲基丙烯酸乙基酯,甲基丙烯酸正丙基酯,甲基丙烯酸異丙基酯,甲基丙烯酸正丁基酯,甲基丙烯酸異丁基酯,甲基丙烯酸叔丁基酯,甲基丙烯酸2-乙基己基酯,甲基丙烯酸癸基酯,甲基丙烯酸十二烷基酯,甲基丙烯酸硬脂基酯,甲基丙烯酸2,3- 二羥基丙基酯,甲基丙烯酸2-羥基乙基酯,甲基丙烯酸2-羥基丙基酯,甲基丙烯酸3-羥基丙基酯,甲基丙烯酸2,3- 二羥基丙基酯,甲基丙烯酸2-甲氧基乙基酯,甲基丙烯酸2-甲氧基丙基酯,甲基丙烯酸3-甲氧基丙基酯,甲基丙烯酸2-乙氧基乙基酯,甲基丙烯酸2-乙氧基丙基酯,甲基丙烯酸3-乙氧基丙基酯,甘油基單甲基丙烯酸酯,以及亞烷基二醇甲基丙烯酸酯,或具有總共2-200個EO和 /或PO單元和/或Ε0/Ρ0單元并且在鏈末端上具有羥基、氨基、羧酸、磺酸或烷氧基例如甲氧基或乙氧基的聚亞烷基二醇甲基丙烯酸酯;乙基丙烯酸酯,例如乙基丙烯酸C1-C18-烷基酯,例如乙基丙烯酸甲基酯,乙基丙烯酸乙基酯,乙基丙烯酸正丁基酯,乙基丙烯酸異丁基酯,乙基丙烯酸叔丁基酯,乙基丙烯酸2-乙基己基酯,乙基丙烯酸癸基酯,乙基丙烯酸2-羥基乙基酯,乙基丙烯酸2-甲氧基酯,乙基丙烯酸2-甲氧基乙基酯,乙基丙烯酸2-乙氧基乙基酯;(甲基)丙烯酸氨基-C1-C18-烷基酯,例如(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基甲基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基甲基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯, (甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙基酯,(甲基) 丙烯酸N,N-二乙基氨基丙基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丁基酯,(甲基)丙烯酸 N,N- 二乙基氨基丁基酯,(甲基)丙烯酸N,N- 二甲基氨基己基酯,(甲基)丙烯酸N,N- 二甲基氨基辛基酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基十二烷基酯,或它們在胺上被例如甲基氯、乙基氯、硫酸二甲酯或硫酸二乙基酯季化的類似物;烷基酯,例如馬來酸與下述醇形成的均勻或混合的二酯甲醇、乙醇、1-丙醇、 2-丙醇、正丁醇、2- 丁醇、叔丁醇、亞烷基二醇,或具有總共2-200個EO和/或PO單元和/ 或Ε0/Ρ0單元并且在鏈末端上具有羥基、氨基、羧酸、磺酸或烷氧基例如甲氧基或乙氧基的聚亞烷基二醇;C1-C40線性、C3-C40支鏈或C3-C40碳環(huán)羧酸的烷基酯;
乙烯基醚,例如甲基_、乙基_、丁基-或十二烷基-乙烯基醚;烯丙基醇和聚環(huán)氧乙烷和/或聚環(huán)氧丙烷和/或具有總共2-200個EO和/或PO 單元和/或Ε0/Ρ0單元并且在鏈末端上具有羥基、氨基、羧酸、磺酸或烷氧基例如甲氧基或乙氧基的聚(環(huán)氧乙烷-共聚-環(huán)氧丙烷)形成的醚;乙烯基酯,例如脂族C1-C18-羧酸的乙烯基酯,例如甲酸乙烯基酯、乙酸乙烯酯和它們的在聚合之后通過水解獲得的乙烯基醇,丙酸乙烯基酯,丁酸乙烯基酯,月桂酸乙烯基酯,硬脂酸乙烯基酯,新癸酸乙烯基酯VEOVA 9 (CAS 54423-67-5)或VEOVA 10 (CAS 51000-52-3);N-乙烯基惡唑啉,例如N-乙烯基惡唑啉,N-乙烯基甲基惡唑啉,N-乙烯基乙基惡唑啉,N-乙烯基丙基惡唑啉,N-乙烯基丁基惡唑啉,N-乙烯基苯基惡唑啉;鹵化物,例如乙烯基鹵化物或烯丙基鹵化物,例如乙烯基氯、烯丙基氯、偏二氯乙烯;烯屬不飽和烴,例如具有至少一個碳-碳雙鍵的烴,例如苯乙烯,α -甲基苯乙烯, 叔丁基苯乙烯,丁二烯,異戊二烯,環(huán)己二烯,乙烯,丙烯,1- 丁烯,2- 丁烯,異丁烯,乙烯基甲苯;磺酸,例如不飽和磺酸,例如丙烯酰氨基丙磺酸,苯乙烯磺酸鹽;甲基乙烯基酮,乙烯基呋喃,烯丙基醇。優(yōu)選的單體b)是馬來酸,馬來酸酐,異丙基甲基丙烯酰胺,丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺,2-羥基乙基丙烯酰胺和2-羥基乙基甲基丙烯酰胺,以及脂族C2-C18-羧酸的乙烯基酯, 例如乙酸乙烯酯,以及在聚合之后可通過水解獲得的乙烯基醇,丙酸乙烯基酯,丁酸乙烯基酯,月桂酸乙烯基酯,硬脂酸乙烯基酯,新癸酸乙烯基酯VEOVA 9和VEOVA 10,以及(甲基) 丙烯酸二甲基氨基乙基酯和二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺或其季化類似物,以及二烯丙基二甲基氯化銨。非常特別優(yōu)選的單體b)是甲基丙烯酰胺,乙酸乙烯酯,以及在聚合之后可通過水解獲得的乙烯基醇,丙酸乙烯基酯,新癸酸乙烯基酯VEOVA 9和VEOVA 10,(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯或二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺或其季化類似物,以及二烯丙基二甲基氯化銨。屬于共聚物并含有單體b)的聚合物可以含有一種或多種單體b)。但是,通常不超過五種不同的單體b)存在于一種共聚物中。優(yōu)選的聚合物還包括含有一種或多種單體a) 和一種或多種單體b)的共聚物。合適的交聯(lián)單體c)( “交聯(lián)劑”)是交聯(lián)單體c)是例如描述在W02009/0M457的第7頁第1行到第9頁第2行中,將其引入本文供參考。特別優(yōu)選的交聯(lián)單體C)是季戊四醇三烯丙基醚,亞甲基二丙烯酰胺,N, N' -二乙烯基亞乙基脲,二乙烯基苯,亞乙基二 -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、三羥甲基丙烷或甘油的丙烯酸酯,以及乙二醇、丁二醇、三羥甲基丙烷或甘油與環(huán)氧乙烷和/或表氯醇反應(yīng)形成的丙烯酸酯。特別優(yōu)選用于所謂的米花狀聚合的交聯(lián)單體c)是N,N' -二乙烯基亞乙基脲、亞乙基二 -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,其中特別優(yōu)選N,N' - 二乙烯基亞乙基脲。基于聚合物總質(zhì)量計的百分比重量的定量比率在這里對于單體a)而言通常是至少20重量%,優(yōu)選至少30重量%,特別優(yōu)選至少50重量%,尤其優(yōu)選至少60重量%,非常特別優(yōu)選最多100重量%,例如100%單體a)的均聚物。基于聚合物總質(zhì)量計的百分比重量的定量比率在這里對于單體b)而言通常是至多80重量%,優(yōu)選至多70重量%,特別優(yōu)選至多50重量%,尤其優(yōu)選至多40重量%,非常特別優(yōu)選小于5重量%,例如完全不存在于聚合物中。如果聚合物是水溶性交聯(lián)聚合物,基于聚合物總質(zhì)量計,交聯(lián)單體C)的重量百分比定量比率通常是0. 001-20重量%,優(yōu)選0. 01-10重量%,特別優(yōu)選0. 05-5重量%,尤其
