DE1296311B

DE1296311B - Haarspuelmittel

Info

Publication number: DE1296311B
Application number: DED41743A
Authority: DE
Inventors: Oppliger Paul E
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1962-06-13
Filing date: 1963-06-11
Publication date: 1969-05-29
Also published as: US3208911A; GB992087A

Description

kationaktiven Emulgator, Organopolysiloxane ent- 45 Bestandteile kation- oder anionaktive Emulgatoren halten, die durch Emulsionspolymerisation in Was- enthalten.

ser in Gegenwart eines alkalischen Katalysators her- Organopolysiloxane, die nach üblichen Verfahren

gestellt worden sind. hergestellt, anschließend emulgiert und dann für

Erfindungsgemäß werden nun ionogene Organo- die Haarbehandlung verwendet werden, zeigen hierpolysiloxan-in-Wasser-Emulsionen als Haarspülmit- 50 bei nicht die gewünschten guten Erfolge. Es ist tel verwendet, die neben einem ionogenen Emulgator vielmehr wesentlich, daß die für die Haarbehandlung eingesetzte Emulsion ionogen ist. Verfahren zur Herstellung derartiger Polymerisationsemulsionen werden beispielsweise in der deutschen Patent-55 schrift 1 037.707 beschrieben. Hierbei wird vorteilhaft ein ionogener Emulgator bei der Polymerisation der Organosiloxane eingesetzt. Es ist jedoch auch möglich, einer der in der genannten Patentschrift angeführten nichtionogenen Emulgiermittel 60 für die Herstellung der Emulsion einzusetzen, dann muß jedoch die für die Haarbehandlung verwendete Emulsion anschließend zusätzlich mit einem anion- oder kationaktiven Emulgiermittel versetzt werden. Das in der erwähnten deutschen Patentschrift beschriebene Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxaneinheiten besteht darin, daß Organosiloxane in Wasser mit Hilfe eines Emulgators emulgiert werden, dann ein Katalysator

als wesentlichen Bestandteil 0,01 bis 90%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion, Organopolysiloxane einer Viskosität von 6,5 bis 2,5 · 10⁽ⁱ cSt/25' C enthalten, die in an sich bekannter Weise durch Polymerisieren und/oder Mischpolymerisieren von Organosiloxanen aus Einheiten der allgemeinen Formel

[R_nSiO₄,,,!

worin R einen einwertigen, gegebenenfalls halogenierten Kohlenwasserstoffrest oder ein Wasserstoffatom bedeutet, wobei jedoch durchschnittlich je (>5 Si-Atom nicht mehr als 1 Wasserstoffatom vorhanden ist, η 0, 1, 2 oder 3 ist und einen Durchschnittswert von 1,9 bis 2,1 hat, in wäßriger Emulsion in Gegen-

zugefügt und die Emulsion mit oder ohne Bewegung auf die gewünschte Temperatur gebracht wird, bis das Organopolysiloxan die gewünschte Molekulargröße entsprechend einer Viskosität von 6,5 bis 2,5 · 10^e cSt/25°C erreicht hat.

Da kationaktive Organopolysiloxanemulsionen für die Haarbehandlung bevorzugt sind, ist es vorteilhaft, bereits die Emulsionspolymerisation in Gegenwart eines kationaktiven Emulgators durchzuführen. Beispiele für geeignete kationaktive Emulgatoren sind Amine mit langkettigen aliphatischen Resten und deren Derivate, wie Dodecylaminacetat, Octadecylaminacetat, und Acetate von Aminen mit Fettsäureresten; Homologe von aromatischen Aminen mit langen Alkylketten, wie Dodecylanilin; Alkylamide, die sich von aliphatischen Diaminen ableiten, wie Undecylimidazolin; Alkylamide, die sich von disubstituierten Aminen ableiten, wie Oleylaminodiäthylamin; Derivate des Äthylendiamins; quaternäre Ammoniumverbindungen, wie Dioctadecyldimethylammoniumchlorid, Didodecyldimethylammoniumchlorid und Dihexadecyldimethylammoniumchlorid; Amidoderivate von Aminoalkoholen, wie ß-Hydroxyäthylstearylamid; Aminsalze langkettiger Fettsäuren; quaternäre Ammoniumbasen, die sich von Alkylamiden von disubstituierten Diaminen ableiten, wie Oleylbenzylaminoäthylendiäthylaminhydrochlorid; quaternäre Ammoniumbasen der Benzimidazoline, wie Methylheptadecylbenzimidazolhydrobromid; basische Verbindungen des Pyridins und seiner Derivate, wieCetylpyridiniumchlorid, Sulfoniumverbindungen, wie Octadecylsulfoniummethylsulfat; quaternäre Ammoniumverbindungen von Betain, wie Betainverbindungen der Diäthylaminoessigsäure und Octadecylchlormethyläther; Urethane von Äthylendiamin, wie die Kondensationsprodukte von Stearinsäure und Diäthylentriamin; Polyäthylendiamine und Polypropanolpolyäthanolamine.

