CN1180765C - 气雾剂喷发胶组合物 - Google Patents

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Abstract

单相自憎性喷发胶组合物,包括:a)0.5%-10wt%的成膜性喷发胶用树脂;b)10-60wt%的推进剂,它包括至少一种烃和二[C1-C4烷基]醚按5∶1到1∶10的重量比的混合物;c)0.01wt%-1.0wt%的自憎性喷发胶用添加剂,它是赋予喷发胶组合物以自憎性的表面活性剂或聚合物,和d)水。

Description

气雾剂喷发胶组合物
本发明的领域
本发明涉及气雾剂喷发胶组合物,它可在高水量下获得具有改进的感觉属性的发型。
背景和先有技术
喷发胶组合物必须满足许多功能要求。这些包括良好的保持能力和卷曲维持性而不会让头发产生粗糙、发脆的感觉。
传统的喷发胶配方是基于乙醇的并因此形成了头发的高度润湿性体系。气雾剂液滴在毛发纤维上的凝聚和随后乙醇的蒸发使得留下固体聚合物残渣,导致形成了纤维-纤维粘结的网络。
然而,用聚合物涂敷头发的不理想的后果是在感觉上不舒服,如呆板、僵硬的感觉,粘性或不自然感觉。
US4,871,529描述了基于乙醇溶剂型喷发胶组合物,它使用特定类型的硅氧烷共聚多元醇,它引起喷发胶组合物在干燥后皱缩。这被描述在“自憎效果”,它引起形成组合物的大液滴并在纤维之间产生较大的接合点。沉积物以这种方式的固定是比较理想的,因为提供更强的粘结和更耐久的保持力,还减少了感觉上的不舒服性如呆板和不自然的感觉。
US 4,871,529推荐了在自憎体系中最低量的水,如果存在水的话。然而,随着与喷发胶的挥发性有机质含量有关的法规的增多,希望配制有较高水含量的体系。
美国专利5,021,238(martino等人)报道了使用二甲醚(DME)作为喷发胶推进剂的先进性。DME允许使用水作为唯一溶剂,因此显著减少了挥发物问题。
然而,用这一类型的推进剂,不可能在高水量下获得自憎效果。
另外,氯氟烃用烃推进剂的替代已经在美国专利4,859,455(Nowak,Jr.等人)中有讨论。
然而,烃推进剂的问题是它不可能在高水量下获得单相体系。例如,在含有15%以上烃的水-烃体系中,该组合物分成两相-水相和烃相。
我们现在发现,通过使用推进剂与成膜性喷发胶用树脂和自憎性喷发胶添加剂相结合的特定混合物,同时获得自憎效果和单相体系是可能的。而且,如此实现的自憎效果允许有高水量。
本发明概述
本发明提供单相自憎性喷发胶组合物,它包括:
a)0.5wt%-10wt%的成膜性喷发用树脂;
b)10-60wt%的推进剂,它包括至少一种烃和二[C1-C4烷基]醚按5∶1到1∶10的重量比的混合物;
c)0.01wt%-1.0wt%的自憎性喷发胶用添加剂,它是赋予喷发胶组合物以自憎性的表面活性剂或聚合物,和
d)水。
本发明的详细说明
成膜性喷发胶用树脂
用于本发明的组合物中的喷发胶用树脂应该能够形成膜和在喷发胶组合物的挥发性组分蒸发之后保持使用者的头发在某一位置。
喷发胶用树脂是大家所熟知的商品而且许多此类树脂聚合物是可以商购的,它们含有赋予聚合物以阳离子、阴离子、两性或非离子性质的结构部分。为了提供最佳喷雾性能,用于喷发胶组合物中的聚合物典型地具有数均分子量为5,000到100,000,而10,000-50,000是更优选的。
树脂的量可以是组合物总重量的0.5-10%,优选0.75-6%(按重量计)。
阴离子喷发胶树脂的例子是:
乙酸乙烯酯和巴豆酸的共聚物;
乙酸乙烯酯、巴豆酸和α-支化饱和脂族单羧酸的乙烯基酯如新癸酸乙烯基酯的三元共聚物;
甲基·乙烯基醚和马来酸酐(摩尔比率约1∶1)的共聚物,其中该共聚物用含有1-4个碳原子的饱和醇如乙醇或丁醇来酯化50%;