是0. 1-1重量%。如果聚合物是水不溶性交聯(lián)聚合物例如端聚物,則基于聚合物總質(zhì)量計,交聯(lián)單體c)的重量百分比定量比率通常是0. 001-10重量%,優(yōu)選0.01-5重量%,特別優(yōu)選0. 1-3 重量%,尤其是0. 5-2重量%。如果使用交聯(lián)單體c),則單體a)和/或單體b)的定量比率相應(yīng)地根據(jù)交聯(lián)單體 c)的用量減少。單體a)、單體b)和單體c)的總量總是達(dá)到100重量%。因此,例如,典型的聚乙烯基吡咯烷酮端聚物含有僅僅乙烯基吡咯烷酮作為單體 a),其定量比率是95-99. 8重量%,優(yōu)選97. 5-99重量% ;交聯(lián)單體c)的定量比率是0. 2-5 重量%,優(yōu)選1-2. 5重量% ;例如98. 1重量%的單體a)和1. 9重量%的單體c)。用于聚合的單體a)、b)和c)可以各自獨(dú)立地是單獨(dú)的,或是兩種或更多種單體 a)、單體b)和/或單體c)的混合物,其中單體a)、b)或c)的合并定量比率得到在聚合物中相應(yīng)的在每種情況下對于單體a)、對于單體b)或?qū)τ趩误wc)所規(guī)定的定量比率。乙烯基內(nèi)酰胺聚合物可以是含有N-乙烯基內(nèi)酰胺的均聚物或共聚物,例如N-乙烯基吡咯烷酮(VP)或它們的在3-、4_或5-位上被甲基取代的衍生物,N-乙烯基哌啶酮或 N-乙烯基己內(nèi)酰胺(VCap)。優(yōu)選N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內(nèi)酰胺或它們的混合物。 特別優(yōu)選N-乙烯基吡咯烷酮。優(yōu)選的乙烯基內(nèi)酰胺聚合物是乙烯基吡咯烷酮聚合物,例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端聚物。優(yōu)選的聚乙烯基吡咯烷酮是K值為1-150的聚合物,優(yōu)選K10-K120,例如K12, K15, K17, K25, K30, K60, K85, K90, K95, K100, K115 或 K120。特別優(yōu)選 K 值為 12-95、特別優(yōu)選K值為15-40的PVP均聚物。優(yōu)選的乙烯基吡咯烷酮共聚物是具有N-乙烯基己內(nèi)酰胺(VCap)、乙酸乙烯酯 (VAc)、N-乙烯基咪唑(VI)或其衍生物或其混合物的線性的非交聯(lián)共聚物。非常特別優(yōu)選的共聚物是N-乙烯基吡咯烷酮(VP)與乙酸乙烯酯形成的共聚物, 其中 VP/VAc 重量比是 20 80 至 80 20,例如 30 70,50 50,60 40,70 30,其中 K值是10-150,優(yōu)選15-80,尤其是20-50。特別優(yōu)選的N-乙烯基吡咯烷酮與乙酸乙烯酯形成的共聚物具有25-50的K值,且VP/VAc重量比是55 45至70 30。也優(yōu)選VP與VI的共聚物,以及VP和VCap的共聚物,在每種情況下具有10-100、優(yōu)選12-80、尤其20-75的K值,并且單體VP/VI或VP/VCap的重量比是80 20至20 80, 優(yōu)選70 30至30 70,尤其優(yōu)選60 40至40 60,例如是50 50。K值是根據(jù)費(fèi)歇爾法檢測的(參見BUhler,第40和41頁)。也優(yōu)選VP和1-乙烯基-3-甲基咪唑氯化翁或1-乙烯基-3-甲基咪唑翁硫酸鹽 (“QVI” ;通過用甲基氯或硫酸二甲基酯季化1-乙烯基咪唑獲得)的共聚物,其中VP/QVI 的重量比是20 80至99 1,其中這些共聚物可以具有10,000至大于1,000,000道爾頓的分子量Mw (通過GPC檢測)。通過自由基聚合制備N-乙烯基內(nèi)酰胺聚合物的方法是本身已知的。自由基聚合也可以在常規(guī)交聯(lián)劑的存在下進(jìn)行,并且在這種情況下產(chǎn)生了支化或交聯(lián)的聚合物,這些聚合物是水溶性至能在水中形成凝膠的,這取決于交聯(lián)度。制備水溶性聚乙烯基吡咯烷酮的方法可以例如作為溶液聚合在合適的溶劑中進(jìn)行,例如水,水和有機(jī)溶劑的混合物,例如乙醇/水或異丙醇/水混合物,或在純有機(jī)溶劑中進(jìn)行,例如甲醇、乙醇或異丙醇。這些制備方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。優(yōu)選的水不溶性交聯(lián)聚合物是乙烯基吡咯烷酮的聚合物,或乙烯基吡咯烷酮與乙烯基咪唑、乙烯基己內(nèi)酰胺和/或乙酸乙烯酯形成的聚合物,它們是通過所謂的“米花狀” 聚合制備的(也稱為“PVPP”或“聚乙烯基吡咯烷酮,也稱為“端聚物”;聚合方法以及聚合物描述在例如Breitenbach等,IUPAC大分子化學(xué)國際論壇Qnternational Symposium on macromolecular Chemistry),Budapest 1969 (第 529-544 ]λ ) Haaf, Sanner,Straub, Polymer Journal 第 17 卷第 1 期第 143-152 頁(1985))中。用于制備端聚物的交聯(lián)劑是現(xiàn)場通過在實(shí)際聚合反應(yīng)之前的反應(yīng)步驟形成的,或是作為限定的化合物加入。根據(jù)本發(fā)明在添加交聯(lián)劑的情況下制備聚乙烯基吡咯烷酮端聚物的方法例如參見 EP-A 88964、EP-A 438 713 或 WO 2001/068727。通過在實(shí)際米花狀聚合步驟之前的步驟中現(xiàn)場產(chǎn)生交聯(lián)劑并且與特定單體聚合來制備端聚物例如聚乙烯基吡咯烷酮以獲得交聯(lián)的水不溶性端聚物的方法例如也參見US 3,277,066 或 US 5,286,826。優(yōu)選的端聚物是使用二乙烯基亞乙基脲作為交聯(lián)單體c),使用n-乙烯基吡咯烷酮和n-乙烯基咪唑和/或n-乙烯基己內(nèi)酰胺作為單體a),和任選地使用n-乙酸乙烯酯作為單體b)獲得的。優(yōu)選的端聚物也是從現(xiàn)場制備的交聯(lián)劑和n-乙烯基吡咯烷酮、n-乙烯基咪唑、 n-乙烯基己內(nèi)酰胺和/或n-乙酸乙烯酯獲得的。特別優(yōu)選的端聚物是從n,n’ - 二乙烯基亞乙基脲和n-乙烯基吡咯烷酮獲得的, 或從n,n” - 二乙烯基亞乙基脲和n-乙烯基吡咯烷酮和n-乙烯基咪唑獲得的。 這些端聚物是也是可商購的,例如作為來自BASF SE的Kollidon CL, Kollidon cl-f 或Kollidon cl-sf,或作為來自 isp Corp.,usa 的Polyplasdone xl、Polyplasdone xl-io、Polyplasdone inf-io、Polyplasdone ultra 或 Polyplasdone uitra-io。按照重量比1 : 9含有N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑的端聚物也可以商購, 例如作為來自BASF SE的Divergan hm。聚乙烯基酰胺尤其是乙烯基甲酰胺、n-乙烯基甲基乙酰胺或n-異丙基乙酰胺的均聚物和共聚物。在這里,乙烯基甲酰胺可以在聚合之后被完全或部分水解成乙烯基胺。聚醚可以是平均分子量Mw為200-50,000道爾頓的聚乙二醇(PEG),或平均分子量Mw為40,000-10, 000, 000道爾頓的聚氧化乙烯(通過GPC檢測)。此外,aba形式的聚醚可以作為環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物(例如Poloxamers),或它們的bab結(jié)構(gòu)的相反形式(例如Meroxapols),其中b是平均分子量為150_10,000道爾頓的聚氧乙烯結(jié)構(gòu), b是平均分子量為700-7000道爾頓的聚氧丙烯結(jié)構(gòu)。另外,聚醚也可以是Poloxamines。 Poloxamines在結(jié)構(gòu)上是由乙二胺芯組成的,其中氨基是被具有可變長度的聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段的共聚物取代的
[H- (C2H4O) a- (C3H6O) b] 2N-CH2-CH2_N [ (C3H6O) b_ (C2H4O) a_H] 2其中a和b是變量,并且可以含有上述的平均分子量。聚醚也可以是通過環(huán)氧乙烷與脂肪醇、脂肪酸或動物或植物油和脂肪之間的堿催化反應(yīng)獲得的反應(yīng)產(chǎn)物。這些物質(zhì)是可商購的,例如作為Cremophor 或Solutol 品牌。另外,聚醚可以是長鏈羧酸的聚氧乙烯酯的化合物,例如選自產(chǎn)品Tween (長鏈羧酸的聚氧乙烯失水山梨醇酯),例如 Tween 20(聚氧乙烯Qo)失水山梨醇單月桂酸酯)至Tween 85(聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯),或選自Span , Brij 或Mrij 。也包括含聚醚的共聚物,其是從可聚合的含聚醚的單體(也通常稱為“大單體”)和其它單體聚合得到的。含醚的單體的例子是作為msomer 級別(聚醚丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)和作為Pluriol A級別(聚醚烯丙基醇和衍生物)提供的。