CH410291A - Composition pour le traitement des fibres kératiniques non textiles et utilisation de cette composition pour le traitement des cheveux - Google Patents

Description

  



  Composition pour le traitement des fibres kératiniques non textiles et utilisation de cette composition pour le traitement des cheveux
 L'utilisation des thiols inférieurs, notamment des acides   a-mercaptocarboxyliques    comme, par exemple, l'acide   thioglycolique    ou   l'acide thiolaotique, est con-    nue pour le traitement des fibres   kératiniques.   



   On admet que lors du processus de l'action de ces thiols sur la liaison-S-S-de la kératine, ils se transforment em disulfures correspondants qui, étant de faibles dimensions moléculaires et solubles dans   l'eau,    s'éliminent facilement lors du lavage de la fibre.



  Ainsi, ils n'exercent ni ne participent à aucune action physique sur la kératine de départ.



   On a maintenant trouvé que si l'on utilise à la place de ces thiols de faible poids moléculaire des polymères comportant dans les chaînons constitutifs de leur molécule des groupes sulfhydryles, c'est-à-dire des polymères polysulfhydrylés solubles en milieu aqueux, les   polydisulfures    formés soit par oxydation due à l'action d'un agent extérieur soit par oxydation inhérente au processus de l'action sur la kératine, deviennent moins solubles dans l'eau.

   De ce fait,   l'ac-    tion des polymères   polysulfhydrylés    sur la kératine est accompagnée d'un dépôt de matière polymère sup  plémentaire.    Cette   insolubilisation    qui accompagne l'action des polymères   polysulfhydrylés    précités sur les fibres, présente des avantages, à savoir : le   renfor-    cement des propriétés mécaniques des fibres traitées, la possibilité de maintenir une fibre dans une position choisie, après que celle-ci a été soumise à l'action chimique des polymères   polysulfhydrylés    considérés, etc.

   Autrement dit, lorsqu'on traite les fibres   kérati-    niques par ces polymères   polysulfhydrylés, il y    a une action conjointe chimique et physique et   l'on    obtient généralement des fibres   dont les propriétés mécani-    ques sont modifiées avantageusement.



   La présente invention a pour objet une composition pour le traitement des fibres kératiniques non textiles, notamment des cheveux humains, en particulier pour leur mise en forme permanente et pour leur restauration et renforcement lorsqu'ils sont alté  rés.    Cette composition est caractérisée   en    ce qu'elle contient au moins un polymère   polysulfhydrylé    soluble en milieu aqueux,   c'est-à dire    dans un milieu contenant de l'eau.



   La composition selon l'invention permet d'obtenir d'une part une amélioration des propriétés   mécani-    ques de ces fibres et d'autre part une déformation permanente de ces fibres et présente aussi dans ce dernier domaine des avantages importants qui sont mentionnés ci-dessous.



   Les polymères   polysulfhydrylés peuvent etre    obtenus à partir de polymères préalablement formés et possédant dans leurs chaînons constitutifs des   grou-    pes fonctionnels réactifs, adéquats, permettant   d'intro-    duire, par des procédés connus, le groupe thiol.



   Parmi les polymères particulièrement appropriés comme produits de   départ pour dta préparation    des polymères   polysulfhydrylés,'on peut mentionner    les polymères possédant à l'origine, comme groupement réactogène, le groupement :
EMI1.1     

 Comme il est bien connu, ce groupement est présent dans les polymères qui proviennent   d'une    copo  lymérisation    de l'anhydride maleique avec un monomère   copolymérisable,      c'est-à-dire    possédant une double liaison active. 



   Comme polymères de départ appropriés pour préparer les polymères   polysulfhydrylés,    on peut   men-      tionner    :   -les copolymères d'un éther    vinylique aliphatique
 ou aromatique et de l'anhydride maléique, en par
   ticulier    les copolymères du   vinylméthyléther,    du
   vinyléthyléther    ou du   vinylphónyléther et    de   l'an-   
 hydride   maléique.   



  -les copolymères d'un composé vinylique aroma
 tique et de l'anhydride   maléique,    en particulier
 les copolymères du styrène ou de ses homologues
 et de l'anhydride   maléique.   



  -les copolymères   d'une monooléfine    et de   l'anhy-   
   dride      maléique,    en particulier les copolymères de
 l'éthylène et de l'anhydride maléique.



   Etant donné que l'on a tout intérêt à avoir le maximum de groupes réactogènes
EMI2.1     
 dans la molécule du copolymère utilise afin de pouvoir introduire le plus grand nombre de groupes thiols, on se sert de préférence des copolymères dans lesquels la proportion anhydride maléique/monomère à double liaison active du type précité tend vers le rapport 1.



