DE60212808T2

DE60212808T2 - Thermogelierende schaumzusammensetzung und daraus hergestellter schaumstoff

Info

Publication number: DE60212808T2
Application number: DE60212808T
Authority: DE
Inventors: Florence L'alloret
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: JP2004522834A; FR2819416A1; FR2819416B1; WO2002055608A3; US20030083388A1; EP1363968A2; ATE331754T1; AU2002233409A1; ES2267974T3; US6878754B2; EP1363968B1; WO2002055608A2; DE60212808D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft thermogelierende Schaumzusammensetzungen, das heißt, Schaumzusammensetzungen, deren Viskosität zunimmt, wenn die Temperatur ansteigt. Die Erfindung betrifft ebenso einen Schaum, der ausgehend von diesen Schaumzusammensetzungen erhalten wird, und die Verwendung von spezifischen Polymeren in diesen Schaumzusammensetzungen.
Bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Schäumen handelt es sich im Wesentlichen um Zusammensetzungen für eine topische und insbesondere kosmetische oder dermatologische Anwendung.
Der technische Bereich der Erfindung kann allgemein als Bereich der Schäume definiert werden. Bei Schäumen handelt es sich im Allgemeinen um Dispersionen von Bläschen eines Gases, wie beispielsweise Luft, in einer kontinuierlichen, im Allgemeinen wässrigen Phase.
Schaumzusammensetzungen, Schaumformulierungen oder Schaumprodukte, die beispielsweise im kosmetischen Bereich verwendet werden, enthalten schäumende grenzflächenaktive Stoffe, deren Massenkonzentration 5 bis 20 % beträgt. Jedoch weisen die in den Schaumprodukten verwendeten grenzflächenaktiven Stoffe, die amphiphile Verbindungen mit geringer molarer Masse, d. h., unter 2.000 g/mol, sind, den Nachteil auf, dass sie sich relativ aggressiv gegenüber der Haut verhalten. Außerdem unterliegen diese Produkte oder Zusammensetzungen oder Formulierungen, die bei Umgebungstemperatur im Allgemeinen in flüssiger oder gelierter Form vorliegen, einer Anzahl von Beschränkungen hinsichtlich ihrer Anwendung:

– Die flüssigen Formulierungen sind aufgrund ihrer geringen Viskosität, die ein Zerfließen während ihrer Anwendung verursacht, schwer aufzutragen;
– Die gelierten Formulierungen werden mit Hilfe von hydrophilen Geliermitteln, wie beispielsweise vernetzten Polyacrylsäuren, insbesondere die unter der Bezeichnung CARBOPOL^® vertriebenen Derivate, erhalten, was den erhältlichen galenischen Typ einschränkt.