聚醚也包括聚醚和乙烯基單體形成的含聚醚的接枝聚合物,乙烯基單體是例如乙酸乙烯酯(VAc)和-在其聚合之后的其水解產(chǎn)物-乙烯基醇(VOH),乙烯基內(nèi)酰胺例如 N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和/或N-乙烯基己內(nèi)酰胺(VCap),乙烯基胺,例如N-乙烯基咪唑(VI)、N-乙烯基甲酰胺(VFA)和-在其聚合之后的其水解產(chǎn)物-乙烯基胺。例如聚乙二醇和乙酸乙烯酯(在聚合后大部分水解成乙烯醇)的這些接枝聚合物是例如公知為Kollicoat IR。聚乙二醇和乙烯基吡咯烷酮與乙烯基咪唑的接枝聚合物以及聚乙二醇和乙烯基己內(nèi)酰胺與乙酸乙烯酯的接枝聚合物也是已知的。優(yōu)選的聚醚尤其是聚四氫呋喃,PEG與被完全或大部分水解成乙烯基醇的乙酸乙烯酯的接枝聚合物,PEG與NVP和VAc的接枝聚合物,PEG與VCap和VAc的接枝聚合物,PEG與NVP和VI的接枝聚合物,PEG與VCap和VI的接枝聚合物;聚乙二醇, 例如 Lutrol 、Pluriol 和 Macrogol 級另I」,以商品名 Jeffamine 、poloxamers、 Cremophors 例如尤其是Cremophor RH40銷售的聚氧亞烷基胺(被40個EO單元烷氧基化的氫化蓖麻油)或Cremophor EL(被35個EO單元烷氧基化的蓖麻油),和 Sollltols ,尤其是Solutol HS 15 (macrogol-15-羥基硬脂酸酯)。非常特別優(yōu)選的聚醚是PEG與被完全或大部分水解成乙烯基醇的乙酸乙烯酯的接枝聚合物,以及PEG與VCap和VAc的接枝聚合物。在最后提到的聚醚中的PEG的定量比率一般是5-90重量%,VCap的比率是10-70 重量%,VAc的比率是5-50重量%。選擇總比率使得它們達(dá)到100%。聚酰胺含有可通過以下物質(zhì)的縮合反應(yīng)制備的均聚物和共聚物從含烷基-和含芳基的二胺和二酸,從含烷基-和芳基的氨基羧酸,或從內(nèi)酰胺,例如聚酰胺6,6。聚醚接枝聚合物、聚乙烯基酰胺和聚酰胺的制備方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。 這可以例如在水溶液或有機(jī)溶液中、在乳液、懸浮液中或作為本體聚合或作為沉淀聚合進(jìn)行。對于聚合而言任選所需的添加劑例如表面活性劑、乳化劑或溶解促進(jìn)劑以及合適的工藝條件是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。因此,聚乙烯基酰胺可以例如通過自由基聚合制備,例如在溶液中。在聚合之后, 聚乙烯基甲酰胺可以部分或完全地水解,例如在酸性條件下,例如用硫酸進(jìn)行,得到聚乙烯基胺。也可以制備乙烯基甲酰胺的端聚物以及其水解產(chǎn)物乙烯基胺。聚醚可以例如通過環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷的加成反應(yīng)獲得。
聚酰胺例如可以通過從二酸與二酰胺、從氨基酸或從內(nèi)酰胺的縮合反應(yīng)獲得。接枝聚合物可以例如通過單體在聚合物存在下的自由基聚合制備,所述聚合物用做單體的接枝基底。這些反應(yīng)可以在兩個或更多個步驟中制備或在一個反應(yīng)容器中分步制備。通過用金屬處理聚合物以制備具有低過氧化物含量的聚合物的本發(fā)明方法是在液體的存在下進(jìn)行。在本發(fā)明中,“液體”表示所有具有低于100°C熔點(diǎn)的物質(zhì),所以至少在0-100°C溫度范圍內(nèi)的部分范圍內(nèi)在大氣壓下以液體形式存在,或至少在所述部分范圍內(nèi)由于將壓力提高到大氣壓以上而成為液體。所以,在本發(fā)明中,液體是有機(jī)和無機(jī)的物質(zhì),例如有機(jī)溶劑,無機(jī)和有機(jī)的鹽,以及氣體。作為液體,也可以使用兩種或多種不同液體的混合物。液體可以理解為對于在每種情況下進(jìn)行本發(fā)明方法的聚合物是惰性或基本惰性的液體。所述液體可以是用于聚合物的溶劑或分散劑。有機(jī)溶劑的典型代表是例如C1-C8醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、甘油、乙醚。優(yōu)選使用甲醇、乙醇和/或異丙醇。鹽的典型代表是在處理條件下的鹽液體,即所謂的“離子液體”,例如基于咪唑。氣體的典型代表是例如二氧化碳、二甲醚、乙烷、丙烷或丁烷。優(yōu)選使用有機(jī)溶劑、水或其混合物。非常特別優(yōu)選主要使用水。水可以是不同質(zhì)量的水工業(yè)水,天然水例如地表水、河水或地下水,以及純化水。 純化(“純”)水可以通過提純方法提純,例如單次或多次的蒸餾、軟化、擴(kuò)散、吸附,通過離子交換劑、活性碳或其它吸附劑,通過過濾方法,例如超濾或滲析?!凹儭彼ǔT谶@里表示單次或多次蒸餾的水,以及完全軟化的水。在另一個實(shí)施方案中,二氧化碳是優(yōu)選的液體。二氧化碳的特別優(yōu)點(diǎn)是其可以在處理之后能容易地通過降低壓力除去,而此氣體自動汽化,使得具有低過氧化物含量的聚合物以固體形式保留。本發(fā)明的處理通常在可溶性聚合物的情況下在溶劑中進(jìn)行,在水溶性聚合物的情況下優(yōu)選在水溶液中進(jìn)行。在不溶性聚合物例如聚乙烯基吡咯烷酮端聚物的情況下,處理是在分散體中進(jìn)行的?!胺稚Ⅲw”在這里包括懸浮體和漿液。優(yōu)選,在不溶性聚合物的情況下,它們的處理是在水分散體中進(jìn)行。要處理的聚合物溶液或分散體通常具有5-80重量%的固含量,優(yōu)選5-50重量%。 在分散體的情況下,固含量特別優(yōu)選是5-25重量%,尤其是8-15重量%。可以使用從聚合物制備直接獲得的那些溶液或分散體,例如在聚合的溶劑中或后聚合。但是,也可以將固體聚合物溶解或分散,然后根據(jù)本發(fā)明處理它們。本發(fā)明的處理方法特別優(yōu)選在水溶液或在水分散體中進(jìn)行。本發(fā)明處理聚合物的方法一般在聚合之后進(jìn)行。聚合可以、但不是必須包括后聚合。處理優(yōu)選在聚合之后進(jìn)行,特別優(yōu)選在后聚合之后進(jìn)行,如果需要的話。如果要進(jìn)行干燥,聚合物的處理優(yōu)選在干燥之前進(jìn)行。但是,也可以對新鮮溶解或分散的聚合物進(jìn)行處理。在有機(jī)溶劑中進(jìn)行聚合的情況下,也可以建議先將有機(jī)溶劑至少部分地或全部地交換成水,然后進(jìn)行處理。處理一般通過完全混合進(jìn)行,優(yōu)選攪拌。但是,完全混合也可以通過引入氣體例如氮?dú)狻⒍趸?、空氣或通過氫氣或通過泵送循環(huán)混合物和/或流化處理進(jìn)行,例如通過有目標(biāo)地使用靜態(tài)混合器或擋板。優(yōu)選,完全混合是通過攪拌、泵送循環(huán)和/或氣體的引入來進(jìn)行。非常特別優(yōu)選攪拌。根據(jù)本發(fā)明,聚合物在液體的存在下用元素金屬處理。在一個實(shí)施方案中,元素金屬可以在這里與聚合物接觸,并完全或部分地浸入液體中?!敖佑|”表示聚合物具有與金屬接觸的直接表面,即例如可以至少部分地潤濕金屬。在另一個實(shí)施方案中,氫氣被通入含有聚合物的液體中,并同時與金屬和聚合物接觸。在另一個實(shí)施方案中,氫氣先與金屬接觸,然后與聚合物接觸。在此說明書中,除非另有說明,“金屬”表示純金屬本身,含有金屬的合金,或含有金屬的混合物。金屬優(yōu)選用做粉末或固體。粉末通常具有小于100微米的平均粒子直徑?!肮腆w”含有金屬,或由金屬組成,可以是顆粒、粒料或一些類型的成型材料。顆粒在這里優(yōu)選具有100微米至5mm的平均粒徑。粒料通常是較大的粒子,其具有例如高于5mm的平均粒子直徑。它們都通常是具有不規(guī)則形狀的粒子。在本文中,“成型材料”具有三維結(jié)構(gòu),其具有至少部分規(guī)則的幾何特征,例如圓柱形粒料、球、線狀網(wǎng),或具有海綿狀或其它中空結(jié)構(gòu)的材料。成型材料可以由金屬組成,在表面上包含金屬,或包含包埋在基質(zhì)中的金屬。優(yōu)選,在表面上的金屬與周圍相接觸。表面在這里也可以位于多孔成型材料之內(nèi)。因此,例如,金屬也可以作為涂料施用到由另一種材料制成的物體上,并如此使用。