Für die Durchführung der Emulsionspolymerisation ist die Verwendung eines alkalischen Katalysators vorteilhaft. Bevorzugte alkalische Katalysatoren sind quaternäre Ammoniumhydroxyde, die gleichzeitig als Emulgatoren wirksam sind. Diese quaternären Ammoniumhydroxyde können entweder als solche oder in Form ihrer Salze eingesetzt werden. Die Salze sind auf Grund ihrer leichteren Handhabung bevorzugt, jedoch werden hiermit zwar ausgezeichnete Emulsionen gebildet, die Polymerisation setzt aber erst dann ein, wenn eine alkalische Verbindung, wie Ammoniak, Natriumcarbonat oder ein organisches Amin, zugegeben wird. Wenn die Emulsion alkalisch reagiert, wird ein Teil des Ammoniumhydroxyds in situ gebildet und katalysiert die Polymerisation der Organosiloxane. Die quaternären Ammoniumsalze entsprechen der allgemeinen Formel R/NX, worin R' Alkylreste bedeutet, wovon mindestens einer mindestens 12 C-Atome aufweisen muß, und X ein Anion einer Säure ist. Spezielle Beispiele für bevorzugte alkalische Katalysatoren sind Octadecyltrimethyl-, Didodecyldiäthyl-, Tetradodecyl-, Tritetradecylmethyl- und Hexadecyloctadecyldimethylammoniumhydroxyde. Von den Salzen sind die Chloride, Nitrate, Sulfate und Acetate bevorzugt, die besten Ergebnisse,werden mit quaternären Ammoniumchloriden, wie Octadecyltrimethylammoniumchlorid, erzielt.
Es ist jedoch auch möglich, eine anionaktive Emulsion herzustellen, wenngleich für die Emulsionspolymerisation ein kationaktiver Emulgator eingesetzt wurde; hierfür wird zweckmäßig nach der Polymerisation ein anionaktiver Emulgator zugesetzt. Wenn ein ionogener Emulgator verwendet wurde, kann die Emulsion nach der Polymerisation ohne weitere Zusätze direkt für die Haarspülung verwendet werden. Wenn gewünscht, kann jedoch die Konzentration der Organopolysiloxane in der Emulsion durch Zugabe oder Entfernung von Wasser in den angegebenen Grenzen beliebig verändert werden.

Die erfindungsgemäße ionogene Organopolysiloxan-in-Wasser-Emulsion wird nach dem Waschen des Haares zum Spülen verwendet. Anschließend wird das Haar gründlich mit Wasser gespült. Der größte Teil der Organopolysiloxane umhüllt vermutlich die einzelnen Haarsträhnen, wodurch das Haar leicht frisierbar, seidenweich und glänzend wird. Die erfindungsgemäße Emulsion kann auch als Dauerspülung nach dem Waschen angewendet werden.

Der erfindungsgemäßen Organopolysiloxan-in-Wasser-Emulsion können zusätzlich z. B. Methylcellulose, Haarfestiger oder Haartonika zugesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Organopolysiloxanemulsion wurde als Haarspülmittel bei zahlreichen Personen mit unterschiedlichen Haarsorten geprüft. Bei allen Prüfungen zeigte das Haar der einzelnen Testpersonen ausgezeichnete Frisierbarkeit, Weichheit und Glanz.

Beispiel 1

Durch Vermengen von 31,5 Gewichtsprozent cyclischen Dimethylsiloxans, 1,5 Gewichtsprozent Dioctadecyldimethylammoniumchlorid, 65,1 Gewichtsprozent Wasser und 1,9 Gewichtsprozent Ammoniumhydroxyd (entsprechend einer Konzentration von 29 Gewichtsprozent Ammoniak) wurde eine Emulsion hergestellt, die über Nacht auf 100⁰C erhitzt wurde. Anschließend wurde das Ammoniak bei vermindertem Druck entfernt und so viel Wasser zugegeben, daß der Gesamtfeststoffgehalt annähernd 30 Gewichtsprozent betrug; die Viskosität des Organopolysiloxans war etwa 2000cSt/25°C.

B e i s ρ i e 1 2

Ein Dimethylpolysiloxan einer Viskosität von 600cSt/25°C wurde entsprechend der Vorschrift von Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß die Emulsion 20 Stunden in einer geschlossenen Bombe auf 130°C erhitzt wurde.

B e i s ρ ie I 3

Gemäß der Vorschrift von Beispiel 1 wurde ein Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 5000cSt/25'C hergestellt mit der Ausnahme, daß die Emulsion etwa 60 Stunden auf 90"C erhitzt wurde.