Außerdem ist im Allgemeinen die Initiationsphase des Schaums für die gelierten Formulierungen langsamer als bei den Produkten, die kein Geliermittel enthalten, und die auf die Haut aufgetragene Formulierung besitzt nach Verdünnung mit Wasser eine schwache Viskosität.
Anders ausgedrückt, ist man, wenn man derzeit einen gelierten Schaum auf die Haut auftragen möchte, gezwungen, auf eine Schaumzusammensetzung zurückzugreifen, die selbst mit all den damit verbundenen Nachteilen geliert ist. Die Verschiedenartigkeit der Texturen, die eine Schaumzusammensetzung annehmen kann, die dazu bestimmt ist, einen Gelierschaum während des Auftragens auf die Haut zu ergeben, ist somit extrem eingeschränkt.
Aus diesem Grund existiert ein Bedarf an einer Schaumzusammensetzung, die weniger aggressiv auf die Haut wirkt, die wichtige Schaumeigenschaften, insbesondere während des Auftragens auf die Haut und/oder in Gegenwart von warmem Wasser, beispielsweise mit einer Temperatur von 30 bis 40 °C, aufweist, die stabile Schäume ergibt und schließlich eine Anzahl von Texturen annehmen kann, was mit einer vereinfachten Anwendung verbunden ist.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist unter anderem, diesem Bedürfnis zu entsprechen.
Dieses und andere Ziele werden erfindungsgemäß durch eine thermogelierende Schaumzusammensetzung erreicht, die eine wässrige Phase enthält, wobei die wässrige Phase ein Polymeres enthält, welches wasserlösliche Einheiten und Einheiten, die in Wasser eine untere kritische Entmischungs- (Lösungs-) Temperatur LCST aufweisen, enthält, wobei die Entmischungstemperatur bei Erwärmen der LCST-Einheiten in wässriger Lösung bei einer Massenkonzentration der Einheiten in Wasser von 1 % 5 bis 40 °C beträgt, und die Konzentration des Polymeren in der Zusammensetzung derart ist, dass seine Gelierungstemperatur im Bereich von 5 bis 40 °C liegt.
Überraschenderweise zeigte sich, dass die erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen, die das oben definierte, spezifische Polymere in einer oben definierten spezifischen Konzentration enthalten, den oben aufgezählten Bedürfnissen und insgesamt den im Folgenden ausgeführten Erfordernissen entsprechen. Insbesondere ermöglicht das Polymere den Erhalt einer Zusammensetzung, die bei Anwendung geliert und einen stabilen Schaum ergibt.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen gegebenenfalls wenig oder keine grenzflächenaktiven Stoffe enthalten.
Aus diesem Grund weisen die erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen oder -formulierungen eine sehr gute Verträglichkeit gegenüber der Haut auf.
Die erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen weisen beträchtliche schäumende Eigenschaften auf und ergeben einen stabilen Schaum, insbesondere oberhalb von 30 °C und gegebenenfalls in Gegenwart von warmem Wasser.
Die erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen können bei einer Temperatur, die unterhalb ihrer Gelierungstemperatur liegt, beispielsweise bei Umgebungstemperatur, in jeglicher Form vorliegen.
Das heißt, dass die erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen bei einer Temperatur unterhalb ihrer Gelierungstemperatur, beispielsweise bei Umgebungstemperatur, eine geringe oder auch stark erhöhte Viskosität aufweisen können. Das bedeutet, dass "im Topf", das heißt, vor einem Temperaturanstieg, der im Allgemeinen zum Zeitpunkt ihrer Verwendung, beispielsweise bei ihrem Auftragen, im Allgemeinen auf die Haut, eintritt, und vor der Schaumbildung, die ebenfalls im Allgemeinen zum Zeitpunkt ihrer Verwendung stattfindet, der Texturbereich, der von den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen angenommen werden kann, nicht begrenzt ist.
Im Gegensatz dazu können die analogen Zusammensetzungen aus dem Stand der Technik nur eine extrem begrenzte Anzahl von Texturen annehmen und müssen zwangsläufig in gelierter Form vorliegen, wenn der Erhalt eines Gels gewünscht ist, beispielsweise während des Auftragens und der gleichzeitigen Bildung des Schaums.
Erfindungsgemäß besteht keinerlei Beschränkung hinsichtlich der Form der Zusammensetzung bei Umgebungstemperatur.
Die Form der Schaumzusammensetzung kann nach Belieben variiert werden, wobei, bei welcher Form auch immer, während der Anwendung, beispielsweise auf der Haut (deren Temperatur im Allgemeinen ungefähr 32 °C beträgt), die mit einem Anstieg der Temperatur einhergeht, eine Gelierfähigkeit des Polymeren und eine Gelierung unter Bildung eines stabilen und dauerhaften Schaums auftritt. Diese Textur ermöglicht dank der Gelbildung eine einfache und angenehme Anwendung.
Des Weiteren wurde festgestellt, dass die in der erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzung enthaltenen Polymeren im Gegensatz zu den gelierenden Poly meren des Standes der Technik den Schaum nicht "vernichten" und dass dieser über einen langen Zeitraum stabil bleibt.
Anders ausgedrückt, liegen die erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen beispielsweise in flüssiger Form bei Umgebungstemperatur vor, und ihre Viskosität wird bei erhöhter Temperatur, die sich beispielsweise während des Auftragens auf die Haut ergibt, beträchtlich. Eine derartige Gelbildung, die bei Hauttemperatur, im Allgemeinen ungefähr 32 °C, hervorgerufen wird, ermöglicht eine einfache Anwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen oder Formulierungen. Das Phänomen der Gelbildung kann außerdem in Gegenwart von warmem Wasser, im Allgemeinen mit einer Temperatur von 30 bis 40 °C, verstärkt werden.
Die Erfindung betrifft ebenso einen Schaum, der ausgehend von der oben beschriebenen Schaumzusammensetzung erhalten werden kann bzw. erhältlich ist, wobei dieser Schaum aus einer Dispersion von Gasbläschen in der kontinuierlichen wässrigen Phase gebildet wird. Dieser Schaum weist alle die Eigenschaften auf, die mit der Verwendung des spezifischen, oben beschriebenen Polymeren verbunden sind, das heißt, im Wesentlichen die Eigenschaft, dass der erhaltene Schaum oberhalb der Gelierungstemperatur, beispielsweise der Temperatur, die insbesondere beim Auftragen auf die Haut vorliegt, stabil ist.
Die Erfindung betrifft die Verwendung des in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Polymeren zur Stabilisierung eines Schaums bei einer Temperatur über seiner Gelierungstemperatur.
Die Erfindung betrifft außerdem die kosmetische Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Reinigung und/oder zum Abschminken der Haut, der Kopfhaut, der Wimpern, der Augenbrauen, der Augen, der Schleimhäute, der Halbschleimhäute und/oder der Haare.
Schließlich betrifft die Erfindung ein kosmetisches Verfahren zur Reinigung und/oder zum Abschminken von Keratin-Material (Haut, Kopfhaut, Nägel, Wimpern, Augenbrauen, Augen, Schleimhäute, Halbschleimhäute und/oder Haare), das dadurch gekennzeichnet ist, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung in Gegenwart von Wasser auf das Keratin-Material aufgetragen wird, und der gebildete Schaum und die Schmutzrückstände durch Spülen mit Wasser entfernt werden.
Der wesentliche Bestandteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist ein Polymers, welches wasserlösliche Einheiten und Einheiten, die in Wasser eine untere kritische Entmischungstemperatur (LCST) aufweisen, und die auch als "LCST-Einheiten" bezeichnet werden, enthält.
An dieser Stelle sei daran erinnert, dass unter LCST-Einheiten Einheiten verstanden werden, deren Löslichkeit in Wasser oberhalb einer bestimmten Temperatur modifiziert wird. Es handelt sich um Einheiten, die eine Entmischungstemperatur durch Erwärmen (oder Trübungspunkt) aufweisen, wodurch ihr Löslichkeitsbereich in Wasser definiert wird. Die minimale Entmischungstemperatur, die in Abhängigkeit der Konzentration des Polymeren, welches allein aus LCST-Einheiten besteht, erhalten wird, wird als "LCST" (untere kritische Lösungstemperatur) bezeichnet. Für jede Konzentration des LCST-Polymeren wird eine Entmischungstemperatur durch Erwärmen beobachtet. Sie liegt über der LCST, die den untersten Punkt der Kurve darstellt. Unterhalb dieser Temperatur ist das Polymere in Wasser löslich, oberhalb dieser Temperatur verliert das Polymere seine Löslichkeit in Wasser.
Diese LCST-Einheiten des in der erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzung verwendeten Polymeren entsprechen einer spezifischen Definition, die es grundlegend ermöglicht, dem Polymeren, welches diese Einheiten enthält, vorteilhafte Thermogelierungseigenschaften, wie sie oben beschrieben sind, zu verleihen.
Diese LCST-Einheiten des Polymeren besitzen erfindungsgemäß eine Entmischungstemperatur durch Erwärmen von 5 bis 40 °C bei einer Massenkonzentration der LCST-Einheiten in Wasser von 1 Gew.-%.
Bevorzugt beträgt die Entmischungstemperatur (durch Erwärmen in wässriger Lösung) der LCST-Einheiten des Polymeren 10 bis 35 °C bei einer Massenkonzentration der LCST-Einheiten in Wasser von 1 %.
Bevorzugt ist die Konzentration des Polymeren derart, dass die Gelierungstemperatur im Bereich von 10 bis 35 °C liegt.
Das Polymere mit der oben beschriebenen Struktur, welches die wasserlöslichen Einheiten und die oben definierten spezifischen LCST-Einheiten enthält, weist in wässriger Lösung Gelierungseigenschaften oberhalb einer kritischen Temperatur oder Thermogelierungseigenschaften auf.
Diese Gelierungseigenschaften durch Erwärmen, die oberhalb der Entmischungstemperatur der LCST-Ketten beobachtet werden, sind im Stand der Technik, insbesondere in den Veröffentlichungen [1], [2] und [3], beschrieben. Sie sind zurückzuführen auf die Verbindung von LCST-Ketten im Inneren von hydrophoben Mik rodomänen oberhalb ihrer Entmischungstemperatur, wodurch Vernetzungsknoten zwischen den Hauptketten gebildet werden.
Diese Gelierungseigenschaften werden beobachtet, wenn die Konzentration des Polymeren ausreichend ist, um Interaktionen zwischen LCST-Pfropfen, die von verschiedenen Makromolekülen getragen werden, zu ermöglichen. Die minimale notwendige Konzentration, die als "kritische Aggregationskonzentration" oder "CAC" bezeichnet wird, wird durch rheologische Messungen bestimmt. Es handelt sich um die Konzentration ab der die Viskosität einer wässrigen Lösung des erfindungsgemäßen Polymeren oberhalb der Viskosität einer Lösung eines äquivalenten Polymeren, welches keine LCST-Ketten aufweist, liegt.
Oberhalb der CAC weisen die erfindungsgemäßen Polymeren Gelierungseigenschaften auf, wenn die Temperatur über einen kritischen Wert, der als "Gelierungstemperatur" oder "Tgel" bezeichnet wird, steigt. Gemäß den Literaturdaten existiert eine gute Übereinstimmung zwischen der Tgel und der Entmischungstemperatur der LCST-Ketten unter den gleichen Konzentrationsbedingungen. Die Gelierungstemperatur einer wässrigen Lösung des erfindungsgemäßen Polymeren wird durch rheologische Messungen bestimmt: Es handelt sich um die Temperatur, ab der die Viskosität der Lösung eines erfindungsgemäßen Polymeren über der Viskosität einer Lösung eines äquivalenten Polymeren, welches keine LCST-Ketten aufweist, liegt.
Die erfindungsgemäßen Polymeren sind durch eine spezifische Gelierungstemperatur, im Allgemeinen von 5 bis 40 °C, bevorzugt von 10 bis 35 °C, bezogen auf eine Massenkonzentration in Wasser, beispielsweise von 2 Gew.-%, gekennzeichnet.
Durch diese spezifische Gelierungstemperatur können die Polymeren den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen alle oben genannten vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere ihre große Formenvielfalt bei Umgebungstemperatur und den Effekt einer gelierten Schaumtextur während der Anwendung, verleihen.
Polymere, die in der Art der in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendeten Polymeren wasserlösliche Einheiten und LCST-Einheiten enthalten und Gelierungseigenschaften durch Erwärmen, die oberhalb der Entmischungstemperatur der LCST-Ketten beobachtet werden, aufweisen, sind in den bereits obenzitierten Veröffentlichungen beschrieben.
Das Dokument [1] betrifft die reversible Thermoverdickung von wässrigen Lösungen eines Copolymeren, welches ein wasserlösliches Gerüst aus Polyacrylsäure mit Pfropfen aus Poly(ethylenoxid) (PEO) enthält.
Das Dokument [2] betrifft das Thermoverdickungs-Verhalten von Polymeren in wässriger Lösung, welche ein Gerüst aus 2-Acrylamido-2-Methylpropansulfonsäure (AMPS) und Seitenketten aus Poly(ethylenoxid) aufweisen.
Gleichfalls beschreibt das Dokument [3] die reversible Thermo-Assoziation von Copolymeren aus einem wasserlöslichen Polyacryl- oder AMPS-Gerüst mit PEO-Pfropfen.
Die in den erwähnten Dokumenten [1], [2] und [3] beschriebenen Polymeren finden insbesondere in der Erdöl-Industrie Anwendung.
Genauso beschreibt das Dokument [4] thermoviskosifizierende Polymere mit einem wasserlöslichen Gerüst, welches LCST-Segmente enthält oder LCST-Seitenketten trägt, die insbesondere als Verdickungsmittel in Bohrflüssigkeiten oder anderen Flüssigkeiten und industriellen Reinigungsflüssigkeiten verwendet werden können.
Das Dokument [5] beschreibt Polymere analog zu denen von Dokument [4] und ihre Verwendung als Anti-Sedimentationsmittel von Suspensionen, gegebenenfalls in kosmetischen Präparationen.
Es wird darauf hingewiesen, dass keines der Dokumente [1] bis [5] die Einarbeitung von Polymeren in Schaumzusammensetzungen erwähnt, und dass außerdem die beschriebenen Polymeren keine spezifischen LCST-Einheiten gemäß der Erfindung enthalten.
Das Dokument [6] beschreibt ebenso Copolymere, die ein Gerüst aufweisen, das aus pH-sensiblen Einheiten, beispielsweise Polyacryl-Einheiten, und Temperatursensiblen Einheiten, die auf dieses Gerüst gepfropft sind, bestehen. Diese Copolymeren weisen Gelierungseigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur auf und werden zur Freisetzung und zum kontrollierten Aussalzen von Wirkstoffen oder pharmazeutischen Stoffen und, gegebenenfalls, kosmetischen Stoffen durch topische Anwendung verwendet.
Die Temperatur-sensiblen Einheiten der Copolymeren dieses Dokuments entsprechen nicht den spezifischen LCST-Einheiten der erfindungsgemäßen Polymeren. Des Weiteren sind die Polymeren von Dokument [6] durch Opazität gekennzeichnet, wodurch die erhaltenen Produkte in Abhängigkeit von der Temperatur ex trem beeinträchtigt werden, was bei den Polymeren, die in den erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen verwendet werden, nicht der Fall ist.
Tatsächlich unterscheidet sich das in diesem Dokument beschriebene Polymere grundsätzlich von dem der Erfindung, da es im Allgemeinen für das gesamte Polymere eine LCST im Temperaturbereich von 20 bis 40 °C und keine Gelierungstemperatur aufweist.
Die Dokumente [7] und [8] beschreiben Polymer-Systeme mit reversibler Gelierung, die einen sensiblen, als Antwort auf eine äußere "Stimulus"-Änderung zur Aggregation fähigen Bestandteil und einen strukturellen Bestandteil enthalten. Bei dem äußeren Stimulus kann es sich beispielsweise um die Temperatur handeln.
Der Bestandteil, der sensibel auf einen äußeren Stimulus reagiert, unterscheidet sich grundlegend von den LCST-Einheiten der vorliegenden Anmeldung. Tatsächlich werden diese Bestandteile, die sensibel auf einen äußeren Stimulus reagieren, durch wenigstens ein hydrophiles Fragment und ein hydrophobes Fragment gebildet. Bei dem sensiblen Bestandteil kann es sich um ein Block-Copolymeres, wie beispielsweise ein "Poloxamer", wie zum Beispiel PLURONIC^®, handeln, welches ein Block-Polymeres aus Ethylenoxid (löslich) und Propylenoxid (unlöslich) ist; ein derartiges Block-Copolymeres aggregiert auf mikroskopischem Niveau oberhalb einer kritischen Temperatur, die nicht einer LCST entspricht. Als sensibler Bestandteil kann auch ein nicht-ionischer grenzflächenaktiver Stoff verwendet werden.
Das Dokument [7] betrifft insbesondere ein Polymernetz, das aus einem wasserlöslichen Polyacryl-Gerüst und einer sensiblen Komponente aus PLURONIC^®, die ohne kovalente Bindung in dieses Gerüst eingebracht ist, gebildet wird; dieses Netz weist somit eine bestimmte Struktur auf, die nichts mit dem erfindungsgemäßen Polymeren gemeinsam hat. Im Gegensatz dazu sind in Dokument [8] Polymere mit kovalenten Bindungen beschrieben.
Diese Polymeren weisen Gelierungseigenschaften durch Erwärmen auf und sie können im pharmazeutischen Bereich zur Abgabe von Medikamenten und in verschiedenen anderen Bereichen, auch im kosmetischen Bereich, verwendet werden. Bezüglich der zitierten kosmetischen Anwendungen sind lediglich Beispiele für Emulsionen erwähnt. Sie erhalten sämtlich einen neutralen, anionischen oder kationischen grenzflächenaktiven Stoff; außerdem hat das Polymere die Funktion des Geliermittels.
Die Verwendung von Polymeren in den Schäumen wird in keinem Fall erwähnt, auch nicht die Wirkungen bezüglich der Stabilisierung und der Textur, die in der Erfindung erzielt werden.
In diesen Formulierungen weist die sensible Komponente des Polymersystems ein Verhalten während des Erwärmens auf, das sich von dem der LCST-Einheiten, wie sie in dem erfindungsgemäßen Polymeren vorliegen, unterscheidet. Wenn die betreffende sensible Komponente (beispielsweise Poloxamer) auf ungefähr 30 bis 40 °C erhitzt wird, weist sie eine Mizellisierungstemperatur auf, das heißt, eine Aggregation im mikroskopischen Bereich, und bei weiterem Erhitzen eine viel höhere LCST-Temperatur. Diese LCST entspricht einer Aggregation im makroskopischen Bereich zwischen den Makromolekülen. In der WO-A-97 00275 [8] ist auf den Seiten 16 und 17 ausgeführt, dass die Gelbildung und die LCST bei Temperaturen beobachtet werden, die sich ungefähr 70 °C unterscheiden, womit die Gelierungstemperatur der Mizellisierungstemperatur der sensiblen Komponente entspricht, was zeigt, dass sich diese Polymeren von denen der vorliegenden Anmeldung unterscheiden. Außerdem ist es auf Grund der in Dokument [8] verwendeten Synthese nicht möglich, die Struktur und die Eigenschaften des am Ende erhaltenen Polymeren vollständig zu kontrollieren, wie es bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen der Fall ist.
Des Weiteren sind aus Dokument [9] kosmetische Zusammensetzungen bekannt, die ein Polymersystem mit reversibler Thermogelierung, welche Polyacrylsäure und ein Poloxamer wie in den Dokumenten [7] und [8] enthält, verwenden. Wiederum unterscheidet sich das in diesen Dokumenten beschriebene Polymersystem grundlegend von denen, die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden, so dass die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nicht erhalten werden können.
WO-A-00 35961 [10] beschreibt die Herstellung von Polymeren mit Temperatur-Verdickungseigenschaften durch Emulsionspolymerisation und die Verwendung dieser Polymeren in pharmazeutischen und kosmetischen Zusammensetzungen. Bei diesen Polymeren kann es sich um Copolymere mit wasserlöslichen Einheiten und LCST-Einheiten auf Basis von Alkylenoxid handeln. Es ist vorgesehen, den Polymeren nicht-ionische grenzflächenaktive Stoffe zuzugeben, um ihre thermoverdickenden Eigenschaften zu verstärken.
Aus der vorhergehenden Beschreibung wird deutlich, dass die Verwendung der erfindungsgemäßen Polymeren, die spezifische LCST-Einheiten und spezifische Ge lierungstemperaturen aufweisen, in den Schaumzusammensetzungen diesen Zusammensetzungen Schaumstabilisierungs-Eigenschaften bzgl. der Temperatur und den Effekt einer bei Anwendung gelierenden Textur verleiht, was weder in den Dokumenten des Standes der Technik beschrieben noch nahegelegt wird.
Bei den in der Erfindung verwendeten Polymeren kann es sich um Sequenz (oder Block) -Polymere oder Pfropfpolymere handeln, die einerseits wasserlösliche Einheiten und andererseits LCST-Einheiten, wie sie oben beschrieben sind, enthalten.
In der vorliegenden Beschreibung sind die wasserlöslichen Einheiten oder die LCST-Einheiten der erfindungsgemäß verwendeten Polymeren derart definiert, dass sie keine Linker-Gruppen zwischen sich, d. h., den wasserlöslichen Einheiten einerseits und den LCST-Einheiten andererseits, einschließen.
Die Kopplungsgruppen stammen aus der Reaktion von reaktiven Stellen, die einerseits von Vorläufern der betreffenden wasserlöslichen Einheiten und andererseits von Vorläufern der LCST-Einheiten getragen werden, während der Herstellung des Polymeren.
Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Polymeren können somit Sequenzpolymere sein, die beispielsweise Sequenzen enthalten, die aus wasserlöslichen Einheiten alternierend mit LCST-Sequenzen gebildet sind.
Diese Polymeren können ebenso in Form von Pfropfpolymeren vorliegen, deren Gerüst durch wasserlösliche Einheiten gebildet wird, wobei das Gerüst Pfropfen trägt, die aus LCST-Einheiten gebildet werden.
Diese Polymeren können teilweise vernetzt sein.
Unter wasserlöslichen Einheiten werden im Allgemeinen Einheiten verstanden, die bei einer Temperatur von 5 bis 80 °C in einer Menge von wenigstens 10 g/l, bevorzugt wenigstens 20 g/l, in Wasser löslich sind.
Jedoch werden unter wasserlöslichen Einheiten ebenso Einheiten verstanden, die nicht zwangsläufig die oben beschriebene Löslichkeit aufweisen, sondern die in 1 Gew.-%iger wässriger Lösung bei 5 bis 80 °C den Erhalt einer makroskopisch homogenen und transparenten Lösung ermöglichen, dass heißt, die bei einer Wellenlänge von 400 bis 800 nm durch eine Probe von 1 cm Dicke einen maximalen Lichttransmittanzwert von wenigstens 85 %, bevorzugt wenigstens 90 %, aufweisen.
Diese wasserlöslichen Einheiten weisen keine Entmischungstemperatur durch Erwärmen vom LCST-Typ auf.
Diese wasserlöslichen Einheiten können insgesamt oder teilweise durch Polymerisation, insbesondere Radikalpolymerisation oder Polykondensation, erhalten werden bzw. erhältlich sein, oder auch insgesamt oder teilweise aus existierenden natürlichen oder modifizierten natürlichen Polymeren gebildet sein.
Beispielsweise sind die wasserlöslichen Einheiten insgesamt oder teilweise durch Polymerisation, insbesondere Radikalpolymerisation, wenigstens eines Monomeren, ausgewählt aus den folgenden Monomeren, erhältlich:

– (Meth)acrylsäure,
– Vinylmonomere mit folgender Formel (I):
wobei:
– R ausgewählt ist aus H, -CH₃, -C₂H₅ oder -C₃H₇; und
– X ausgewählt ist aus:
– Alkyloxiden des Typs -OR', wobei R' ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, der gegebenenfalls mit wenigstens einem Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor), einer Sulfongruppe (-SO₃ ^–), Sulfatgruppe (-SO₄ ^–), Phosphatgruppe (-PO₄H₂), Hydroxygruppe (-OH), einem primären Amin (-NH₂), sekundären Amin (-NHR₁), tertiären Amin (-NR₁R₂) oder quaternären Amin (-N⁺R₁R₂R₃) substituiert ist, wobei R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind, unter der Voraussetzung, dass die Summe der Kohlenstoffatome von R' + R₁ + R₂ + R₃ 7 nicht übersteigt, und
– den Gruppen -NH₂, -NHR₄ und -NR₄R₅, wobei R₄ und R₅ unabhängig voneinander lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind, unter der Voraussetzung, dass die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome von R₄ + R₅ 7 nicht übersteigt, wobei R₄ und R₅ gegebenenfalls mit einem Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor), einer Hydroxygruppe (-OH), Sulfongruppe (-SO₃ ^–), Sulfatgruppe (-SO₄ ^–), Phosphatgruppe (-PO₄H₂), einem primären Amin (-NH₂), sekundären Amin (-NHR₁), tertiären Amin (-NR₁R₂) und/oder quaternären Amin (-N⁺R₁R₂R₃) substituiert sind, wobei R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind, unter der Voraussetzung, dass die Summe der Kohlenstoffatome von R₄ + R₅ + R₁ + R₂ + R₃ 7 nicht übersteigt,
– Maleinsäureanhydrid,
– Itakonsäure,
– Vinylalkohol der Formel CH₂=CHOH,
– Vinylacetat der Formel CH₂=CH-OCOCH₃
– N-Vinyllactamen, wie beispielsweise, N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam und N-Butyrolactam,
– Vinylethern der Formel CH₂=CHOR₆, worin R₆ ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist,
– wasserlösliche Styrol-Derivate, insbesondere Styrolsulfonat,
– Dimethyldiallyl-Ammoniumchlorid und
– Vinylacetamid.

Die Polykondensate und die natürlichen oder modifizierten natürlichen Polymere, welche die gesamten oder einen Teil der wasserlöslichen Einheiten bilden können, werden ausgewählt aus einer oder mehreren der folgenden Komponenten:

– wasserlöslichen Polyurethanen,
– Xanthangummi, insbesondere das unter den Bezeichnungen Keltrol T und Keltrol SF von Kelco kommerziell erhältliche Produkt oder Rhodigel SM und Rhodigel 200 von Rhodia;
– Alginaten (Kelcosol von Monsanto) und ihren Derivaten, wie beispielsweise Propylenglykol-Alginat (Kelcoloid LVF von Kelco);
– Zellulose-Derivaten, insbesondere Carboxymethylzellulose (Aquasorb A500, Hercules), Hydroxypropylzellulose, Hydroxyethylzellulose und quaternisierter Hydroxyethylzellulose;
– Galaktomannanen und ihren Derivaten, wie beispielsweise Konjac-Gummi, Guargummi, Hydroxypropylguar, mit Natriummethylcarboxylat-Gruppen modifiziertem Hydroxypropylguar (Jaguar XC97-1, Rhodia), Guar-Hydroxypropyl-Trimethyl-Ammoniumchlorid.