例如,金屬、鋼或不銹鋼體可以完全或部分地被優(yōu)選薄層金屬涂覆。在這里,層是在技術(shù)上盡可能“薄”的,但是具有至少一個原子層。因此,大面積的金屬表面可以用最小量的貴金屬制備。當(dāng)使用貴金屬時,這是特別有利的。有合適的含金屬的混合物,例如與氧化物物質(zhì)的混合物。氧化物物質(zhì)是例如氧化硅、氧化鋁、它們的混合物和衍生物,或天然的氧化物物質(zhì),例如蛭石。金屬在這里可以是非貴金屬或貴金屬。在本文中,如果在與液體接觸和尤其與水接觸時的處理期間金屬不會形成元素氫,則其是“貴金屬”;如果其反應(yīng)形成元素氫并且溶解金屬離子,則金屬是“非貴金屬”。適用于處理的非貴金屬是例如鋅、堿金屬或堿土金屬,以及它們的合金或它們的混合物。合金是例如鈉-鉀、鈉-鈣、鎂-鈣或鈣-鋅。所用的金屬優(yōu)選是鋅、鈉、鉀、鎂和 /或鈣。特別優(yōu)選鈣和/或鎂。在這里,鈣是非常優(yōu)選的。在這里加入氫氣不是必須的,但是可能的。優(yōu)選不加入氫氣。使非貴金屬與聚合物接觸的操作是例如分份作為一次添加或分成兩份或更多份進(jìn)行。但是,為了安全原因,也可以連續(xù)地進(jìn)行,例如為了能更好地控制氫氣的釋放。添加也可以作為粉末或固體在合適的惰性介質(zhì)中進(jìn)行,例如作為分散體。連續(xù)或分份的添加可以例如通過旋轉(zhuǎn)閥門進(jìn)行。如果本發(fā)明的處理操作使用非貴金屬進(jìn)行,則建議使用含有至少足量液體的液體進(jìn)行,所述液體能與非貴金屬形成氫氣,例如水,從而確保盡可能多的所添加的非貴金屬反應(yīng)形成能溶解的金屬離子。優(yōu)選,非貴金屬直接加入液體中,使得其能在此液體內(nèi)自由地移動。如果使用非貴金屬,則其優(yōu)選作為純金屬使用,或作為粉末或細(xì)顆粒形式的合金使用。在這里,聚合物沒有被其它物質(zhì)污染,具有大的表面積,并且仍然不太活潑從而仍然確保安全處理。在另一個實(shí)施方案中,本發(fā)明的處理也可以用貴金屬進(jìn)行。合適的金屬是例如鉬、 鈀、銠、銥、釕、鎳和金,它們的合金或它們的混合物。優(yōu)選使用的金屬是鉬、鈀和/或含有至少一種這些金屬的合金。鉬和/或其合金是特別優(yōu)選的。如果使用貴金屬,則優(yōu)選純金屬或其合金是以一定形式成型的。優(yōu)選使用純形式的貴金屬,或使用合金作為成型材料。優(yōu)選,這種成型材料具有能到達(dá)氫氣的非常大的表面。優(yōu)選的成型材料是具有網(wǎng)狀或海綿狀結(jié)構(gòu)的那些,例如多孔塊料,其內(nèi)部允許通過流體。也特別優(yōu)選的是成型材料,其顯示盡可能大的外部和/或內(nèi)部表面積,同時使貴金屬的所需用量盡可能小。特別優(yōu)選這樣的成型材料,其與氣態(tài)氫接觸的表面是完全或部分地被貴金屬涂覆。例如,金屬、鋼或不銹鋼體可以用鉬的薄層涂覆。因此,大面積的貴金屬表面可以用最小量的貴金屬制備。使聚合物與貴金屬接觸的操作通常在這里在容器或管中進(jìn)行。金屬可以放入這些容器或管中,在這些容器或管內(nèi)以可移動的形式或牢固的形式附接,或作為容器或管的一部分。優(yōu)選,貴金屬是作為成型材料放入液體中,使得其不能在其中自由地移動。如果貴金屬是用于根據(jù)本發(fā)明處理聚合物,則存在氫氣。優(yōu)選,引入氫氣。氫氣一般以氣態(tài)形式作為分子氫或元素氫引入。優(yōu)選,引入分子氫。氫氣也可以用載氣稀釋,例如按照氫氣與載氣的比率是1 1至1 5000體積%或更大。合適的載氣是氣體例如氮?dú)狻?空氣、氬、氦和/或二氧化碳,或這些氣體的混合物。優(yōu)選使用氮?dú)狻⒍趸己?或氬氣, 尤其是氮?dú)?。但是,在大多?shù)情況下,此方法在不使用載氣的情況下進(jìn)行。方便的是,氫氣在引入時通過,使得其盡可能完全地與貴金屬接觸。氫氣在這里優(yōu)選以這樣的方式通過或以這樣的方式引入,使得形成最細(xì)可能的氣泡。這些氣泡是盡可能充分地與貴金屬混合,并隨后或同時與聚合物溶液或分散體混合。適用于此目的的措施是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。如果本發(fā)明方法是在非貴金屬的存在下進(jìn)行,則優(yōu)選使用液體,例如溶劑或液化氣,其是水或含有水。如果已經(jīng)存在不充足的水,則加入所需量的水?!八枇俊北硎敬_保盡可能完全地確保所添加量的非貴金屬的反應(yīng)所需要的量。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以直接計算此
所需量。但是,如果使用基本不含水的液體,例如基本不含水的有機(jī)溶劑或液化氣,則本發(fā)明方法優(yōu)選用貴金屬進(jìn)行。水的存在則不是必要的。但是,水的存在是所述處理可容忍的。在一個特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,聚合物用非貴金屬在含水或由水組成的液體中處理,且不引入氣態(tài)氫。在這里特別有利的是,非貴金屬是便宜的,并且可以容易地處理,和在安全方面以最小的復(fù)雜性處理,甚至在生產(chǎn)規(guī)模上也是如此,以及非貴金屬完全消失,這是由于溶解并形成初生氫和金屬鹽,其中所形成的金屬鹽是生理學(xué)上可接受的,并可以保留在產(chǎn)物中。如果液體的pH由于非貴金屬的溶解和金屬鹽的形成而變化,則這可以通過合適的酸、堿或緩沖物質(zhì)來校正。原則上,對于此合適的是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有物質(zhì)。典型的酸是例如鹽酸、硫酸、亞硫酸、磷酸和其酸性鹽,例如硫酸氫鹽、磷酸氫鹽、 磷酸二氫鹽,有機(jī)酸,例如甲酸、乙酸、丙二酸、乳酸、草酸或檸檬酸,以及它們的酸性鹽。典型的堿是例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化銨和它們的水溶液,具有 C1-C4烷基或具有C1-C4鏈烷醇的單_、二-和三-烷基胺或-鏈烷醇胺,例如二乙胺、三乙胺和二乙醇胺或三乙醇胺。酸或堿也可以是分別兩種或更多種酸或堿的混合物。典型的pH緩沖劑是例如不同磷酸鹽和不同碳酸氫鹽本身之間或互相之間的混合物。在另一個特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,為了處理聚合物,貴金屬用做成型材料,并且通過使氫氣與貴金屬和聚合物接觸而引入分子氫。在這里特別有利的是基本完全沒有金屬通入聚合物中并保留在那里。僅僅非常少量的金屬由于與成型材料之間的機(jī)械摩擦?xí)M(jìn)入聚合物中。但是,這些量通常小于lppm。 所用的貴金屬也是生理學(xué)上可接受的,尤其是在這些少量中。非常特別優(yōu)選使用非貴金屬的實(shí)施方案。金屬的用量一般是0. 005-1重量%,基于聚合物的量計,優(yōu)選0. 01-0. 5重量%,特別優(yōu)選0. 03-0. 20重量%。用于本發(fā)明處理的貴金屬的量通常在這里選擇使得,如果金屬保留在聚合物中的話,基于聚合物固含量計的至多5ppm的所用金屬保留在聚合物中。如果為了處理而需要或希望使用更大量的貴金屬,或如果加入更大量,則金屬含量可以通過合適的方法和本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法在處理之后再次降低到所需的量。例如,離子交換劑適合用于隨后除去金屬離子。所以,如果貴金屬用于根據(jù)本發(fā)明的處理,則用量通常選擇使得在處理之后,至多 5ppm、優(yōu)選至多2ppm和尤其優(yōu)選小于Ippm的這種金屬保留在產(chǎn)物中,且沒有隨后使用金屬除去方法(基于重量計的ppm)。如果使用多于一種貴金屬,則上述上限值各自適用于每種類型的金屬。優(yōu)選,用于所述方法并保留在聚合物中的所有貴金屬的總含量是基于聚合物固含量計的小于lOppm,優(yōu)選小于5ppm,特別優(yōu)選小于2ppm,尤其優(yōu)選小于lppm。特別優(yōu)選貴金屬的用量使得在處理之后的聚合物中,僅僅所保留的金屬量使得總灰分量(也稱為點(diǎn)燃?xì)堄嗔?滿足相關(guān)規(guī)定的特定要求。