   Le degré de polymérisation n des différents polymères utilisables peut osciller dans d'assez larges limites et c'est un facteur dont on doit. tenir compte dif  féremment,    selon la famille des polymères auxquels on se réfère.



   En effet, le choix de ce degré de polymérisation n est fonction,   d'une    part de la possibilité de pénétration du polymère étudié à l'intérieur de la fibre, et d'autre part de l'intérêt d'utiliser des polymères solubles dans   l'eau    à un pH basique, de l'état de perméabilité de la fibre à traiter, des conditions d'application (température, etc.).



   C'est ainsi, par exemple, que dans le cas   d'utili-    sation du copolymère   styrène/anhydride    maléique, ce degré de polymérisation ne doit pas dépasser la valeur d'environ 20.



   Il est évident que   l'on    ne paut pas donner des valeurs rigoureuses pour tous les polymères, mais on peut dire d'une manière générale que la masse moléculaire moyenne du polymère de départ utilisé doit être inférieure à environ 4000 pour une solubilité dans   l'eau    satisfaisante.



   L'introduction du groupe thiol dans les polymères précités peut se faire avantageusement par réaction   d'aminothiol    de la formule   HS-R-NHR'dans    laquelle R désigne un radical alcoylène à chaîne droite comportant de préférence de 2 à 4 atomes de carbone et pouvant ou porter des restes alcoyles latéraux pouvant avoir jusqu'à 4 atomes de carbone, ou être substitué ou non par un groupe carboxyle ou par un groupe   carbalcoxy    et   R'désigne l'hydrogène ou    un alcoyle inférieur tel que   CH3,      QHg,    etc.



   Parmi les aminothiols avantageux, on peut mentionner :
 -P-mercaptoéthylamine,    N-methyl-ss-mercaptoéthylamine,   
 -cystéine,
   -cystéinate      d'éthyle,    etc.



   La réaction en ce qui concerne le groupe anhydride réactionnel a lieu selon le schéma suivant :
EMI2.2     

R et   R'ayant la signification indiquée ci-dessus.   



   Les polymères ainsi obtenus possédant un grou  pement    carboxy libre à côté de la fonction thiol, sont solubles dans   l'eau    si on les utilise sous forme de leurs sols avec les métaux alcalins, l'ammoniaque ou les amines.



   Les exemples suivants montrent comment les polymères   polysulfhydrylés    peuvent être préparés :
 Exemple   d   
 On dissout   50,    5 g soit 0, 25   mol-g, d'unité    structurale, de copolymère   styrène/anhydride      maléique,    dans lequel le nombre n est   égal à 8, copolymère    connu sous la dénomination commerciale de résine     SMA      1000      A      A   de    Butadiene Texas Butadiene tion, dans 200 cc d'acétone anhydre. Ce produit est donné comme ayant un rapport styrène monomère/   anhydride maléique    de 1 : 0, 9.

   A cette solution on ajoute, à la température ordinaire et sous atmosphère   d'azote,      0,    225 mol-g de chlorhydrate de   p-mercapto-      óthylamine.    Puis on ajoute lentement 0, 225 mol-g de   triéthylamine    en solution dans   50 ce d'acétone,    en maintenant la température entre 15 et 20   C. On    porte ensuite le mélange à   1'ébuJlition    pendant trois heures. On essore le chlorhydrate de   triéthylamine    ainsi   tonné    après refroidissement et on le lave avec un peu d'acétone.



   On évapore à sec, sous pression réduite et sous atmosphère d'azote, le filtrat   acétonique.    On purifie le résidu obtenu par dissolution dans une solution de soude à   10 /o et reprécipitation après    essorage à l'aide d'une solution d'acide chlorhydrique dilué. On obtient ainsi   60g    du polymère   sulfhydrylé    cherché sous forme d'une poudre blanche qu'on sèche ensuite sous vide. 



  Analyses :
 On a soumis le produit ainsi obtenu aux vérifiations suivantes :
 (Le groupement sulfhydryle est calculé sur la base du rapport 1 : 0, 9 (monomère   styrène/anhydride    ma  léique).)   
Dosage du groupement sulfhydryle :
   a)    SH   O/o      calculé SH /o trouvé   
 10,   62      5,    07
 b) SH après réduction de la forme oxydée   éven-    tuellement présente dans le produit.



   SH  /o   calculé SH  /o trouvé   
 10, 62 6, 25
   I1    résulte donc clairement de ces dosages que le polymère obtenu possède bien une très grande partie des fonctions sulfhydryles à l'état libre.



      Exemple vil   
 On dissout 20, 3 g, soit 0, 1 mol-g d'unité structurale, de   copolymère styrène/anhydride maléique dans    lequel le nombre n est égal à 4, copolymère connu sous la dénomination commerciale de résine        SMA   4000    A        de la Texas Butadiene Chemical Corporation dans 200 cc d'acétone anhydre. Un dosage acidimétrique préalable sur ce produit indique que la fonction anhydride est présente dans une proportion de   84'/o seulement.   