Ebenso sei Polyethylen-Imin genannt.
Bevorzugt weisen die wasserlöslichen Einheiten eine molare Masse von 1.000 g/mol bis 5.000.000 g/mol auf, wenn sie das wasserlösliche Gerüst eines Pfropfpolymeren bilden.
Diese wasserlöslichen Einheiten haben bevorzugt eine molare Masse von 500 g/mol bis 100.000 g/mol, wenn sie einen Block eines Multiblock-Polymeren bilden.
Die LCST-Einheiten der in der Erfindung verwendeten Polymeren können als Einheiten definiert werden, deren Löslichkeit in Wasser oberhalb einer bestimmten Temperatur modifiziert wird. Es handelt sich um Einheiten, die eine Entmischungstemperatur durch Erwärmen (oder Trübungspunkt) aufweisen, welche ihren Löslichkeitsbereich in Wasser definiert. Die minimale Entmischungstemperatur, die in Abhängigkeit von der Polymer-Konzentration erhalten wird, wird als "LCST" ("Lower Critical Solution Temperature", untere kritische Lösungstemperatur) bezeichnet. Für jede Polymer-Konzentration wird eine Entmischungstemperatur durch Erwärmen beobachtet; sie liegt über der LCST, die den untersten Punkt der Kurve darstellt. Unterhalb dieser Temperatur ist das Polymere, welches die LCST-Einheit bildet, in Wasser löslich; oberhalb dieser Temperatur verliert das Polymere, welches die LCST-Einheit bildet, seine Löslichkeit in Wasser.
Einige dieser LCST-Polymeren sind insbesondere in den Artikeln von TAYLOR et al., Journal of Polymer Science, Teil A: Polymer Chemistry, 1975, 13, 2 551 [11], von J. BAILEY et al., Journal of Applied Polymer Science, 1959, 1,56 [12] und von HESKINS et al., Journal of Macromolecular Science, Chemistry A2, 1968, Vol. 8, 1 441 [13] beschrieben.
Unter der Löslichkeit in Wasser bei der Temperatur T wird verstanden, dass die Einheiten eine Löslichkeit bei der Temperatur T von wenigstens 1 g/l, bevorzugt wenigstens 2 g/l, aufweisen.
Die Messung der LCST kann visuell durchgeführt werden: Es wird die Temperatur bestimmt, bei der der Trübungspunkt der wässrigen Lösung sichtbar wird; dieser Trübungspunkt äußert sich durch eine Opazifizierung (Trübung) der Lösung oder einen Verlust an Transparenz.
Im Allgemeinen besitzt eine transparente Zusammensetzung bei einer Wellenlänge von 400 bis 800 nm durch eine Probe von 1 cm Dicke einen maximalen Lichttransmittanz-Wert von wenigsten 85 %, bevorzugt wenigstens 90 %.
Die Transmittanz kann gemessen werden, indem eine Probe von 1 cm Dicke in einem Lichtstrahl eines Spektrometers, welches im Wellenlängenbereich des Lichtspektrums arbeitet, platziert wird.
Die LCST-Einheiten der in der Erfindung verwendeten Polymeren können aus einem oder mehreren der folgenden Polymeren ausgewählt sein:

– Polyethern, wie beispielsweise Polyethylenoxid (PEO), Polypropylenoxid (PPO), Zufalls-Copolymeren von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO),
– Polyvinylmethylethern,
– N-substituierten Polymer- und Copolymer-Derivaten von Acrylamid mit einer LCST, wie beispielsweise Poly-N-Isopropylacrylamid (Nipam) und Poly-N-Ethylacrylamid, und
– Polyvinylcaprolactam und Copolymeren von Vinylcaprolactam.