丙烯酸系共聚物,三元共聚物等,含有丙烯酸或甲基丙烯酸作为含阴离子型基团的结构部分以及其它单体,如:丙烯酸或甲基丙烯酸与一种或多种具有1-22个碳原子的饱和醇的酯(如甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸乙酯,丙烯酸正丁酯,丙烯酸叔丁基酯,甲基丙烯酸叔丁基酯,甲基丙烯酸正丁基酯,丙烯酸正己基酯,丙烯酸正辛酯,甲基丙烯酸月桂基酯和丙烯酸二十二碳烷基酯);丙烯酸与甲基丙烯酸与具有1-6个碳原子的二醇的酯(如甲基丙烯酸羟丙基酯和丙烯酸羟乙基酯);苯乙烯;乙烯基己内酰胺;乙酸乙烯酯,丙烯酰胺;在烷基中有1-8个碳原子的烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺(如甲基丙烯酰胺,叔丁基丙烯酰胺和正辛基丙烯酰胺),和其它相容性的不饱和单体。该聚合物还可含有接枝的硅氧烷,如聚二甲硅氧烷。
合适的阴离子喷发胶用树脂的一个特定例子是甲基丙烯酸、丙烯酸正丁酯和丙烯酸乙酯(例如按照31∶42∶27的重量百分比)的乳液聚合三元共聚物。另一个特定例子是Ultrahold8(丙烯酸酯/丙烯酰胺共聚物的CTFA-Cosmetic,Toiletries and Fragrance Association命名)。
其它的合适阴离子喷发胶树脂包括羧基化聚氨酯。羧基化聚氨酯树脂是具有侧挂羧基的线性羟基终端共聚物。它们可以在至少一个终端被乙氧基化或丙氧基化。该羧基能够是羧酸基团或酯基,其中酯基的烷基部分含有1-3个碳原子。羧基化聚氨酯树脂还可以是聚乙烯吡咯烷酮和聚氨酯的共聚物,具有CTFA名称PVP/聚氨基甲酸聚二醇酯。合适的羧基化聚氨酯树脂公开于EP 0 619 111 A1和US专利5,000,955。其它合适的亲水性聚氨酯公开于US专利3,822,238;4,156,066;4,156,067;4,255,550;和4,743,673。
含有从单体如甲基丙烯酸叔丁基氨基乙基酯衍生的阳离子基团以及从单体如丙烯酸或甲基丙烯酸衍生的羧基的两性聚合物也能够用于本发明中。两性喷发胶树脂的一个特定例子是由the National Starchand Chemical Corporation销售的Amphomer(辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙基酯共聚物)。
非离子型喷发胶树脂的例子是N-乙烯基吡咯烷酮的均聚物和N-乙烯基吡咯烷酮与相容性非离子单体如乙酸乙烯酯的共聚物,丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的三元共聚物。具有各种重均分子量的含N-乙烯基吡咯烷酮的非离子型聚合物可通过商业途径从ISP公司获得,如由ISP(以前为GAF公司)以商标PVP K-90销售的平均分子量约630,000的N-乙烯基吡咯烷酮均聚物,以及以商标PVP K-120销售的平均分子量大约1,000,000的那些。
阳离子喷发胶树脂的例子是氨基官能化丙烯酸酯单体如丙烯酸或甲基丙烯酸的低级烷基氨基烷基酯单体如甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与相容性单体类如N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基己内酰胺或甲基丙烯酸烷基酯类如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯以及丙烯酸烷基酯类如丙烯酸乙酯和丙烯酸正丁基酯的共聚物。