   On ajoute à cette solution 0, 084 mol-g de chlorhydrate de   B-mercaptoéthylamine    et, sous agitation et atmosphère d'azote on ajoute goutte à goutte une solution cétonique de   0,      084    mol-g de triéthylamine, en maintenant la température à   15-20o    C. Après cette addition, on porte le mélange au reflux pendant deux heures, puis on le traite de la manière suivante : on essore le chlorhydrate de triéthylamine déposé. On évapore à sec, sous pression réduite et sous atmosphère d'azote, le filtrat   acétonique.    On purifie le résidu obtenu par dissolution dans une solution de soude à   10 /o et reprécipitation après    essorage à l'aide   d'une    solution d'acide chlorhydrique dilué.

   On   obtiens    ainsi 18 g du polymère   sulfhydrylé    cherché sous forme d'une poudre blanche que l'on sèche par la suite sous vide.



  Analyses :
 On a soumis le produit ainsi obtenu aux vérifiations suivantes :
 (Le groupement sulfhydryle est calculé sur la base du rapport 1 : 0, 84   styrène/anhydride    maléique).



  Dosage du groupement sulfhydryle :
 a)   SH /o calculé SH /o trouvé   
 9, 92 4, 13
 b) SH après réduction de la forme oxydée   éven-    tellement présente dans ce produit.



   SH   calculé SH /o trouvé   
 9, 92 5, 07
 Exemple III
 On dissout   6, 5    g de soude, soit 0, 162 mol-g dans 60 ml   d'eau.    On amène   la température à 200    C, puis on ajoute   19 g    de chlorhydrate   de-mercaptoéthyl-    amine (soit 0, 168 mol-g).

   On maintien la tempéra  ture à 200    C, on ajoute par petites quantités 12, 6 g du copolym¯rc anhydride maléique/éthylène, connu sous la dénomination commerciale de        résine DX 840-11     de    la Société   Monsanto-Massachusetts.    Pour ce produit (DX 840-11), le rapport éthylène mono  mère/anhydride      maléique    est de 1 : 0,   81.   



   L'addition étant terminée, on ajoute 25 ml de soude à   40"/o    et on procède à la précipitation du polymère   polysulfhydrylé    par acidification à l'aide   d'une    solution d'acide chlorhydrique concentrée.



   On peut procéder, si on le désire, à une purifiation supplémentaire du produit ainsi obtenu en le dissolvant de nouveau dans une solution alcaline (soude) et en   reprécipitant    dans une solution aqueuse d'acide chlorhydrique. On obtient ainsi une masse élastique que l'on sèche sous vide.



   Rendement : 75   ()/o.   



  Analyses :
 On a soumis le produit ainsi obtenu aux vérifiations suivantes :
 (Le groupement sulfhydryle est calculé sur la base du rapport 1 : 0, 81 éthylène monomère/anhydride maléique).



  Dosage du groupement sulfhydryle    :   
 a)   SH  /o calculé SH  /o trouvé   
 14, 25 8, 75
 b) SH après réduction de la forme oxydée   éven-      tuellement présente    dans le produit.



      SHo/o calculé SH < '/. trouvé   
 14, 25 9, 5
 Les propriétés de résistance à la déformation con  férées    aux fibres kératiniques par le traitement avec la composition selon l'invention sont avantageuses dans le domaine cosmétique.



   Les polymères   polysulfhydrylés    sont particulièremont intéressants lorsqu'on les utilise pour la   défor-      mation    permanente des fibres   kératiniques.    En effet, dans ce cas la fixation à l'aide d'agents d'oxydation n'est pas obligatoire. Comme indiqué ci-dessus, les polymères   polysulfhydrylés    sont capables de se transformer soit au moment où ils réduisent les restes   K-S-S-K    de la kératine, soit par oxydation à l'air, en   disulfures réticulés    peu solubles et leur poids moléculaire est au moins   doubilé.

   Le dépot des    polymères   polydisulfures    dans et sur la fibre confère à celle-ci une armature solide qui est suffisante pour la maintenir assez longtemps dans sa nouvelle position pour permettre ainsi à l'oxygène de   l'air    de parfaire la reconstitution des   K-S-H en K-S-S-K.    



   La concentration du polymère   polysulfhydrylé    dans la composition selon l'invention est de   préfé-    rence comprise entre 1 et   200/o.   



   Les exemples ci-dessous illustrent la composition selon l'invention et son utilisation pour le traitement des cheveux.