Bevorzugt sind die LCST-Einheiten aus Polypropylenoxid (PPO)_n, wobei n eine ganze Zahl von 10 bis 50 ist, oder Zufalls-Copolymeren aus Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO) gemäß der Formel: (EO)_m (PO)_n wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 40, bevorzugt von 2 bis 20, ist, und n eine ganze Zahl von 10 bis 60, bevorzugt von 20 bis 50, ist.
Bevorzugt beträgt die molare Masse der LCST-Einheiten 500 bis 5.300 g/mol, bevorzugter 1.500 bis 4.000 g/mol.
Es wurde festgestellt, dass sich die statistische Verteilung der EO- und PO-Motive in der Existenz einer unteren kritischen Entmischungstemperatur ausdrückt, oberhalb derer eine makroskopische Trennung der Phasen beobachtet wird. Dieses Verhalten unterscheidet sich von dem der (EO)-(PO)-Blockcopolymeren, die oberhalb einer kritischen Temperatur, die Mizellisierungstemperatur genannt wird (Aggregation im mikroskopischen Bereich), Mizellen bilden.
Die LCST-Einheiten können somit insbesondere statistische (Zufalls-) Copolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid sein, die aminiert, insbesondere monoaminiert, diaminiert oder triaminiert, sind. Diese Polymeren sind vor der Reaktion Träger von reaktiven Stellen, in diesem Fall von Amingruppen, die mit den reaktiven Stellen der wasserlöslichen Polymere, beispielsweise mit den Carboxylgruppen, reagieren, wodurch am Ende das in der Erfindung verwendete Polymere gebildet wird. In diesem Polymeren sind die wasserlöslichen Einheiten mit den LCST-Einheiten durch Kopplungsgruppen verbunden, die aus der Reaktion der reaktiven Stellen oder Gruppen, die jeweils von den LCST-Einheiten und den Vorläufern der wasserlöslichen Einheiten getragen werden, stammen. Bei diesen Kopplungsgruppen handelt es sich beispielsweise um Amid-, Ester-, Ether- oder Urethan-Gruppen.
Von diesen kommerziell erhältlichen LCST-Polymeren seien die unter dem Namen Jeffamine von HUNTSMAN vertriebenen Copolymere, insbesondere Jeffamine XTJ-507 (M-2005), Jeffamine D-2000 und Jeffamine XTJ-509 (oder T-3000) genannt.
Die LCST-Einheiten können ebenso von statistischen (Zufalls-) EO/PO-Copolymeren mit OH-Enden stammen, wie beispielsweise den unter den Bezeichnungen Polyglycole P41 und B11 von Clariant vertriebenen Produkten.
In der Erfindung können außerdem als LCST-Einheiten N-substituierte Polymer- und Copolymer-Derivate von Acrylamid mit einer LCST sowie Polyvinylcaprolactam und Copolymere von Vinylcaprolactam verwendet werden.
Als N-substituierte Polymer- und Copolymer-Derivate von Acrylamid mit einer LCST seien beispielhaft Poly-N-Isopropylacrylamid, Poly-N-Ethylacrylamid und die Copolymeren von N-Isopropylacrylamid (oder N-Ethylacrylamid) und einem Vinylmonomeren, ausgewählt aus den Monomeren gemäß der obigen Formel (I), Maleinsäureanhydrid, Itakonsäure, Vinylpyrrolidon, Styrol und seinen Derivaten, Dimethyldiallyl-Ammoniumchlorid, Vinylacetamid, Vinylethern und Vinylacetat-Derivaten, genannt.
Die molare Masse dieser Polymeren beträgt bevorzugt 1.000 g/mol bis 500.000 g/mol, bevorzugter 2.000 bis 50.000 g/mol.
Die Synthese dieser Polymeren kann durch Radikalpolymerisation mit Hilfe eines Initiator-Paares, wie beispielsweise Aminoethanthiol-Chlorhydrat in Gegenwart von Kaliumpersulfat, bewirkt werden, wodurch Vorläufer-Oligomere mit einem aminierten reaktiven Ende erhalten werden.
Als Beispiele für Vinylcaprolactam-Copolymere seien die Copolymere von Vinylcaprolactam und einem Vinylmonomeren gemäß der obigen Formel (I) oder einem Monomeren, ausgewählt aus Maleinsäureanhydrid, Itakonsäure, Vinylpyrrolidon, Styrol und seinen Derivaten, Dimethyldiallyl-Ammoniumchlorid, Vinylacetamid, Vinylalkohol, Vinylacetat, Vinylethern und Vinylacetat-Derivaten, genannt.
Die molare Masse dieser Polymeren oder Copolymeren von Vinylcaprolactam beträgt im Allgemeinen 1.000 g/mol bis 500.000 g/mol, bevorzugt 2.000 bis 50.000 g/mol.
Die Synthese dieser Verbindungen kann durch Radikalpolymerisation mit Hilfe eines Initiator-Paares, wie beispielsweise Aminoethanthiol-Chlorhydrat in Gegenwart von Kaliumpersulfat, bewirkt werden, wodurch LCST-Einheiten mit einem aminierten reaktiven Ende erhalten werden.
Der Massenanteil der LCST-Einheiten in dem am Ende erhaltenen Polymeren beträgt bevorzugt 5 bis 70 %, insbesondere 20 % bis 65 %, und im Besonderen 30 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das erhaltene (finale) Polymere.
Oben wurde ausgeführt, dass die Entmischungstemperatur durch Erwärmen der LCST-Einheiten des in der Erfindung verwendeten Polymeren 5 bis 40 °C, bevorzugt 10 bis 35 °C, bezogen auf eine Massenkonzentration der LCST-Einheiten in Wasser von 1 Gew.-%, beträgt.
Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Polymeren können leicht durch einen Fachmann auf Grundlage seiner allgemeinen Kenntnisse unter Verwendung von Pfropfverfahren, Copolymerisationsverfahren oder Kupplungsreaktionen hergestellt werden.
Wenn das am Ende erhaltene Polymere in Form eines Pfropfpolymeren vorliegt, welches insbesondere ein wasserlösliches Gerüst mit LCST-Seitenketten oder -Pfropfen aufweist, ist es möglich, dieses durch Aufpfropfen von LCST-Einheiten mit wenigstens einem reaktiven, insbesondere aminierten, Ende oder einer reaktiven aminierten Stelle auf ein wasserlösliches Polymeres, welches das Gerüst bildet und wenigstens 10 (Mol-) % reaktive Gruppen, wie beispielsweise Carbonsäure-Funktionen, trägt, herzustellen. Diese Reaktion kann in Gegenwart eines Carbodiimids, wie beispielsweise Dicyclohexylcarbodiimid oder 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethyl-Carbodiimid-Chlorhydrat in einem Lösungsmittel, wie beispielsweise N-Methylpyrrolidon oder Wasser, bewirkt werden.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung der Pfropfpolymeren besteht darin, beispielsweise ein LCST-Makromonomeres (die zuvor beschriebene LCST-Kette mit einem Vinyl-Ende) und ein wasserlösliches Vinylmonomeres, wie beispielsweise Acrylsäure oder die Vinylmonomeren gemäß Formel (I), zu copolymerisieren.
Wenn das Polymere am Ende in Form eines Sequenz- oder Block-Polymeren vorliegt, ist es möglich, dieses durch Kupplung zwischen den wasserlöslichen Einheiten und den LCST-Einheiten, wobei diese Einheiten an jedem Ende komplementäre reaktive Stellen aufweisen, herzustellen.
Im Fall der Anwendung von Pfropfverfahren und Kupplungsverfahren kann es sich bei den reaktiven Stellen der LCST-Einheiten um Amin-Funktionen, insbesondere Monoamin-, Diamin- oder Triamin-Funktionen, und OH-Funktionen handeln. In diesem Fall können die reaktiven Stellen der wasserlöslichen Einheiten Carbonsäure-Funktionen sein. Bei den Gruppen, welche die wasserlöslichen Einheiten und die LCST-Einheiten verbinden, handelt es sich somit beispielsweise um Amidgruppen oder Estergruppen.
Wie zuvor beschrieben, weisen die erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen im Wesentlichen eine kontinuierliche wässrige Phase auf.
Erfindungsgemäß enthält die wässrige Phase ein Polymeres, welches wasserlösliche Einheiten und LCST-Einheiten, wie oben definiert, enthält.
Im Allgemeinen beträgt die Massenkonzentration des Polymeren der wässrigen Phase 0,1 bis 20 %, bevorzugt 0,5 bis 10 %.
Die erfindungsgemäße Schaumzusammensetzung muss auf Grund der Anwesenheit des spezifischen, oben beschriebenen Polymeren nicht notwendigerweise einen grenzflächenaktiven Stoff enthalten, dass heißt, sie kann ohne grenzflächenaktiven Stoff vorliegen oder eine kleine Menge eines grenzflächenaktiven Stoffs, beispielsweise mit einer Massenkonzentration von 5 % oder darunter, bevorzugt von 1 bis 5 %, enthalten.
Jedoch kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung gemäß ihrer letztendlichen Verwendung bis zu 20 Gew.-%, beispielsweise von 0,05 bis 20 %, besser von 0,1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, grenzflächenaktiver Stoffe enthalten.
Bei den verwendeten grenzflächenaktiven Schaummitteln kann es sich um nicht ionische, anionische, amphotere oder zwitterionische grenzflächenaktive Stoffe handeln, wobei nicht ionische grenzflächenaktive Stoffe bevorzugt sind.
Als nicht ionische grenzflächenaktive Stoffe seien beispielhaft Alkylpolyglykoside (APG), Ester von Polyolen und Fettsäuren, Ester von Polyethylenglykolen und Fettsäuren, Fettalkohol- und Polyol- (Ether-) Derivate und Oxyalkylen (Oxyethylen und/oder Oxypropylen) -Derivate dieser Verbindungen genannt. Ebenso seien beispielhaft Maltoseester, Polyglycerol-Fettalkohole, Glucamin-Derivate, wie Ethyl-2-Hexyl-Oxycarbonyl-N-Methylglucamin, und deren Mischungen genannt.
Als Alkylpolyglucoside seien beispielhaft Decylglucosid (Alkyl-C9/C11-Polyglucosid (1.4)), wie das unter der Bezeichnung MYDOL 10 von der Gesellschaft Kao Chemicals vertriebene Produkt, das unter der Bezeichnung PLANTAREN 2000 UP und PLANTACARE 2000 UP von der Gesellschaft Henkel vertriebene Produkt und das unter der Bezeichnung ORAMIX NS 10 von der Gesellschaft Seppic vertriebene Produkt, Caprylyl/Capryl-Glucosid, wie das unter der Bezeichnung ORAMIX CG 110 von der Gesellschaft Seppic oder unter der Bezeichnung LUTENSOL GD 70 von der Gesellschaft BASF vertriebene Produkt, Laurylglucosid, wie die unter den Bezeichnungen PLANTAREN 1200 N und PLANTACARE 1200 von der Gesellschaft Henkel vertriebenen Produkte, und Coco-Glucosid, wie das unter der Bezeichnung PLANTACARE 818/UP von der Gesellschaft Henkel vertriebene Produkt, und deren Mischungen genannt.
Bei den Maltose-Derivaten handelt es sich beispielsweise um solche, die in dem Dokument EP-A-0 566 438 [14] beschrieben sind, wie beispielsweise 1'O-Octanoyl-6'-D-Maltose oder auch O-Dodecanoyl-6'-D-Maltose, welche in dem Dokument FR-A-2 739 556 [15] beschrieben sind.
Von den Polyglycerol-Fettalkoholen sei beispielhaft Dodecandiol-Polyglycerol (3,5 Mol Glycerol), ein unter der Bezeichnung CHIMEXANE NF von der Gesellschaft Chimex vertriebenes Produkt, genannt.
Als anionische grenzflächenaktive Stoffe können beispielsweise Carboxylate, Aminosäure-Derivate, Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Sulfonate, Isethionate, Taurate, Sulfosuccinate, Alkylsulfoacetate, Phosphate und Alkylphosphate, Polypeptide, anionische Alkylpolyglucosid-Derivate, Fettsäure-Seifen und Mischungen davon verwendet werden.
Als Carboxylate seien beispielhaft die Alkalisalze von N-Acrylaminosäuren, Amidoether-Carboxylate (AEC), wie Natriumlauryl-Amidoether-Carboxylat (3 EO), welches unter der Bezeichnung AKYPO FOAM 30 von der Gesellschaft Kao Chemicals vertrieben wird, Polyoxyethylen-Carbonsäuresalze, wie beispielsweise Natrium-Oxyethylen (6 EO)-Laurylether-Carboxylat (C12-14-16 65/25/10), welches unter der Bezeichnung AKYPO SOFT 45 NV von der Gesellschaft Kao Chemicals vertrieben wird, Polyoxyethylen-Olivenöl-Fettsäuren und Carboxymethyl-(Olivenöl)Fettsäuren, wie das unter der Bezeichnung OLIVEM 400 von der Gesellschaft Biologia E Tecnologia vertriebene Produkt, Natrium-Oxyethylen (6 EO)-Tridecylether-Carboxylat, welches unter der Bezeichnung NIKKOL ECTD-6NEX von der Gesellschaft Nikkol ver trieben wird, 2-(2-Hydroxyalkyloxy)-Natriumacetat, welches unter der Bezeichnung BEAULIGHT SHAA von der Gesellschaft SANYO vertrieben wird, genannt.
Die Aminosäure-Derivate können beispielsweise ausgewählt werden aus Sarcosinaten, insbesondere Acylsarcosinaten, wie beispielsweise Natriumlaurylsarcosinat, welches unter der Bezeichnung SARKOSYL NL 97 von der Gesellschaft Ciba oder unter der Bezeichnung ORAMIX L 30 von der Gesellschaft Seppic vertrieben wird, Natrium-Myristoyl-Sarcosinat, welches unter der Bezeichnung NIKKOL SARCOSINATE MN von der Gesellschaft Nikkol vertrieben wird, Natrium-Palmitoyl-Sarcosinat, welches unter der Bezeichnung NIKKOL SARCOSINATE PN von der Gesellschaft Nikkol vertrieben wird, Alaninaten, wie beispielsweise Natrium-N-Lauroyl-N-Methylamidopropionat, welches unter der Bezeichnung SODIUM NIKKOL ALANINATE LN 30 von der Gesellschaft Nikkol oder unter der Bezeichnung ALANONE ALE von der Gesellschaft Kawaken vertrieben wird, und N-Lauroyl-N-Methylalanin-Triethanolamin, welches unter der Bezeichnung ALANONE ALTA von der Gesellschaft Kawaken vertrieben wird, N-Acylglutamaten, wie beispielsweise Triethanolamin-Monococoylglutamat, welches unter der Bezeichnung ACYLGLUTAMATE CT-12 von der Gesellschaft Ajinomoto vertrieben wird, Triethanolamin-Lauroylglutamat, welches unter der Bezeichnung ACYLGLUTAMATE LT-12 von der Gesellschaft Ajinomoto vertrieben wird, und Mononatrium-N-Lauroyl-L-Glutamat, welches unter der Bezeichnung AMISOFT LS-11 von der Gesellschaft Ajinomoto vertrieben wird, Aspartaten, wie beispielsweise die Mischung aus Triethanolamin-N-Lauroylaspartat und Triethanolamin-N-Myristoylaspartat, welche unter der Bezeichnung ASPARACK LM-TS2 von der Gesellschaft Mitsubishi vertrieben wird, Zitraten und deren Mischungen.
Als Glycin-Derivate seien beispielhaft Natrium-N-Cocoylglycinat und Kalium-N-Cocoylglycinat, wie die unter den Bezeichnungen AMILITE GCS-12 und AMILITE GCK-12 von der Gesellschaft Ajinomoto vertriebenen Produkte, genannt.
Als Alkylether-Sulfate seien beispielhaft Natriumlaurylethersulfat (C12-14 70/30) (2,2 EO), welches unter den Bezeichnungen SIPON AOS 225 oder TEXAPON N702 PATE von der Gesellschaft Henkel vertrieben wird, Ammoniumlaurylethersulfat (C12-14 70/30) (3 EO), welches unter der Bezeichnung SIPON LEA 370 von der Gesellschaft Henkel vertrieben wird, und Ammoniumalkyl (C12-C14) -Ether (9 EO) -Sulfat, welches unter der Bezeichnung RHODAPEX AB/20 von der Gesellschaft Rhodia Chemie vertrieben wird, genannt.
Als Sulfonate seien beispielhaft Alpha-Olefin-Sulfonate, wie beispielsweise Natrium-Alpha-Olefin-Sulfonat (C14-16), welches unter der Bezeichnung B10-TERGE AS-40 von der Gesellschaft Stepan, unter den Bezeichnungen WITCONATE AOS PROTEGE und SULFRAMINE AOS PH 12 von der Gesellschaft Witco oder unter der Bezeichnung BIO-TERGE AS-40 CG von der Gesellschaft Stepan vertrieben wird, sekundäres Natrium-Olefin-Sulfonat, welches unter der Bezeichnung HOSTAPUR SAS 30 von der Gesellschaft Clarinat vertrieben wird, und lineare Alkylaryl-Sulfonate, wie beispielsweise Natriumxylolsulfonat, welches unter den Bezeichnungen MANROSOL SXS30, MANROSOL SXS40, MANROSOL SXS93 von der Gesellschaft Manro vertrieben wird, genannt.
Als Isethionate seien beispielhaft Acyl-Isethionate, wie beispielsweise Natriumcocoyl-Isethionat, wie beispielsweise das unter der Bezeichnung JORDAPON CI P von der Gesellschaft Jordan vertriebene Produkt, genannt.
Als Taurate seien das Natriumsalz von Palmöl-Methyltaurat, das unter der Bezeichnung HOSTAPON CT PATE von der Gesellschaft Clariant vertrieben wird, N-Acyl-N-Methyltaurate, wie beispielsweise Natrium-N-Cocoyl-N-Methyltaurat, welches unter der Bezeichnung HOSTAPON LT-SF von der Gesellschaft Clariant oder unter der Bezeichnung NIKKOL CMT-30-T von der Gesellschaft Nikkol vertrieben wird, und Natrium-Palmitoyl-Methyltaurat, welches unter der Bezeichnung NIKKOL PMT von der Gesellschaft Nikkol vertrieben wird, genannt.
Als Sulfosuccinate seien beispielhaft das Oxyethylen (3 EO)-Laurylalkohol (C12/C14 70/30)-Monosulfosuccinat, welches unter den Bezeichnungen SETACIN 103 SPECIAL und REWOPOL SB-FA 30 K 4 von der Gesellschaft Witco vertrieben wird, das Dinatriumsalz eines Hemisulfosuccinats von C12-C14-Alkoholen, welches unter der Bezeichnung SETACIN F SPECIAL PASTE von der Gesellschaft Zschimmer Schwarz vertrieben wird, Oxyethylen (2 EO)-Dinatrium-Oleamidosulfosuccinat, welches unter der Bezeichnung STANDAPOL SH 135 von der Gesellschaft Henkel vertrieben wird, das Oxyethylen (5 EO)-Laurinamid-Monosulfosuccinat, welches unter der Bezeichnung LEBON A-5000 von der Gesellschaft Sanyo vertrieben wird, das Dinatriumsalz von Oxyethylen (10 EO)-Laurylzitrat-Monosulfosuccinat, welches unter der Bezeichnung REWOPOL SB CS 50 von der Gesellschaft Witco vertrieben wird, und Ricinol-Monoethanolamid-Monosulfosuccinat, welches unter der Bezeichnung REWODERM S 1333 von der Gesellschaft Witco vertrieben wird, genannt.
Als Phosphate und Alkylphosphate seien beispielhaft Monoalkylphosphate und Dialkylphosphate, wie beispielsweise Laurylmonophosphat, welches unter der Bezeichnung MAP 20 von der Gesellschaft Kao Chemicals vertrieben wird, das Kaliumsalz von Dodecylphosphorsäure, eine Mischung von Mono- und Diestern (in der Mehrzahl Diester), welche unter der Bezeichnung CRAFOL AP-31 von der Gesellschaft Cognis vertrieben wird, die Mischung von Monoestern und Diestern der Octylphosphorsäure, welche unter der Bezeichnung CRAFOL AP-20 von der Gesellschaft Cognis vertrieben wird, die Mischung von Monoestern und Diestern der Ethoxyl (7 Mol EO)-2-Butyloctanol-Phosphorsäure, welche unter der Bezeichnung ISOFOL 12 7 EO-PHOSPHATE ESTER von der Gesellschaft Condea vertrieben wird, das Kaliumsalz oder Triethanolaminsalz von Monoalkyl (C12-C13)-Phosphat, welches unter den Bezeichnungen ARLATONE MAP 230K-40 und ARLATONE MAP 230T-60 von der Gesellschaft Uniqema vertrieben wird, und Kalium-Laurylphosphat, welches unter der Bezeichnung DERMALCARE MAP XC-99/09 von der Gesellschaft Rhodia Chimie vertrieben wird, genannt.
Die Polypeptide werden beispielsweise durch Kondensation einer Fettkette auf den Aminosäuren von Getreiden, insbesondere von Weizen und Hafer, erhalten. Als Polypeptide seien beispielhaft das Kaliumsalz des hydrolisierten Lauroyl-Weizenproteins, welches unter der Bezeichnung AMINOFOAM W OR von der Gesellschaft Croda vertrieben wird, das Triethanolaminsalz des hydrolisierten Cocoyl-Sojaproteins, welches unter der Bezeichnung MAY-TEIN SY von der Gesellschaft Maybrook vertrieben wird, das Natriumsalz von Lauroyl-Hafer-Aminosäuren, welches unter der Bezeichnung PROTEOL OAT von der Gesellschaft Seppic vertrieben wird, das Hydrolysat von auf Kopra (Kokus)-Fettsäure gepfropftem Kollagen, welches unter der Bezeichnung GELIDERM 3000 von der Gesellschaft Deutsche Gelatine vertrieben wird, und die durch hydrierte Kopra-Säuren acylierten Sojaproteine, die unter der Bezeichnung PROTEOL VS 22 von der Gesellschaft Seppic vertrieben werden, genannt.
Bei den anionischen Alkyl-Polyglucosid-Derivaten kann es sich insbesondere um Zitrate, Tartrate, Sulfosuccinate, Carbonate und Glycerolether, die ausgehend von Alkyl-Polyglucosiden erhalten werden, handeln. Beispielhaft seien das Natriumsalz von Cocoylpolyglucosid (1,4)-Weinsäureester, welches unter der Bezeichnung EUCAROL AGE-ET von der Gesellschaft Cesalpinia vertrieben wird, das Di-Natriumsalz von Cocoylpolyglucosid (1,4)-Sulfobernsteinsäureester, welches unter der Bezeichnung ESSAI 512 MP von der Gesellschaft Seppic vertrieben wird, und das Natriumsalz von Cocoylpolyglucosid (1,4)-Zitronensäureester, welches unter der Bezeichnung EUCAROL AGE-EC^® von der Gesellschaft Cesalpinia vertrieben wird, genannt. Bei einem weiteren anionischen Holosid-Derivat kann es sich um Natriumdodecyl-D-Galactosid-Uronat handeln, welches unter der Bezeichnung DODECYL-D-GALACTOSIDE URONATE DE SODIUM von der Gesellschaft Soliance vertrieben wird.
Die Fettsäureseifen, die als anionische grenzflächenaktive Stoffe verwendet werden können, sind Fettsäuren natürlichen oder synthetischen Ursprungs, deren Salz durch eine mineralische oder organische Base hergestellt wurde. Die Fettkette kann 6 bis 22 Kohlenstoffatome, bevorzugt 8 bis 18 Kohlenstoffatome, aufweisen. Die mineralische oder organische Base kann ausgewählt sein aus Alkali- oder Erdalkalimetallen, Aminosäuren und Aminoalkoholen. Als Salze können beispielsweise Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Triethanolamin-, N-Methylglucamin-, Lysin- und Arginin-Salze verwendet werden. Als Seifen seien beispielhaft die Natrium- oder Kaliumsalze von Laurin-, Myristin-, Palmitin- und Stearinsäure (Kalium- oder Natriumlaurat, -myristat, -palmitat und -stearat) und deren Mischungen genannt.
Als amphotere und zwitterionische grenzflächenaktive Stoffe können beispielsweise Betaine, N-Alkylamidobetaine und deren Derivate, Glycin-Derivate, Sultaine, Alkylpolyaminocarboxylate, Alkylamphoacetate und Mischungen davon verwendet werden.
Als Betaine seien beispielhaft Cocobetain, wie das unter der Bezeichnung DEHYTON AB-30 von der Gesellschaft Henkel vertriebene Produkt, Laurylbetain, wie das unter der Bezeichnung GENAGEN KB von der Gesellschaft Clariant vertriebene Produkt, Oxyethylen (10 EO)-Laurylbetain, wie das unter der Bezeichnung LAURYLETHER (10 EO) BETAINE von der Gesellschaft Shin Nihon Rica vertriebene Produkt, und Oxyethylen (10 EO)-Stearylbetain, wie das unter der Bezeichnung STEARYLETHER (10 EO) BETAINE von der Gesellschaft Shin Nihon Rica vertriebene Produkt, genannt.
Als N-Alkylamidobetaine und deren Derivate seien beispielhaft Cocamidopropyl-Betain, welches unter der Bezeichnung LEBON 2000 HG von der Gesellschaft Sanyo oder unter der Bezeichnung EMPIGEN BB von der Gesellschaft Albright & Wilson vertrieben wird, und Lauramidopropyl-Betain, welches unter der Bezeichnung REWOTERIC AMB12P von der Gesellschaft Witco vertrieben wird, genannt.
Als Sultaine seien beispielhaft Cocoyl-Amidopropylhydroxy-Sulfobetain, welches unter der Bezeichnung CROSULTAINE C-50 von der Gesellschaft Croda vertrieben wird, genannt.
Als Alkyl-Polyaminocarboxylate (APAC) seien beispielhaft Cocoylpolyamino-Natriumcarboxylat, welches unter den Bezeichnungen AMPHOLAK 7 CX/C und AMPHOLAK 7 CX/C von der Gesellschaft Akzo Nobel vertrieben wird, Natriumstearyl-Polyamidocarboxylat, welches unter der Bezeichnung AMPHOLAK 7 TX/C von der Gesellschaft Akzo Nobel vertrieben wird, und Natriumcarboxymethyloleylpolypropylamin, welches unter der Bezeichnung AMPHOLAK X07/C von der Gesellschaft Akzo Nobel vertrieben wird, genannt.
Als Alkylamphoacetate seien beispielhaft N-Cocoyl-N-Carboxymethoxyethyl-N-Carboxymethyl-Ethylendiamin-N-Dinatrium (CTFA: Dinatrium-Cocamphodiacetat), wie das unter der Bezeichnung MIRANOL C2M CONCENTRE NP von der Gesellschaft Rhodia Chimie vertriebene Produkt, und N-Cocoyl-N-Hydroxyethyl-N-Carboxymethyl-Ethylendiamin-N-Natrium (CTFA: Natrium-Cocamphoacetat) genannt.
Die wässrige Phase kann gegebenenfalls außerdem ein Geliermittel mit einer Massenkonzentration von 0,01 bis 20 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthalten.
In den erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen wird die wässrige Phase bevorzugt aus einem physiologisch akzeptablen Milieu gebildet, welches eine topische, insbesondere kosmetische, Anwendung ermöglicht.
In der vorliegenden Anmeldung wird unter einem "physiologisch akzeptablen Milieu" ein Milieu verstanden, das mit sämtlichen Keratin-Materialien, wie beispielsweise der Haut, einschließlich der Kopfhaut, der Nägel, der Schleimhäute, der Augen und der Haare oder irgendeinem anderen Hautbereich des Körpers, verträglich (kompatibel) ist.
Das physiologisch akzeptable Milieu der erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen enthält Wasser. Die Wassermenge kann 30 bis 99,98 Gew.-% betragen; bevorzugt beträgt sie 40 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Das verwendete Wasser kann auch ein florales Wasser, wie beispielsweise Kornblumen-Wasser, ein Mineralwasser, wie beispielsweise das Wasser von Vittel, das Wasser von LUCAS oder das Wasser von Roche Posay und/oder ein Thermalwasser sein.
Das physiologisch akzeptable Milieu kann außer Wasser ein oder mehrere Lösungsmittel, ausgewählt aus niederen Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Ethanol, Polyolen, wie beispielsweise Glycerin, Glykolen, wie beispielsweise Butylenglykol, Isoprenglykol, Propylenglykol und Polyethylenglykole, wie beispielsweise PEG-8, Sorbitol, Zuckern, wie beispielsweise Glukose, Fruktose, Maltose, Laktose und Saccharose, und Mischungen davon enthalten. Die Menge an Lösungsmittel(n) kann 0,5 bis 30 Gew.-% betragen; bevorzugt beträgt sie 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Die erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen können außerdem im kosmetischen und dermatologischen Bereich übliche Zusatzstoffe, wie beispielsweise mineralische oder organische Beladungen, hydrophile oder lipophile Wirkstoffe, Konservierungsmittel, Geliermittel, Weichmacher, Antioxidationsmittel, Duftstoffe, Geruchsabsorptionsmittel, UV-Filter, Sequestriermittel (EDTA), saure oder basische pH-Einstellungsmittel oder Puffer und Färbemittel (Pigmente oder Farbstoffe oder Perlmutt), enthalten. Die Mengen dieser verschiedenen Zusatzstoffe entsprechen denen, die üblicherweise auf dem betreffenden Gebiet verwendet werden; sie liegen beispielsweise im Bereich von 0,01 bis 20 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Selbstverständlich ist der Fachmann auf dem Gebiet dazu in der Lage, die mögliche(n) Verbindung(en) auszuwählen und sie den erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen derart zuzugeben, dass die vorteilhaften Eigenschaften, die diesen Zusammensetzungen innewohnen, durch die beabsichtigte Zugabe nicht oder nicht wesentlich verändert werden.
Unter Beladungen werden farblose oder weiße, mineralische oder synthetische, plättchenförmige oder nicht plättchenförmige Partikel verstanden, die dazu bestimmt sind, der Zusammensetzung Fülle oder Festigkeit und/oder dem Schminkprodukt Weichheit, Mattheit und Gleichmäßigkeit zu verleihen. Als Beladungen seien insbesondere Talkum, Mika, Siliziumdioxid, Bornitrid, Bismuth-Oxychlorid, Kaolin, Nylon-Pulver, wie beispielsweise Nylon-12 (Orgasol, vertrieben von der Gesellschaft Atochem), Polyethylen-Pulver, Teflon (Tetrafluorethylen-Polymer-Pulver), Polyurethan-Pulver, Polystyrol-Pulver, Polyester-Pulver, gegebenenfalls modifiziertes Amidon, Copolymer-Mikrosphären, wie beispielsweise die unter den Bezeichnungen Expancel von der Gesellschaft Nobel Industrie vertriebenen Produkte, Mikroschwämme, wie der von der Gesellschaft Dow Corning vertriebene Polytrap, Mikrokügelchen aus Silikon-Harz, wie beispielsweise das von der Gesellschaft Toshiba unter der Bezeichnung Tospearl vertriebene Produkt, präzipitiertes Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und -hydrocarbonat, Hydroxyapatit, hohle Mikrosphären aus Siliziumdioxid (Silica Beads von der Gesellschaft Maprecos), Mikrokapseln aus Glas oder Keramik, Metallseifen, die aus organischen Carbonsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, erhalten wurden, wie beispielsweise Zinkstearat, Magnesium- oder Lithiumstearat, Zinklaurat, Magnesiummyristat, und Mischungen davon genannt.
Bei den Pigmenten handelt es sich um weiße oder farbige, mineralische oder organische, in dem Milieu unlösliche Partikel, die dazu bestimmt sind, die Zusammensetzung anzufärben und/oder sie undurchsichtig zu machen. Sie können weiß oder farbig sein, mineralisch und/oder organisch, von normaler Größe sein oder im Nanometerbereich liegen. Als mineralische Pigmente und Nanopigmente seien beispielhaft Titan-, Zirkonium- oder Ceriumdioxide sowie Zink-, Eisen- oder Chromoxide, Nanotitane (Nanopigmente aus Titandioxid), Nanozinke (Nanopigmente aus Zinkoxid) und Eisenblau genannt. Als organische Pigmente seien beispielhaft Ruß und Lacke, wie beispielsweise Calcium-, Barium-, Aluminium- oder Zirkoniumsalze, saure Farbstoffe, wie beispielsweise Halogensäure-Farbstoffe, Azofarbstoffe oder Anthraquinon-Farbstoffe, genannt.
Unter Perlmutt werden schillernde Partikel verstanden, die das Licht reflektieren. Als verwendbare Perlmutte seien natürliche Perlmutte, mit Titanoxid, Eisenoxid, natürlichem Bismuth-Pigment oder Bismuth-Oxychlorid bedeckter Mika, sowie farbiges Mika-Titan genannt.
Den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann ein Geliermittel zugegeben werden, um die Textur der Zusammensetzung zu regulieren und einen großen Texturbereich zu erhalten, der von milchig bis zu cremig reicht. Wie bereits oben erwähnt, können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bei geringer Temperatur, beispielsweise bei Umgebungstemperatur, "im Topf' jede gewünschte Textur annehmen. Es bestehen keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der Textur der Zusammensetzung vor der Anwendung. Insbesondere muss die Zusammensetzung nicht notwendigerweise ein Geliermittel enthalten, um während der Anwendung ei nen gelierten Schaum zu erhalten. Dank des spezifischen, in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltenen Polymeren ist der während eines Temperaturanstiegs, beispielsweise während der Anwendung der Zusammensetzung, insbesondere auf der Haut, entstehende Schaum geliert und stabil, unabhängig von der Textur, der Form, die die Schaumzusammensetzung vor der Anwendung im Topf aufweist. Somit wird der Zusammensetzung kein Geliermittel zugegeben, wenn eine gelierte Erscheinungsform der Zusammensetzung gewünscht ist, wobei diese Erscheinungsform erfindungsgemäß nur eine bestimmte Erscheinungsform unter einer Vielzahl von Erscheinungsformen, Texturen, Formen ist, welche die Schaumzusammensetzung haben kann.
Jedoch enthält gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Zusammensetzung kein oder wenig Geliermittel (weniger als 0,1 %).
Bei den verwendbaren Geliermitteln kann es sich um hydrophile Geliermittel handeln. Als hydrophile Geliermittel seien beispielhaft insbesondere Carboxyvinyl-Polymere (Carbomer), Acrylcopolymere, wie beispielsweise Acrylat/Alkylacrylat-Copolymere, Polyacrylamide, Polysaccharide, natürliche Gummis und Tone genannt. Die Zusammensetzung kann gegebenenfalls eine Ölphase enthalten.
Diese Ölphase weist bevorzugt wenigstens ein Öl auf.
Als in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendbare Öle seien beispielhaft genannt:

– Kohlenwasserstoff-Öle tierischen Ursprungs, wie beispielsweise Perhydrosqualen,
– Kohlenwasserstoff-Öle pflanzlichen Ursprungs, wie beispielsweise flüssige Triglyceride von Fettsäuren mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Triglyceride von Heptan- oder Octansäuren, oder auch beispielsweise Sonnenblumenöl, Maisöl, Sojaöl, Kürbisöl, Traubenkernöl, Sesamöl, Nussöl, Aprikosenöl, Macadamiaöl, Araraöl, Sonnenblumenöl, Rizinusöl, Avocadoöl, Triglyceride von Capryl/Caprin-Säuren, wie beispielsweise die von der Gesellschaft Stearineries Dubois vertriebenen oder die unter den Bezeichnungen Miglyol 810, 812 und 818 von der Gesellschaft Dynamit Nobel vertriebenen Produkte, Jojobaöl, Karitébutteröl;
– synthetische Ester und Ether, insbesondere Fettsäuren, wie beispielsweise Öle der Formel R¹COOR² und R¹OR², wobei R¹ einen Fettsäurerest mit 8 bis 29 Kohlenstoffatomen darstellt, und R² eine verzweigte oder unverzweigte Kohlenwasserstoff kette mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen darstellt, wie beispielsweise Purcellin-Öl, Isononyl-Isononanoat, Isopropyl-Myristat, Ethyl-2-hexyl-Palmitat, Octyl-2-dodecyl-Stearat, Octyl-2-dodecyl-Erucat und Isostearyl-Isostearat, Hydroxyl-Ester, wie beispielsweise Isostearyllactat, Octylhydroxystearat, Octyldodecyl-Hydroxystearat, Diisostearylmalat und Triisocetylzitrat, Heptanoate, Octanoate, Decanoate von Fettalkoholen; Polyol-Ester, wie beispielsweise Propylenglykol-Dioctanoat, Neopentylglykol-Diheptanoat und Diethylenglykol-Diisononanoat, und Pentaerythritol-Ester, wie beispielsweise Pentaerythrityl-Tetraisostearat;
– lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoffe mineralischen oder synthetischen Ursprungs, wie beispielsweise flüchtige oder nicht flüchtige Paraffinöle und ihre Derivate, Vaseline, Polydecene, hydriertes Polyisobuten, wie beispielsweise Parleam-Öl;
– natürliche oder synthetische essentielle Öle, wie beispielsweise Eukalyptusöle, Lavandinöle, Lavendelöle, Vetiver-Öle, Litsea-Cubeba-Öle, Zitronenöle, Sandelholzöle, Rosmarinöle, Kamillenöle, Pfefferkrautöle, Muskatnussöle, Zimtöle, Ysopöle, Kümmelöle, Orangenöle, Geraniolöle, Cadeöle und Bergamottöle;
– Fettalkohole mit 8 bis 26 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Cetylalkohol, Stearylalkohol und deren Mischung (Cetylstearylalkohol), 1'Octyldodecanol, 2-Butyloctanol, 2-Hexyldecanol, 2-Undecylpentadecanol, Ölalkohol oder Linolalkohol;
– fluorierte, teilweise kohlenwasserstoffhaltige und/oder silikonisierte Öle, wie sie beispielsweise in Dokument JP-A-2-295912 beschrieben sind;
– Silikonöle, wie beispielsweise flüchtige oder nicht flüchtige, mit linearer oder zyklischer silikonisierter Kette, bei Umgebungstemperatur flüssige oder pastige Polymethylsiloxane (PDMS), insbesondere Cyclopolydimethyl-Siloxane (Cyclomethicone), wie beispielsweise Cyclohexasiloxan, Polydimethyl-Siloxane, welche Alkyl, Alkoxy- oder Phenylgruppen aufweisen, die innerhalb oder am Ende der Kette silikonisiert sind, wobei die Gruppen 2 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen; Phenyl-Silikone, wie beispielsweise Phenyltrimethicone, Phenyldimethicone, Phenyltrimethylsiloxydiphenylsiloxane, Diphenyl-Dimethicone, Diphenylmethyldiphenyl-Trisiloxane, 2-Phenylethyltrimethyl-Siloxysilikate und Polymethylphenylsiloxane;
– Mischungen davon.