這些控制待處理聚合物的最大金屬和灰分含量的相關(guān)規(guī)定是本領(lǐng)域技術(shù)人員在相應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域中已知的。在藥物領(lǐng)域中的相關(guān)規(guī)定例如參見歐洲藥典(Ph. Eur.),用于賦形劑的日本藥典(JPE),美國藥典(USP)和德國藥典(DAB),在每種情況下按照它們最新近的版本。與食品領(lǐng)域相關(guān)的規(guī)定是例如由美國FDA(Food and Drug Administration)發(fā)布的那些規(guī)定,或者由德國食品法律規(guī)定的那些。如果非貴金屬用于本發(fā)明在液體中處理聚合物的方法,則其用量優(yōu)選選擇使得在處理之后,不超過2000ppm、優(yōu)選不超過IOOOppm和尤其不超過500ppm的此金屬保留在產(chǎn)物中。非貴金屬將在這里通常在處理之后作為金屬鹽保留在聚合物中。但是,如果所用的非貴金屬對于預(yù)期應(yīng)用領(lǐng)域而言不是關(guān)鍵的,或者尤其是對人體、動物或植物無害的金屬 (例如鈉、鎂、鈣、鋅),則其用量應(yīng)當(dāng)使得在處理之后基于聚合物固體計的金屬含量不會超過在相關(guān)規(guī)定中給出的最大值,這些是本領(lǐng)域技術(shù)人員在相關(guān)領(lǐng)域中已知的。這也適用于其它要根據(jù)相關(guān)規(guī)定觀察的物質(zhì)的最大限值,例如最大總灰分含量。如果使用多于一種非貴金屬,則上限值各自適用于每種類型的金屬,和如果相關(guān)規(guī)定要求的話,也適用于特定類別的相應(yīng)總成分量,例如金屬或灰分。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道哪種特定的規(guī)定必須對于應(yīng)用而言是相關(guān)的,所以可以直接根據(jù)金屬類型建立金屬用量,和金屬總量,以及灰分含量和其它最大限值。在實(shí)施本發(fā)明的具體情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員將通常通過參考相關(guān)規(guī)定確認(rèn)首先對于所述聚合物而言可允許的各金屬總含量、總金屬含量和/或總灰分含量,然后計算可允許的金屬添加量。相似地,他將通過公知的方法確定在未處理聚合物中的實(shí)際的總灰分含量、總金屬含量和各種金屬的含量。從在未處理時的可允許含量與根據(jù)相關(guān)規(guī)定的可允許含量之間的差異,本領(lǐng)域技術(shù)人員將直接計算對于此聚合物而言的各種金屬的可允許添加量。通常,對于金屬的添加量,他將基于可允許的金屬添加量確立安全降低約5-10%,從而能考慮生產(chǎn)中的波動。本領(lǐng)域技術(shù)人員能容易地確定在所選擇方法中的正常變化,并然后設(shè)定對于添加量的合適安全邊界。另外,本領(lǐng)域技術(shù)人員將考慮和在合適時分析確定例如通過摩損貴金屬所形成的金屬的量。這可以例如由于金屬的所選擇形狀而引起,例如成型材料,以及由于在進(jìn)行此工藝的容器中布置例如這種成型材料引起。本領(lǐng)域技術(shù)人員能通過分析容易地確定是否有摩損。為了他的計算,本領(lǐng)域技術(shù)人員也假定添加量的非貴金屬完全溶解得到金屬離子。本發(fā)明方法通常進(jìn)行使得在聚合之后的溶液或分散體或從固體聚合物制備的溶液或分散體與金屬在升高的溫度下操作。此處理可以在10-100°c、優(yōu)選40-90°C下進(jìn)行。低于0°C和高于100°C的溫度原則上也可以用于處理;但是,較低的溫度通常導(dǎo)致較高的冷卻成本,較高的溫度通常導(dǎo)致較高的加熱成本,以及可能的對聚合物的熱損害,例如由于加速氧化。處理時間主要由待處理量控制,并可以在數(shù)分鐘或數(shù)小時的范圍內(nèi)。處理時間通常是1分鐘到最高4小時,優(yōu)選10分鐘到最高1小時。處理可以在3-11的pH下進(jìn)行。水溶性或水分散性聚合物的處理可以在酸性介質(zhì)中或在堿性介質(zhì)中進(jìn)行。如果例如在聚合之后發(fā)生酸性水解以降低殘余單體含量,則處理也可以在酸性PH值下進(jìn)行。處理也可以在中性至堿性介質(zhì)中進(jìn)行。這例如在處理水不溶性交聯(lián)聚合物的情況下是有利的,例如聚乙烯基吡咯烷酮端聚物,這是因為它們的聚合通常在微堿性至中等堿性范圍內(nèi)進(jìn)行,所以對于處理而言不需要PH降低操作。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道對于安全、非破壞性地處理所述聚合物的每種情況下合適的 PH范圍。根據(jù)本發(fā)明,在用元素金屬在液體中處理之后,另外可以向具有低過氧化物含量的聚合物加入還原劑和/或抗氧化劑。抗氧化劑可以是單獨(dú)的化合物,或兩種或多種抗氧化劑的混合物。這些化合物也稱為自由基清除劑,并且在本文中包括在術(shù)語“抗氧化劑”的范圍內(nèi)?!斑€原劑”可以是單獨(dú)的化合物,或兩種或多種還原劑的混合物。如果使用還原劑和抗氧化劑,則這可以平行地或順序地發(fā)生。優(yōu)選,添加按順序進(jìn)行。尤其優(yōu)選,先添加還原劑,然后添加抗氧化劑。還原劑和/或抗氧化劑可以加入以固體形式存在于液體中的聚合物中,分散或溶解在合適的溶劑中。優(yōu)選的溶劑與在每種情況下用于所述方法的液體相同。還原劑和/或抗氧化劑的添加通常在10-100°c的溫度下進(jìn)行,優(yōu)選15-80°c,特別優(yōu)選20-60°C。優(yōu)選的用于添加的pH范圍是3-11,優(yōu)選6_10,特別優(yōu)選7-9。優(yōu)選,加入還原劑,然后隨后通常是等待時間,方便地在升高的溫度下。在此等待時間內(nèi),聚合物溶液或分散體保持在20-90°C、優(yōu)選40-80°C的高溫下,并優(yōu)選充分混合。此等待時間通常持續(xù)數(shù)分鐘到數(shù)小時,優(yōu)選從至少5分鐘、特別優(yōu)選至少30分鐘和尤其優(yōu)選至少60分鐘,但通常不超過4小時,優(yōu)選不超過2小時。然后加入抗氧化劑,任選地隨后是另一段等待時間,優(yōu)選也在充分混合的情況下進(jìn)行。在加入抗氧化劑之后的所述另一段等待時間通常持續(xù)數(shù)分鐘到數(shù)小時,優(yōu)選至少5 分鐘、特別優(yōu)選至少15分鐘,尤其優(yōu)選至少30分鐘,但通常不超過2小時,優(yōu)選不超過1小時。隨著聚合物溶液或分散體的體積增加,等待時間也增加。合適的還原劑是例如二氧化硫、亞硫酸或亞硫酸鹽,尤其是堿金屬或堿土金屬亞硫酸鹽,例如亞硫酸鉀、亞硫酸氫鉀、亞硫酸鋰、亞硫酸氫鋰、亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉,優(yōu)選亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉,以及二氧化硫。二氧化硫尤其優(yōu)選是水溶液的形式。甚至少量的還原劑和/或氧化劑也對于本發(fā)明而言是足夠的。還原劑的用量可以是例如基于固體聚合物計的0. 005-1重量%,優(yōu)選0. 01-0. 5重量%,特別優(yōu)選0. 03-0. 20 重量%??寡趸瘎┰诿糠N情況下的用量是例如基于固體聚合物計的0.01-1重量%,優(yōu)選 0. 03-0. 5重量%,特別優(yōu)選0. 05-0. 25重量%。