Beispiel 4

Ein Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von

1 000 000 cSt/25° C wurde, entsprechend der Vorschrift von Beispiel I hergestellt mit der Ausnahme, daß die Emulsion 24 Stunden bei 75 'C₁ dann

2 Tage auf 6O⁰C erhitzt und anschließend bei Raumtemperatur einige Monate vor der Entfernung des

Ammoniaks stehengelassen wurde. Durch Zugabe von Wasser betrug der Gesamtfeststoffgehalt annähernd 34 Gewichtsprozent.

Beispiel5

Durch Vermengen von etwa 31,5 Gewichtsprozent eines flüssigen mit Trimethylsiloxyeinheiten endblockierten Methylwasserstoffsiloxans, 1,5 Gewichtsprozent Dioctadecyldimethylammoniumchlorid und 67% Wasser wurde eine Emulsion hergestellt, die bei Raumtemperatur stehengelassen wurde, wobei das Methylwasserstoffsiloxan unter Entwicklung von Wasserstoff zu einem Gel polymerisierte.

B e i s ρ i e 1 6 '5

Durch Emulsionspolymerisation von cyclischen! Phenylmethylsiloxan oder Methylvinylsiloxan oder Cyclohexylsiloxan unter den im Beispiel 3 angegebenen Bedingungen und anschließendem Verdünnen mit Wasser wurden Emulsionen hergestellt, die jeweils 4,35 Gewichtsprozent der entsprechenden Organopolysiloxane (berechnet als Feststoffe) enthielten.

Die in den Beispielen durch Emulsionspolymerisation hergestellten Organopolysiloxane wurden bei verschiedenen Feststoffkonzentrationen als Haarspülmittel im Vergleich mit anderen Organopolysiloxanformulierungen und handelsüblichen Haarspülmitteln geprüft. Hierbei wurde jeweils frisch gewaschenes, nasses Haar mit den zu untersuchenden Mitteln gespült und anschließend das Haar mit Wasser durchgespült. Dann wurden die dem Haar durch die einzelnen Spülmittel verliehenen charakteristischen Eigenschaften ausgewertet und in eine Skala von ausgezeichnet bis unbefriedigend eingeordnet. Die Frisierbarkeit, d. h. die Leichtigkeit, mit der das Haar gekämmt werden konnte, wurde sowohl bei nassem Haar als auch nach dem Trocknen des Haares bei Raumtemperatur geprüft. Die Weichheit des Haares wurde ebenfalls in nassem und trockenem Zustand geprüft. Das Aussehen des Haares, wobei der Glanz besonders wichtig war, wurde nach dem Trocknen beurteilt. Der Widerstand des Haares gegen das Wegfliegen wurde durch Kämmen bestimmt, wobei die Neigung der einzelnen Haarsträhnen, sich von der Hauptmenge des Haares loszulösen, beobachtet wurde.

Die Prozentangaben in der folgenden Tabelle in der ersten Spalte sind Gewichtsprozent des Organopolysiloxanfeststoffgehaltes in der Emulsion. Zum Teil wurde der angeführte Gewichtsprozentgehalt durch Zugabe von Wasser erreicht.

Zum Vergleich wurde die wie folgt hergestellte Organopolysiloxanemulsion (A) geprüft: Aus 30 Gewichtsprozent eines Phenylmethylpolysiloxans und 5 Gewichtsprozent Dioctadecyldimethylammoniumchlorid wurde eine Emulsion hergestellt, nachdem das Phenylmethylsiloxan nach bekannten Verfahren polymerisiert worden war.

	Zusammensetzung der Haarspülmittel	Frisier naß	gut	rarkeit trocken	Weic naß	hheit trocken	Aussehen nach dem Trocknen	Widerstand gegen das Wegfliegen
1	223% Feststoffgehalt aus		ausge	ausge	gut	mittel	mittel
	Beispiel 3	mittel	zeichnet	zeichnet		mäßig	mäßig
2	32,7% Feststoffgehalt aus	mäßig	mittel	ausge	unbefrie	mittel	gut
	Beispiel 4	gut	mäßig	zeichnet	digend	mäßig
3	31,5% Feststoffgehalt aus		gut	gut	mittel	unbefrie	ausge
	Beispiel 5	ausge			mäßig	digend	zeichnet
4	4,85% Feststoffgehalt aus	zeichnet	ausge	ausge	gut	ausge	mittel
	Beispiel 3	gut	zeichnet	zeichnet		zeichnet	mäßig
5	2,42% Feststoffgehalt aus		ausge	ausge	ausge	mittel	unbefrie
	Beispiel 3	mittel	zeichnet	zeichnet .	zeichnet	mäßig	digend
6	2,42% Feststoffgehalt aus	mäßig	ausge	ausge	unbefrie	unbefrie	gut
	Beispiel 3	unbefrie	zeichnet	zeichnet	digend	digend
7	0,485% Feststoffgehalt aus	digend	mittel	ausge	ausge	gut	ausge
	Beispiel 3	unbefrie	mäßig	zeichnet	zeichnet		zeichnet
8	4,85% Feststoffgehalt aus	digend	ausge	ausge	ausge	mittel	gut
	Beispiel 2	mittel	zeichnet	zeichnet	zeichnet	mäßig
9	Haarspülung ohne Organo-	mäßig	unbefrie	unbefrie	mittel	unbefrie	mittel
	polysiloxanzusatz	gut	digend	digend	mäßig	digend	mäßig
10	Handelsübliche Mittel ohne		mittel	mittel	gut	gut	gut
	Organopolysiloxane	unbefrie	mäßig	mäßig
11	30% Feststoffgehalt (A)	digend	unbefrie	unbefrie	unbefrie	unbefrie	unbefrie
		digend	digend	digend	digend	digend