包含N-乙烯基吡咯烷酮的阳离子树脂可通过商业途径从ISP公司获得,如以商标Copolymer 845和Copolymer 937(平均分子量约1,000,000的N-乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸叔丁基氨基乙基酯的共聚物)和商标Gafquat755和755N(由硫酸二甲酯和平均分子量约1,000,000的N-乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的共聚物反应形成的季铵聚合物)销售的那些。
对于某些树脂,有必要中和一些酸性基团以促进溶解/分散能力。合适中和剂的例子包括2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇(AMPD);2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇(AEPD);2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP);2-氨基-1-丁醇(AB);单乙醇胺(MEA);二乙醇胺(DEA);三乙醇胺(TEA);一异丙醇胺(MIPA);二异丙醇-胺(DIPA);三异丙醇胺(TIPA);和二甲基硬脂基胺(DM5)。长链胺中和剂如月桂基酰胺基丙基二甲胺可以使用,这在US 4,874,604中有描述。任何上述中和剂的混合物都可使用。中和剂的量是组合物总重量的大约0.001-大约10%(按重量计)。
推进剂
对于本发明来说比较重要的是烃和二烷基醚的混合推进剂体系。二烷基醚是二(C1-C4烷基)醚,最优选二甲基醚。推进剂体系的烃组分是C3-C5链烷烃,尤其选自丙烷、异丁烷、正丁烷及其混合物的一种。例子是丙烷和异丁烷的结合物,如购自Aeropress公司的A50推进剂。
推进剂的总量是总组合物重量的3-50%,更优选5-45%,最佳25-45%(按重量计)。
全部烃与二烷基醚的重量比是5∶1-1∶10,优选2∶1-1∶5,更优选1∶1-1∶4,最佳约1∶2(按重量计)。
自憎性喷发胶添加剂
也对于本发明来说比较重要的是自憎性喷发胶用添加剂,它是赋予喷发胶组合物以自憎性的表面活性剂或聚合物。
喷发胶组合物的自憎性可以方便地按以下评价:
普通的体系显示出对头发纤维的高润湿作用。在这些体系中,沉积在纤维-纤维接合部的固体(包括喷发胶树脂)将沿着纤维长度方向从接合部的中心沿纤维充分延伸。相反,自憎性体系似乎可以在纤维-纤维接合部处定位沉积,使得在接合部以外的那些纤维区域有减少的涂敷量。这与从弱润湿体系(即对纤维有高接触角的液体)形成沉积的事实相符合。干燥的自憎性体系在交叉头发纤维上的高接触角液滴形态能够用放大镜观察。
合适的自憎性喷发胶添加物选自以下这些:(i)下式(I)的烷基侧挂硅氧烷共聚多元醇:
其中m和n是0到50的整数,和x和y是经过选择后可得到分子量至少600的共聚多元醇的整数。Z是氢或C1-4烷基;
(ii)下式(II)的二甲基聚硅氧烷(dimethicone)共聚多元醇:
Figure C9980434300072
其中n是经过选择后得到分子量至少600的共聚多元醇的整数;
x和x’是1到12的整数;
a,a’,b,b’是0到50的整数,和R是氢或C1-C4烷基;
(iii)下式(III)的聚二甲基硅氧烷共聚多元醇:
其中x和n是经过选择后得到分子量至少500的共聚多元醇的整数;y是1-12中的整数,以及a和b是0到50的整数;
(iv)烷基乙氧基化物;和
(v)氟表面活性剂。