可以根據(jù)本發(fā)明使用的合適的抗氧化劑是例如選自酚類抗氧化劑,例如水楊酸鈉,甲基苯并三唑的鉀鹽,2-巰基苯并咪唑,2,4- 二羥基二苯酮,2,6- 二叔丁基-對-甲酚,丁基化羥基茴香醚,2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚,2, 6-二叔丁基-4-乙基苯酚,硬脂基β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯,丙基_3,4, 5-三羥基苯甲酸酯,氫醌,和兒茶酚;雙酚類抗氧化劑,例如2,2'-亞甲基二 G-甲基-6-叔丁基苯酚),2,2-亞甲基二 G-乙基-6-叔丁基苯酚),4,4'-硫代二(3-甲基-6-叔丁基苯酚),4,4'-亞丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚),3,9-二 {1,1_ 二甲基-2-[β-3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基}-2,4,8,10_四氧雜螺[5,5]十一烷,以及4,4' ,3-二甲基四亞甲基)二焦兒茶酚;高分子量的酚抗氧化劑,例如1,1,3_三O-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷, 1,3,5_三甲基-2,4,6-三(3,5_ 二叔丁基-4-羥基芐基)苯,四[亞甲基-3-(3' ,5' -二叔丁基-4' -丁基苯基)丙酸酯]甲烷,二 [3,3'-羥基-3'-叔丁酸]乙二醇酯,1,3,5_ 三(3' ,5' -二叔丁基-4'-羥基芐基)-s-三嗪-2,4,6-(IH,3H,5H)三酮, 以及生育酚;含硫的抗氧化劑,例如二月桂基3,3'-硫代二丙酸酯,二肉豆蔻基3,3'-硫代二丙酸酯,二硬脂基3,3'-硫代二丙酸酯,2-巰基苯并咪唑,四亞甲基-3-(月桂基硫代) 丙酸酯甲烷,以及硬脂基硫代丙基酰胺;含磷的抗氧化劑,例如亞磷酸三苯基酯,亞磷酸二苯基異癸基酯,苯基二異癸基亞磷酸酯,4,4'-亞丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯基雙十三烷基)亞磷酸酯,環(huán)新戊烷四基二 (十八烷基)亞磷酸酯,三(壬基苯基)亞磷酸酯,三(單-和/或二壬基苯基)亞磷酸酯, 二異癸基季戊四醇二亞磷酸酯,9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲10-氧化物,10-(3,5-二叔丁基)-4-羥基芐基)-9,10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲10-氧化物,10-癸氧基-9,10- 二氫-9-氧雜-10-磷雜菲,三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯,環(huán)新戊烷四基二(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯,環(huán)新戊烷四基二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)亞磷酸酯;2,2-亞甲基二(4,6-二叔丁基苯基)辛基亞磷酸酯,二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯,二(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯,以及四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4-二亞苯基亞膦酸酯;含醇基的抗氧化劑,例如異抗壞血酸,異抗壞血酸鈉,以及檸檬酸異丙基酯;含胺基的抗氧化劑,例如甲基化二苯基胺,乙基化二苯基胺,丁基化二苯基胺,辛基化二苯基胺,月桂基化苯基胺,N,N- 二仲丁基-ρ-亞苯基二胺,以及N,N’ - 二苯基-ρ-亞苯基二胺;具有位阻氨基的抗氧化劑,例如4-芐氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶,二(2,2,6, 6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,二(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯,二 (1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,二甲基琥珀酸1-(2-羥基乙基)-4-羥基-2,2, 6,6-四甲基哌啶或其縮合產(chǎn)物,以及8-乙?;?3-十二烷基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮雜螺[4. 5]癸烷_2,4-二酮。合適的抗氧化劑尤其是抗壞血酸,去甲二氫愈創(chuàng)木酸,乙氧基喹,紅沒藥醇,棕櫚酸抗壞血酸基酯,或BHT(“丁基羥基甲苯”:2,6_ 二叔丁基-4-甲基苯酚)或它們的混合物。也可以使用抗壞血酸的銨鹽、堿金屬鹽、堿土金屬鹽,例如抗壞血酸銨、抗壞血酸鈉或抗壞血酸鎂或它們的混合物。也合適的是抗壞血酸與無機(jī)酸或有機(jī)酸形成的酯,例如碳酸抗壞血酸基酯、磷酸抗壞血酸基酯、硫酸抗壞血酸基酯、硬脂酸抗壞血酸基酯或棕櫚酸抗壞血酸基酯,以及它們的銨鹽、堿金屬鹽、堿土金屬鹽,例如磷酸抗壞血酸基鈉或棕櫚酸抗壞血酸基鈉。也可以使用這些化合物的混合物。優(yōu)選使用在水溶液中的亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和/或二氧化硫作為還原劑和/或使用抗壞血酸作為抗氧化劑。特別優(yōu)選使用二氧化硫和抗壞血酸。特別優(yōu)選在水不溶性交聯(lián)聚合物的處理中僅僅添加抗氧化劑,尤其是抗壞血酸,且不添加還原劑。用金屬處理聚合物且任選添加還原劑和任選添加抗氧化劑的操作是在每種情況下在充分混合下進(jìn)行,例如攪拌。通過吹入氣體例如保護(hù)氣體或通過在使用和不使用靜態(tài)混合器的情況下泵送循環(huán)進(jìn)行混合也是可能的,也可以組合使用兩種或更多種方法來充分
混合ο通常,本發(fā)明處理聚合物的方法是在液體中在大氣壓下進(jìn)行的,但是也建議在最高1. 6MPa的超計大氣壓下操作。超計大氣壓可以例如通過注射入惰性氣體例如氮?dú)饣蛲ㄟ^提高封閉室的溫度來實(shí)現(xiàn)。也可以建議在保護(hù)氣體氣氛下使用惰性氣體操作,例如氮?dú)?、氦氣、氬氣?或二氧化碳,或它們的混合物。合適的保護(hù)氣體(等同于“惰性氣體”)優(yōu)選是氮?dú)?。?yōu)選,使用保護(hù)氣體,使得在體系中的氧含量小于50,OOOppm,尤其是小于20,OOOppm,非常特別優(yōu)選小于10,OOOppm0通常,一般達(dá)到小于5000ppm的氧含量,優(yōu)選小于2000ppm,或甚至小于 IOOOppm(ppm 基于氣體體積;5000ppm對應(yīng)于0. 5體積% )。在一個特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,聚合物處理操作在氮?dú)獗Wo(hù)氣體氣氛下以小于5000ppm氧氣進(jìn)行。以此方式在液體中處理的聚合物可以按照需要然后通過干燥被轉(zhuǎn)化成固體聚合物,例如可傾倒的粉末。干燥方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。干燥可以例如通過噴霧干燥、轉(zhuǎn)鼓干燥或其它熱空氣或接觸加熱干燥進(jìn)行。通過真空干燥或冷凍干燥進(jìn)行的干燥也是可能的。所有其它干燥方法也是在原則上合適的。優(yōu)選的干燥方法是帶噴霧的干燥方法,例如噴霧干燥,和通過接觸表面的干燥,例如轉(zhuǎn)鼓干