Wie aus der Tabelle ersichtlich, wurden die besten Ergebnisse mit Probe 4 erhalten. Diese Haarspülungen verliehen dem Haar besonders Weichheit, ausgezeichneten Glanz, gute Frisierbarkeit und vorzügliches Aussehen.

Vergleichsversuch

Emulsion A (erfindungsgemäß)

Eine Mischung aus 4,85 Gewichtsprozent eines Dimethylsiloxans mit einer Viskosität von 5000 cSt/

25 C, 0,15 Gewichtsprozent Dioctadecyldimethylammoniumchlorid, 0,15 Gewichtsprozent Ammoniumhydroxyd und 94,85% Wasser wurde 1,5 Stunden unter kräftigem Rühren auf 85°C erhitzt, wobei das Dimethylsiloxan weiterpolymerisierte. Anschließend wurde das Ammoniak unter Vakuum abgezogen und der Rückstand mit so viel Wasser versetzt, bis ein Gesamtfeststoffgehalt von 5 Gewichtsprozent erreicht wurde.

IO

Emulsion B

(gemäß Beispiel 3 aus der
USA.-Patentschrift 2 840 087)
Aus 1,5 Gewichtsprozent Methyltriäthoxysilan, 3,5 Gewichtsprozent Ammoniumhydroxyd und 0,5 Gewichtsprozent Dioctadecylammoniumchlorid in 94,5ⁿ/o Wasser wurde eine Emulsion hergestellt. Proben von menschlichem Haar von jeweils 1 g Gewicht wurden normal gewaschen und dann mit klarem Wasser gespült. Dann wurde auf eine feuchte Haarprobe 1 ml der Emulsion A innerhalb von 20 Sekunden aufgetragen und auf eine andere feuchte Haarprobe in gleicher Weise 1 ml der Emulsion B. Dann wurden beide Proben 20 Sekunden lang mit klarem Wasser gespült und die Qualität der Proben in nassem Zustand geprüft. Dann wurden die Haarproben bei Raumtemperatur (24"C) getrocknet und anschließend die Qualität des trockenen Haares beurteilt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

Beschaffenheit des Haares	Eigenschaften	Emulsion A	Emulsion B
naß trocken trocken trocken trocken	leicht auszukämmen leicht auszukämmen Weichheit Aussehen Frisierbarkeit	ausgezeichnet ausgezeichnet ausgezeichnet gut mittelmäßig	gut gut unbefriedigend mittelmäßig unbefriedigend

Diese Ergebnisse zeigen deutlich, daß die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Emulsion A behandelten Haarproben signifikant besser als die mit der Emulsion B gemäß der USA.-Patentschrift 2 840 087 behandelten Haarproben bewertet wurden.

Claims

Patentanspruch:

35

Verwendung von ionogenen Organopolysiloxan-in-Wasser-Emulsionen als Haarspülmittel, enthaltend neben einen ionogenen Emulgator als wesentlichen Bestandteil 0,01 bis 90%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion, Organopolysiloxane einer Viskosität von 6,5 bis 2,5 ■ 10⁶cSt/25°C, die in an sich bekannter Weise durch Polymerisieren und/oder Mischpolymerisieren von Organosiloxanen aus Einheiten der allgemeinen Formel

worin R einen einwertigen, gegebenenfalls halogenierten Kohlenwasserstoffrest oder ein Wasserstoffatom bedeutet, wobei jedoch durchschnittlich je Si-Atom nicht mehr als 1 Wasserstoffatom vorhanden ist, η 0, 1,2 oder 3 ist und einen Durchschnittswert von 1,9 bis 2,1 hat, in wäßriger Emulsion in Gegenwart eines alkalischen Katalysators hergestellt worden sind.

909 522/468