以上引用的举例性具有结构式(I)的烷基侧挂型硅氧烷共聚多元醇描述在US 4,871,529中。优选的例子是乙氧基化二甲聚硅氧烷共聚多元醇SILWETL-7602,ex OSi Specialities。
以上引用的式(II)二甲聚硅氧烷共聚多元醇有时候表示为“ABA”型共聚物,由于交替聚烯化氧和硅氧烷嵌段的存在的缘故。
以上引用的通式(III)的聚二甲基硅氧烷共聚多元醇有时候表示为[AB]n型共聚物。
结构式(II)和(III)的共聚多元醇的分子量适宜在500到50,000范围内。
合适的结构式(II)的二甲聚硅氧烷共聚多元醇是由OSiSpecialties销售的分子量大约2000的Silsoft900,其中R是氢和a是0,以及由Goldschmidt分别以TEGOPREN3012和5830销售的材料。
结构式(III)的合适聚二甲基硅氧烷共聚多元醇是在US 4,242,466中描述的那些。举例性质的是由OSi Specialties以SILSOFT487销售的材料,分子量约150,000,其中a和b都大于0。
合适的烷基乙氧基化物的例子是具有以下通式(IV)的那些:
CnH2n+1(OCH2CH2)xOR(IV)
其中n是5到20的整数,优选8到18,最优选12到14;
x是3-50、优选3-30中的整数;和
R是氢或C1-4烷基,例如甲基。R优选是氢。
例子有GENAPOLC-250(ex Hoechst Celanese),它是用25摩尔环氧乙烷加以乙氧基化的椰子脂肪族醇(C8-C18,主要为C12-C14),和DOBANOL91-5(ex Shell),它是用5摩尔环氧乙烷加以乙氧基化的C9-C11醇。
氟表面活性剂是其中分子的疏水性片段含有氟的表面活性剂。在疏水性片段中至少一个氢原子被氟取代。疏水部分能够全部氟化(全氟化)或部分氟化。与传统的表面活性剂一样,氟表面活性剂能够分成四种类型:阴离子,阳离子,两性和非离子。它们的结构特征描述在EricKissa的“Fluorinated Surfactants-Surfactant Science Seriesvol.50”一书中,Marcel Dekker Inc.,1994,第一章。
合适的氟表面活性剂的例子是由Dow/3M以L13564销售的具有下式(V)的材料:
Figure C9980434300091
其中Rf是含有氟的疏水部分。
任何以上自憎性喷发胶添加剂的混合物也可使用。
本发明的组合物包括水。
基于乙醇的气雾剂型定发喷发胶的典型水量是2-10%,通常约2-6%(按重量计)。
然而,随着与喷发胶的易燃性和挥发性有机质含量有关的法规的增多,更多地希望配制有较高水含量的体系。与本发明的喷发胶有关的一个优点是它能够以高水含量配制,不损害自憎性效果。
本发明的喷发胶能够以最高达30%、甚至45-55%的水量配制,按总组合物的重量计。水含量上限对于本发明来说不是关键的,但一般受喷发胶配制剂赋予头发以粘性感觉的趋势的限制,如果水量太高的话。
本发明喷发胶的最佳水量一般按总组合物重量计,是10-25%,例如大约15-20%(按重量计)。
任选的组分
在本发明的喷发胶中优选的任选组分是选自挥发性和非挥发性硅氧烷液体的调节剂。挥发性的硅氧烷液体优选是选自含有3-9个、优选4-5个硅原子的环状或线性聚二甲基硅氧烷的一种油。
环甲基硅氧烷(Cyclomethicone)是最优选的环状挥发性硅氧烷。线性的挥发性的硅油通常在25℃下具有低于约5厘沲的粘度,而环状液体典型地具有低于约10厘沲的粘度。
用于本发明的非挥发性的硅油包括聚烷基硅氧烷,聚烷基芳基硅氧烷和聚醚硅氧烷共聚物。这里使用的非挥发性聚烷基硅氧烷包括,例如,在25℃下具有5-100,000厘沲粘度的聚二甲基硅氧烷。优选的非挥发性硅氧烷是在25℃下具有10-400厘沲的粘度的聚二甲基硅氧烷。这些硅氧烷例如能够从the General Electric公司以SF 1075methyl phenyl fluid(甲基苯基液体)或从Dow Corning以556 CosmeticGrade Fluid(化妆品级液体)购得。