O但是,也可以省去干燥,例如如果需要聚合物溶液或分散液的話。在保護(hù)氣體下干燥是可能的,并進(jìn)一步改進(jìn)了處理結(jié)果。本發(fā)明的特別優(yōu)點(diǎn)是即使省去在干燥期間用保護(hù)氣體,聚合物也具有改進(jìn)的長期穩(wěn)定性。固體聚合物通常在干燥之后直接包裝在合適的包裝材料中。原則上,可以使用所有對于藥物、食品或化妝品應(yīng)用或?qū)τ谠诿糠N情況下所需應(yīng)用而言合適和允許的包裝材料。當(dāng)然,具有低滲透性或基本上不能滲透的材料是有利的,例如氧氣。通過避免或最小化聚合物與氧氣在儲存期間接觸,聚合物的進(jìn)一步氧化再次進(jìn)一步減少。除了用金屬處理和隨后任選添加還原劑和/或抗氧化劑之外,聚合物的包裝當(dāng)然也可以另外用氮?dú)饣蛳∮袣怏w充氣或通過真空應(yīng)用來進(jìn)行。自然地,單獨(dú)使用惰性包裝材料,例如尤其是對氧氣具有極少或基本上無滲透性的材料和膜也進(jìn)一步改進(jìn)聚合物抵抗氧化的穩(wěn)定性和過氧化物的形成。在保護(hù)氣體下在這種惰性包裝材料中包裝也自然地進(jìn)一步改進(jìn)了結(jié)果。但是,驚人的是,發(fā)現(xiàn)使用這些方法對于本發(fā)明而言不是必要的。相反,通過本發(fā)明方法制備的具有低過氧化物含量的聚合物具有優(yōu)異的長期穩(wěn)定性以抵抗過氧化物含量在儲存期間提高,即使如果包裝材料是可滲透氧的,包裝也不能完全隔絕氧氣的進(jìn)入,和/ 或聚合物位于具有大于2體積%至普通空氣和其已知氧含量范圍內(nèi)的高氧含量的氣氛中。 這表示在一定程度上與迄今已知的穩(wěn)定方法相比,本發(fā)明處理方法對聚合物保護(hù)有作用。 尤其是,對熱應(yīng)力的穩(wěn)定性和在含氧介質(zhì)中的穩(wěn)定性也顯著改進(jìn)。本發(fā)明聚合物的一個優(yōu)點(diǎn)是它們的穩(wěn)定性,即事實(shí)為它們在制備后所具有的性能例如過氧化物含量、摩爾質(zhì)量、顏色和氣味極少隨著時間而變化。尤其是,過氧化物含量的測定可以用做聚合物級別的量度。另外,可以使用摩爾質(zhì)量、K值、溶液粘度、氣味和/或顏色。在聚合物中的過氧化物含量在這里通過滴定碘法、通過鈦基試劑或通過鈰試劑檢測。這些方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的,例如參見Ph. Eur. 6。在這里,本發(fā)明聚合物在處理之后兩天時具有最多50ppm(重量)的過氧化物含量,優(yōu)選最多20ppm,尤其是最多IOppm或更少;和/或在室溫下儲存之后,在生產(chǎn)日期之后的3個月內(nèi)的任何所需時間檢測時,具有不高于IOOppm的過氧化物含量,優(yōu)選不高于 50ppm,特別優(yōu)選不高于20ppm,尤其優(yōu)選不高于5ppm。K值(費(fèi)歇爾K值,參見例如BUhler,“聚乙烯基吡咯烷酮-用于藥物的賦形劑”, Springer,2005,第40-41頁)是在限定條件下溶液粘度的量度。所以,它是摩爾質(zhì)量的直接量度。如果摩爾質(zhì)量變化,例如由于氧化過程而變化,則這導(dǎo)致摩爾質(zhì)量增加(導(dǎo)致K值增加)或?qū)е履栙|(zhì)量降低(導(dǎo)致K值降低),并因此導(dǎo)致K值變化。過氧化物在聚合物中的形成和崩解是一種這樣的氧化過程。所以,本發(fā)明方法也實(shí)現(xiàn)了 K值的穩(wěn)定性,因此在儲存時摩爾質(zhì)量是穩(wěn)定的。因為摩爾質(zhì)量和溶液粘度(由K值表征)是直接相關(guān)的,所以經(jīng)過處理的聚合物的溶液粘度不會-或僅僅在很小程度上-與未處理聚合物是不同的。在室溫下儲存之后,在生產(chǎn)日期之后的3個月內(nèi)的任何所需時間檢測時的K值顯示通常小于10%的偏差,優(yōu)選小于5%,尤其是小于2%,基于要檢測的樣品的初始K值計, 這是使用本發(fā)明處理方法之后的2天時檢測的。聚合物的顏色根據(jù)應(yīng)用是重要的。顏色可以例如通過光譜方法檢測,并例如作為黑氏(Hazen)色數(shù)或碘色數(shù)定額。由于在聚合物內(nèi)的過氧化物的形成和崩解期間的氧化過程,也形成賦予顏色的組分;這些改變、通常損害聚合物的顏色,即根據(jù)顏色等級,通常具有比先前更高的色數(shù)。本發(fā)明方法顯著減少了過氧化物的形成或甚至防止過氧化物的形成,因此也減少了劣化。所以,聚合物顏色的變化得到減少或甚至完全防止。所以,本發(fā)明方法也實(shí)現(xiàn)了聚合物在儲存時的顏色穩(wěn)定性。在室溫下儲存之后,黑氏(Hazen)顏色(也稱為“黑氏色數(shù)”或“鈷-鉬色數(shù)”), 在生產(chǎn)日期之后的3個月內(nèi)的任何所需時間檢測時,顯示了通常小于10%的顏色損害(色數(shù)增加),優(yōu)選小于5 %,尤其小于3 %,非常尤其是1 %或更少,基于初始色值計,這是在根據(jù)本發(fā)明處理后2天時檢測的。黑氏色數(shù)的檢測是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。聚合物的氣味也根據(jù)應(yīng)用是重要的。聚合物應(yīng)當(dāng)沒有壞的氣味。相似地,在儲存時不應(yīng)產(chǎn)生壞的氣味。聚合物的氣味可以例如通過頂空GC法檢測,其中使用氣味分布,或通過嗅感法檢測,例如人的鼻子(例如受訓(xùn)人員,例如香料家)。由于在過氧化物形成和分解過程中的氧化過程,除了賦予顏色的物質(zhì)之外,也會產(chǎn)生形成氣味的物質(zhì),這例如導(dǎo)致“霉”味。由于使用本發(fā)明的在液體中用金屬處理聚合物的方法,在生產(chǎn)日期之后的3個月內(nèi)的任何所需時間檢測時變成不需要?dú)馕兜倪@種現(xiàn)象也得到顯著減少或甚至完全避免?!吧a(chǎn)日期”表示由聚合物生產(chǎn)者在聚合物包裝上聲明的日期,通常位于標(biāo)簽上。 這是實(shí)際的生產(chǎn)日期,即聚合和所有隨后步驟直到可密封形式的操作完成時的日期,或是將可密封形式包裝成銷售包裝時的日期。這些日期通常僅僅相差至多2天。所以在本發(fā)明中,生產(chǎn)日期表示離聚合物的生產(chǎn)或包裝最近的日期。通過本發(fā)明方法獲得的聚合物特別有利地適合用于藥物或化妝品制劑中,或用于食品和半成品食物技術(shù)中。完全避免了可能由于重金屬或酶引起的過敏反應(yīng)或其它不相容性。這些聚合物也可以有利地例如用于與活性成分聯(lián)合用于農(nóng)業(yè)或獸醫(yī)領(lǐng)域中。聚合物也證明有利地用于技術(shù)中,例如醫(yī)療技術(shù),例如滲析膜或其它物質(zhì)或設(shè)備, 其與人體或體液接觸,或通入或被引入身體中。也有利的是在顏色和/或氣味方面十分關(guān)鍵的領(lǐng)域中使用,例如頭發(fā)化妝品、粘合劑或表面涂料。本發(fā)明也包括藥物,其含有可通過本發(fā)明方法獲得的聚合物,或在處理之后2天時具有最多50ppm(重量)、優(yōu)選最多20ppm和尤其優(yōu)選最多IOppm過氧化物含量的聚合物,和/或在室溫下儲存之后在生產(chǎn)日期之后的3個月內(nèi)的任何所需時間檢測具有不高于 lOOppm、優(yōu)選不高于50ppm、尤其優(yōu)選不高于20ppm和尤其優(yōu)選不高于5ppm過氧化物含量的聚合物。除了聚合物和活性成分之外,藥物也可以含有其它常規(guī)賦形劑,例如粘合劑、崩解促進(jìn)劑、片料崩解劑、表面活性劑、味道遮蓋劑和/或甜味劑。合適的活性成分原則上是所有已知的活性成分??赡艿幕钚猿煞掷鐓⒁奤S 2008-0181962的段落
,此段的倒數(shù)第7行到最后一行,將其內(nèi)容引入本文供參考。原則上,所有應(yīng)用領(lǐng)域是可能的,例如參見US 2001-0010825第1頁W029]段最后一行到W074]段結(jié)尾,并且其中公開了具體的活性成分例子,將其內(nèi)容引入本文供參考。以下實(shí)施例以示例和非限制性方式說明本發(fā)明。 實(shí)施例通過滴定碘法檢測所有樣品的過氧化物含量。數(shù)值表示ppm值(=mg過氧化物 /kg聚合物),作為過氧化氫計算。此方法例如參見歐洲藥典第6版(Ph. Eur. 6)。但是,每種其它可能的檢測過氧化物含量的方法也是可以考慮的,例如通過鈰滴定檢測或通過硫酸鈦基酯滴定檢測。所有三種規(guī)定的方法產(chǎn)生了在檢測精度范圍內(nèi)的相同結(jié)果,因此可以互換使用。檢測參數(shù)過氧化物含量(表示為mg H202/kg)聚乙烯基吡咯烷酮。檢測原理過氧化物用碘化鉀還原,并且在此過程中形成的碘用光度法在500nm 下檢測。操作范圍 w(H202) :6_500mg/kg(6_500ppm)檢測UV/VIS光譜儀,例如型號 Lambda25,來自 Perkin Elmer。樣品制備的例子以0. Img精度準(zhǔn)確稱量約1. 5_2g的樣品,并溶解在約20ml的三氯甲烷和冰乙酸的1 1混合物中。為了更快速地溶解,將容器放置在超聲波浴中達(dá)到約 5-10分鐘。然后,加入0. 5ml的飽和KI溶液,然后用三氯甲烷/冰乙酸將此溶液補(bǔ)至25ml, 并完全混合。對于試劑空白值,將24. 5ml的三氯甲烷和冰乙酸的1 1混合物與0. 5ml飽和KI溶液混合。從添加飽和KI溶液之后開始,在5分鐘的等待時間之后,檢測夾帶試劑的空白值。檢測在碘吸收帶的邊緣進(jìn)行(最大是359nm),因為在此區(qū)域中不會由于基質(zhì)而產(chǎn)生干擾。