  Exemple   1    :
 La composition utilisée a la constitution suivante :
 Polymère résultant de l'action de la   p-mercapto-    éthylamine sur le copolymère du styrène et de   l'anhy-    dride   maléique   
 obtenu selon l'exemple I. 20g
 Urée. 5 g
 Ammoniaque   q.    s. p. pH 9, 8-9, 9
 Eau q. s. p.   100    cc
 On imprègne la chevelure avec cotte solution et on enroule les cheveux sur bigoudis selon   la techni-    que habituellement utilisée pour la réalisation d'une ondulation permanente.



   On sature chaque mèche de la solution ci-dessus décrite, puis, après un temps de contact de 10 à 15 minutes, on rince très soigneusement à l'eau chaude et l'on procède à l'aide d'une solution   d'eau    oxygénée à 6 volumes à la phase dite de fixation. Après un contact de 5 minutes avec cette solution oxydante, on rince abondamment une nouvelle fois. On obtient ainsi une déformation permanente des cheveux d'une très bonne stabilité vis-à-vis de l'humidité et en   fonc-    tion du temps.



  Exemple 2 :
 La composition utilisée est formée en   mélan-      geant    :
 Polymère résultant de l'action de la   p-mercapto-      éthylamine sur le copolymère    du styrène et de   l'anhy-      drire maléique   
 obtenu selon l'exemple   II.    15 g
 Ammoniaque q. s.   p..    pH 9, 8
 Eau q. s. p. 100 cc
 Cette solution appliquée sur les cheveux selon la technique des exemples 1 et 2 conduit aussi à une déformation permanente des cheveux de très bonne qualité.



  Exemple 3 :
 On imprègne la chevelure avec la solution décrite soit à l'exemple 1, soit à l'exemple 2 et l'on procède à l'exécution d'une mise en plis selon la technique habituelle. On obtient ainsi une déformation permanente qui confère à la mise en plis ainsi réalisée des propriétés de tenue bien supérieures à celles obtenues avec les procédés habituels. Au cours de cette opération de mise en plis, qui comporte les stades suivants :   humectation, enroulage    sur bigoudis et   séchage, l'am-    moniaque en excès s'évapore.



   Il subsiste donc dans et sur la fibre une partie des   polydisulfures formés,    ce qui a pour résultat de conférer aux cheveux des propriétés dont il est fait état ci-dessus et ceci par une opération d'une très grande facilité.



  Exemple 4 :
 La composition, a la constitution suivante :
 Polymère résultant de l'action de la   3-mercapto-      éthylamine    sur le copolymère   éthylène/anhydride      maléique    :
 obtenu selon l'exemple   III.      16 g   
 Urée.. 5 g
 Ammoniaque q.   s.      p.    pH 9, 7
 Eau q. s. p.   looce   
 On imprègne la chevelure avec cette solution et on enroule les cheveux sur les bigoudis selon la technique habituellement utilisée pour la réalisation d'une ondulation permanente.



   On sature chaque mèche de la solution ci-dessus décrite, puis après un temps de contact de   10    à 15 minutes, on rince très abondamment une nouvelle fois. On obtient ainsi une déformation permanente des cheveux d'une très bonne stabilité vis-à-vis de l'humidité et en fonction du temps.



   REVENDICATIONS
   I.    Composition pour le traitement des fibres kératiniques non textiles, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un mélange qui contient au moins un polymère   polysulfhydrylé soluble en milieu    aqueux.



   II. Utilisation de la composition selon la revendication I pour le traitement des cheveux.

Claims (1)

1. SOUS-REVENDICATIONS 1. Composition selon la revendication I, caracté- risée en ce que ledit polymère a un poids moléculaire inférieur à 6000.

   2. Composition selon la revendication I, carac térisée en ce que ledit polymère est soluble dans l'eau à des pH basiques.

   3. Composition selon la revendication I, caracté- risée en ce que ledit polymère répond à la formule EMI4.1 dans laquelle R désigne un radical alcoylène à chaîne droite comportant de préférence de 2 à 4 atomes de carbone, pouvant porter des restes alcoyles latéraux d'au plus 4 atomes de carbone, ou être substitué par un radical carboxyle ou par un groupe carbalcoxy, R"et R"', qui sont identiques ou différents, désignent de l'hydrogène, un radical alcoyle inférieur, un radical phényle ou un radical alcoxy inférieur, R'repreS sente de l'hydrogène ou un radical alcoyle inférieur tel que e CH3 et C2H5, et n est un nombre entier supÚrieur à 1 et inférieur à 25.

   4. Composition salon la revendication I, carac térisée en ce que sa concentration en polymère poly sulfhydrylé est comprise entre 1 < '/o et 20%.

   5. UtiLisation selon la revendication II, pour obte- nir une déformalion permanente des cheveux.

   6. Utilisation selon la revendication II, pour la restauo-adon dos cheveux altérés pair des traitements antérieurs.