可使用的非挥发性聚烷基芳基硅氧烷液体包括,例如,在25℃下具有约15-30,000厘沲粘度的聚甲基苯基硅氧烷。
也可包括在内的是少量通常见于护发组合物中的其它成分,如消泡剂,抗氧化剂,蛋白质,防腐剂,角蛋白氨基酸,紫外线抑制剂,香料,着色剂,缓冲剂,多元醇,和其它保湿剂。通常这些任选的成分各自以占总组合物的至多约5wt%的量包含其中。
优选地,本发明的组合物还含有适合于护发的助剂。通常此类成分各自以占总组合物的至多2wt%、优选至多1wt%的量包含其中。
合适的护发助剂是:
(i)天然发根营养物,如氨基酸和糖类。合适氨基酸的例子包括精氨酸,半胱氨酸,谷氨酰胺,谷氨酸,异亮氨酸,亮氨酸,蛋氨酸,丝氨酸和缬氨酸,和/或它们的前体和衍生物。氨基酸能够单独、以混合物形式或以肽例如二肽和三肽形式添加。氨基酸也能够以蛋白质水解产物如角蛋白或胶原水解产物形式添加。合适糖是葡萄糖,右旋糖和果糖。这些能够单独或以水果提取物的形式添加。包括在本发明组合物中的天然发根营养物的特别优选的结合物是异亮氨酸和葡萄糖。特别优选的氨基酸营养物是精氨酸。
(ii)毛发纤维维护剂。例子是:
-N-脂酰基鞘氨醇,用于润湿纤维和保持角质层完整。N-脂酰基鞘氨醇可从天然资源中提取,或作为合成的N-脂酰基鞘氨醇和假性N-脂酰基鞘氨醇。优选的N-脂酰基鞘氨醇是N-脂酰基鞘氨醇II,exQuest。N-脂酰基鞘氨醇的混合物也是合适的,如Ceramides LS,exLaboratoires Serobiologiques。
本发明现通过下面的非限制性实施例来进一步说明:
实施例
根据本发明的举例性配方被描述如下。
成分 重量%
浓缩物
AMPHOMER(1) 2.80
氨基甲基丙醇 0.46
香料 0.15
右旋糖 0.01
异亮氨酸 0.01
SILWETL-7602(2) 0.08
DC345(3) 0.08
苯甲酸钠 0.20
17.00
平衡量
推进剂
烃2.7B 15.00
二甲基醚 30.000
(1)辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙基酯共聚物,ex National Starch。
(2)乙氧基化二甲基硅氧烷共聚多元醇,ex Osi Specialities
(3)环甲基硅氧烷,ex Dow Corning

Claims (4)

1.单相自憎性喷发胶组合物,包括:
a)0.5%-10wt%的成膜性喷发胶用两性树脂,包含辛基丙烯酰胺或丙烯酸酯类或甲基丙烯酸丁基氨基乙酯共聚物;
b)10-60wt%的推进剂,它包括至少一种选自丙烷、异丁烷、正丁烷及其混合物的烃和二甲基醚按1∶1到1∶4的重量比的混合物;
c)0.01wt%-1.0wt%的自憎性喷发胶用添加剂,包含下式(I)的硅氧烷共聚多元醇:
Figure C998043430002C1
其中m和n是0到50的整数,和x和y是经过选择后可得到分子量至少600的共聚多元醇的整数,Z是氢或C1-4烷基;和
d)10-25wt%的水。
2.根据权利要求1的喷发胶组合物,其中硅氧烷共聚多元醇是乙氧基化二甲基聚硅氧烷共聚多元醇。
3.根据权利要求1或2的喷发胶组合物,其中烃和二甲基醚的重量比是1∶2。
4.根据权利要求1的喷发胶组合物,其中水含量是占总组合物重量的15-20%。
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