檢測參數(shù)波長是500nm ;間隙是2nm ;溶液的層厚度是5cm ;檢測溫度是20_25°C。 檢測精度約+/_8%。計算(對于與其類似的其它層厚度和體積等)
其中W(H2O2)=過氧化物的質(zhì)量比例,mg/kg(=ppm)Ei5cm =在5 cm的層厚度下消光b=從校準(zhǔn)開始的縱坐標(biāo)截距a=在回歸線中從校準(zhǔn)線開始的增加m=樣品的初始重量,gV=樣品溶液的休積 此處25 ml)校準(zhǔn)如下制備六個校準(zhǔn)溶液稱量約300mg的30. 2%過氧化物溶液加入IOOml檢測燒瓶中,并用三氯甲烷和冰乙酸的1 1混合物補(bǔ)至100ml。提取六個體積的原料溶液 (0. Olml, 0. 02ml, 0. 05ml, 0. lml, 0. 2ml和0. 5ml),并向它們各自加入約20ml的三氯甲烷/ 冰乙酸(1 1)。接著,加入0.5ml飽和KI溶液,并用三氯甲烷/冰乙酸將體積補(bǔ)至25ml。 這得到含有約0. 3-18mg過氧化氫/升的六種溶液。在添加KI試劑之后5分鐘,如上所述檢測這些溶液的夾帶試劑空白值。從對于校準(zhǔn)溶液獲得的消光,計算形式為E5。m = a * β +b的回歸線,其中E5。m是層厚度為5cm時的消光,β (beta)是過氧化氫在校準(zhǔn)溶液中的質(zhì)量濃度 (mg/1)。這里的計算產(chǎn)生了函數(shù)&。m = 0.0389 * β+0. 0013,其中校準(zhǔn)系數(shù)R2 = 0. 9998。所用的聚合物PVP是水溶性N-乙烯基吡咯烷酮均聚物;聚合物1是K值為30的PVP ;聚合物2 是K值為90的PVP共聚維酮(Copovidone) :Ν-乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯的重量比率為60 40 的共聚物,K值為觀(=聚合物3)交聯(lián)聚維酮(Crospovidone)交聯(lián)的水不溶性聚乙烯基吡咯烷酮(PVPP,“米花狀 PVP");聚合物 4 是Kollidon cl,basf se ;平均粒徑是 Iio μ m ;聚合物 5 是Kollidon CL-F, BASF SE ;平均粒徑是30 μ m交聯(lián)的水不溶性聚(乙烯基吡咯烷酮_共聚-乙烯基咪唑)(“米花狀”聚合物),重量比率VP Vi = ι 9 ;聚合物6是Divergan 腿,basf SE.乙烯基吡咯烷酮和乙烯基咪唑的重量比率為1 1的共聚物,K值為32 (聚合物 7)乙烯基吡咯烷酮和乙烯基己內(nèi)酰胺的重量比率為1 1的共聚物,K值為65(聚合物8)
PEG、乙烯基己內(nèi)酰胺和乙酸乙烯酯的接枝共聚物,重量比率為PEG VCap VAc =15 55 30,摩爾質(zhì)量為 25000g/mol Mw(聚合物 9)為了對比,未處理的聚合物以溶液或懸浮液形式使用,是從聚合反應(yīng)獲得的。百分比是重量%。“ppm”數(shù)據(jù)是基于重量計(lppm = lmg/kg)。在每種情況下數(shù)據(jù)中的PPm和重量百分比是針對固體聚合物(聚合物固含量),即存在于溶液或懸浮液中的聚合物的量。在所有實(shí)施例中,用金屬處理的操作是在氧含量為約1-5體積%的氮?dú)庀逻M(jìn)行 (工業(yè)級)。其它操作例如干燥和儲存是在空氣下進(jìn)行的。所用的PE瓶是常規(guī)用于粉末的帶螺旋蓋子的瓶子。實(shí)施例1-6 將聚合物水溶液于50°C與基于聚合物計0. 1重量%的來自Alfa Aesar GmbH & Co KG,Karlsruhe的鈣顆?;旌?“鈣顆粒,再蒸餾,_6篩目,99. 5% (金屬基)”。制品編號875. Lot#I08P15. 6篩目對應(yīng)于最多3. 4mm的粒徑),并將溶液攪拌1小時。對于實(shí)施例 2、4和6,隨后將溶液另外冷卻到40°C并與基于聚合物計的0. 1重量%抗壞血酸混合并攪拌 30分鐘。然后將所有聚合物溶液噴霧干燥。然后將粉末聚合物裝入PE瓶中。在處理后兩天檢測過氧化物含量,也在儲存3個月和6個月后檢測過氧化物含量。結(jié)果列在下表1中。實(shí)施例1和2 30 %濃度的聚合物1水溶液實(shí)施例3和4 20%濃度的聚合物2水溶液實(shí)施例5和6 40%濃度的聚合物3水溶液表1 實(shí)施例1-6,可溶性PVP和VP共聚物
權(quán)利要求
1.一種制備具有低過氧化物含量的聚合物的方法,包括在液體的存在下用元素金屬處理聚合物。
2.權(quán)利要求1的方法,其中液體包含水,或液體是水。
3.權(quán)利要求1或2的方法,其中存在氫氣。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的方法,其中所用的金屬是鈉、鉀、鎂、鈣、鋅或含有至少一種這些金屬的合金或混合物。
5.權(quán)利要求3的方法,其中所用的金屬是鉬、鈀、銠、銥、釕、鎳、金,或含有至少一種這些金屬的合金或混合物。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的方法,其中聚合物是支化的。
7.權(quán)利要求1-6中任一項的方法,其中聚合物是聚酰胺、聚醚或聚乙烯基酰胺,或這些聚合物的混合物。
8.權(quán)利要求1-7中任一項的方法,其中聚合物是乙烯基內(nèi)酰胺聚合物。
9.權(quán)利要求1-8中任一項的方法,其中聚合物是乙烯基吡咯烷酮聚合物或乙烯基己內(nèi)酰胺聚合物。
10.權(quán)利要求1-9中任一項的方法,其中聚合物是水不溶性交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮聚合物(PVPP)。
11.權(quán)利要求1-7中任一項的方法,其中聚合物是氧化乙烯聚合物或氧化丙烯聚合物。
12.—種制備被穩(wěn)定以抵抗形成過氧化物的具有低過氧化物含量的聚合物的方法,其中在根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項進(jìn)行處理之后,向聚合物加入還原劑或抗氧化劑,或者加入還原劑和抗氧化劑。
13.可通過權(quán)利要求1-12中任一項的方法獲得的聚合物,其中聚合物含有基于聚合物固含量計的不超過5ppm的根據(jù)權(quán)利要求5的每種金屬,基于聚合物固含量計的不超過 IOOOppm的根據(jù)權(quán)利要求4的每種金屬,和a)聚合物具有基于聚合物固含量計的小于20ppm的過氧化物含量,并且所述過氧化物含量是處理之后兩天時測定的,和/或b)聚合物具有基于聚合物固含量計的不超過IOOppm的過氧化物含量,并且所述過氧化物含量是在生產(chǎn)日期之后的三個月之內(nèi)的時間測定的,其中過氧化物含量是根據(jù) Ph. Eur. 6的滴定碘法檢測的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項獲得的聚合物或根據(jù)權(quán)利要求13的聚合物作為助劑或活性成分用于化妝品、藥物、動物飼料、動物健康、技術(shù)、作用保護(hù)、飲料技術(shù)或食品技術(shù)領(lǐng)域中的用途。
15.一種藥物,其含有根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項獲得的聚合物或根據(jù)權(quán)利要求13的聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備具有低過氧化物含量的聚合物的方法,包括在液體的存在下用元素金屬處理聚合物,涉及根據(jù)所述方法獲得的聚合物,以及它們的用途和含有所述聚合物的藥物。
文檔編號C08G65/00GK102325805SQ200980157161
公開日2012年1月18日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者A·莫里, A·馬施克, F·菲舍爾, K·科爾特, R·維德邁爾 申請人:巴斯夫歐洲公司
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