Unter "Kohlenwasserstofföl" wird in der obigen Auflistung der Öle jegliches Öl verstanden, welches hauptsächlich Kohlenstoff- und Wasserstoffatome und gegebenenfalls Ester-, Ether-, Fluor-, Carbonsäure- und/oder Alkoholgruppen enthält.
Andere Fettkörper, die in der Ölphase vorliegen können, sind beispielsweise Fettsäuren mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Stearinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure und Ölsäure, Wachse, wie beispielsweise Lanolin, Bienenwachs, Carnaubawachs oder Candellilawachs, Paraffinwachse, Lignitwachse oder Mikrokristallinwachse, Ceresin oder Ozokerit, synthetische Wachse, wie beispielsweise Polyethylenwachse, Fischer-Tropsch-Wachse, Gummis, wie beispielsweise Silikongummis (Dimethiconol), Silikonharze, wie beispielsweise Trifluormethyl-C1-4-Alkyldimethicon und Trifluorpropyldimethicon, und Silikonelastomere, wie beispielsweise die unter den Bezeichnungen "KSG" von der Gesellschaft Shin-Etsu, unter den Bezeichnungen "Trefil", "BY29" oder "EPSX" von der Gesellschaft Dow Corning oder unter der Bezeichnung "Gransil" von der Gesellschaft Grant Industries vertriebenen Produkte.
Diese Fettkörper können von einem Fachmann auf dem Gebiet derart ausgewählt werden, dass eine Zusammensetzung mit den gewünschten Eigenschaften, beispielsweise Konsistenz- oder Textur-Eigenschaften, hergestellt wird.
Wenn eine Ölphase vorliegt, beträgt die Menge der Ölphase beispielsweise 0,01 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Die erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen können insbesondere in Form einer kosmetischen Zusammensetzung, insbesondere zur Reinigung oder zum Abschminken, vorliegen, die auf die Haut, einschließlich Kopfhaut, die Nägel, die Haare, die Wimpern, die Augenbrauen, die Augen, die Schleimhäute und Halbschleimhäute und jegliche andere Hautzone des Körpers und des Gesichts aufgetragen werden können.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann ein Duschgel, ein Gesichtsreinigungsmittel, ein Abschminkprodukt, ein Shampoo, einen Rasierschaum oder ein Rasiergel usw. bilden.
Ausgehend von der erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzung, d. h., einer Zusammensetzung, die einen Schaum bilden kann, jedoch insbesondere in dem Behältnis, in dem sie während der Lagerung enthalten ist, keinen Schaum bildet, wird ein Schaum, d. h., eine Dispersion von Gasbläschen in einer kontinuierlichen wässrigen Phase, erhalten, indem eine mechanische Wirkung, wie beispielsweise ein Schütteln, auf die Zusammensetzung ausgeübt wird. Diese mechanische Einwirkung kann durch die Aktion der Finger des Anwenders während der Anwendung erfolgen oder durch den Durchgang der Zusammensetzung durch eine Spritzdüse oder eine andere statische Mischvorrichtung, die es ermöglicht, beispielsweise einen Strom der Zusammensetzung mit einem Gasstrom zu mischen, wodurch Bläschen dieses Gases in der wässrigen Phase gebildet werden. Das in dem Schaum enthaltene Gas ist im Allgemeinen Luft, es kann sich jedoch auch um Stickstoff oder andere Gastreibmittel, die für derartige Anwendungen bekannt sind, insbesondere um Kohlenwasserstoffgas, wie beispielsweise Propan, n-Butan, Isobutan und Mischungen davon, handeln.
Die Erfindung betrifft ebenso die kosmetische Verwendung der oben definierten Schaumzusammensetzung zur Reinigung und/oder zum Abschminken der Haut, der Kopfhaut, der Nägel, der Wimpern, der Augenbrauen, der Augen, der Schleimhäute, der Halbschleimhäute und/oder der Haare.
Die erfindungsgemäßem Schaumzusammensetzungen können beispielsweise auf zwei Arten verwendet werden:

• die erste Anwendung besteht darin, das Gel in den Händen zu verteilen, auf das Gesicht oder den Körper aufzutragen und anschließend in Gegenwart von Wasser zu massieren, um den Schaum direkt auf dem Gesicht oder dem Körper zu entwickeln;
• die andere mögliche Anwendung dieses Produkttyps besteht darin, den Schaum in den Handflächen zu entwickeln und anschließend auf das Gesicht oder den Körper aufzutragen.

Danach wird der Schaum abgespült.
Die Erfindung betrifft außerdem ein kosmetisches Verfahren zur Reinigung und/oder zum Abschminken von Keratin-Material (Haut, Kopfhaut, Nägel, Wimpern, Augenbrauen, Augen, Schleimhäute, Halbschleimhäute und/oder Haare), das dadurch gekennzeichnet ist, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung in Gegenwart von Wasser auf das Keratin-Material aufgetragen wird und der gebildete Schaum und die Schmutzrückstände durch Spülen mit Wasser entfernt werden.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, die lediglich der Veranschaulichung dient und auf keine Weise einschränkend ist, mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen besser verständlich, wobei
1 eine Grafik ist, die die Viskosität V (in Pa·s) einer 1 Gew.-%igen wässrigen Lösung des Polymeren 2 der Tabelle 1 in Abhängigkeit der Temperatur T (°C) angibt (Beispiel 2);
2 eine Grafik ist, die die Viskosität V (in Pa·s) einer wässrigen Lösung, enthaltend 1 Gew.-% des Polymeren 2 der Tabelle 1 und einen grenzflächenaktiven Stoff, in Abhängigkeit der Temperatur T (°C) angibt (Beispiel 3).
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Realisierung der erfindungsgemäßen Schaumzusammensetzungen, welche Polymere enthalten, die wasserlösliche Einheiten und spezifische LCST-Einheiten aufweisen.
Die in diesen Beispielen verwendeten Polymeren bestehen aus einem Polyacrylsäure (PAA)-Gerüst, welches Seitenketten oder Pfropfe trägt, die aus den spezifischen LCST-Einheiten bestehen. Sie sind durch die molare Masse des wasserlöslichen Gerüsts (Polyacrylsäure), die chemische Natur der LCST-Ketten, ihr Massenverhältnis in dem Polymeren und ihre molare Masse gekennzeichnet.
Die Eigenschaften der verwendeten Polymere sind in Tabelle I wiedergegeben.
Tabelle I
Diese Polymeren wurden folgendermaßen hergestellt.
Herstellung des Polymeren 1
In einem mit einer Kühlvorrichtung ausgestatteten 500-ml-Reaktor werden 3 g Polyacrylsäure mit einer mittleren molaren Masse von 450.000 g/mol (Aldrich) in 220 ml N-Methylpyrrolidon unter Rühren bei 60 °C über 12 Stunden gelöst.
Es werden 4,181 g des Monoamino-Zufallscopolymeren (EO)₆(PO)₃₉ mit einer molaren Masse von 2.600 g/mol und einem Trübungspunkt bei einer Konzentration von 1 Gew.-% in Wasser von 16 °C (Jeffamine M-2005 von Huntsman) in 50 ml N-Methylpyrrolidon unter Rühren bei 20 °C über 15 Minuten gelöst. Die erhaltene Lösung wird unter kräftigem Rühren bei 60 °C tropfenweise dem Polyacrylsäureenthaltenden Reaktionsmedium zugegeben.
Es werden 2,158 g Dicyclohexylcarbodiimid in 30 ml N-Methylpyrrolidon unter Rühren bei 20 °C über 15 Minuten gelöst. Die erhaltene Lösung wird unter kräftigem Rühren bei 60 °C tropfenweise dem Polyacrylsäure und Monoamino-Zufallscopolymeren (EO)₆(PO)₃₉ enthaltenden Reaktionsmedium zugegeben. Die erhaltene Mischung wird 12 Stunden lang bei 60 °C gerührt.
Die Mischung wird auf 20 °C abgekühlt und anschließend in einem Kühlschrank bei 4 °C 24 Stunden lang platziert. Die gebildeten Kristalle aus Dicyclohexylharnstoff werden durch Filtration des Reaktionsmediums entfernt.
Das Polymere wird anschließend mit 19 g 35%igem Natriumcarbonat (4-facher Überschuss in Bezug auf die Molzahl der Acrylsäure) neutralisiert, wodurch es zu dessen Ausfällung kommt. Nach 12-stündiger Ruhe wird das Reaktionsmedium filtriert, um das ausgefällte Polymere zu gewinnen. Dieses wird im Vakuum bei 35 °C über 24 Stunden getrocknet.
Es werden 13,55 g des Feststoffs gewonnen, die in 2 l deionisiertem Wasser gelöst werden. Diese Lösung wird mit Hilfe eines Ultrafiltrationssystems von Millipore, welches eine Membran mit einer festgesetzten Trennschwelle von 10.000 Daltons enthält, ultrafiltriert. Die so gereinigte Lösung wird lyophilisiert, um das Polymere in fester Form wiederzugewinnen.
Es werden 7,05 g Polyacrylsäure (450.000 g/mol), gepfropft mit 3,9 Mol-% des Monoamino-Zufallscopolymeren (EO)₆(PO)₃₉, erhalten.
Das Massenverhältnis der LCST-Einheiten in dem erhaltenen Polymeren beträgt 51 %.
Das auf diese Weise erhaltene Polymere weist eine Löslichkeit in Wasser bei 20 °C von wenigstens 10 g/l auf.
Herstellung des Polymeren 2
Das Polymere 2, welches Pfropfe aus Poly-N-Isopropylacrylamid (pNIPAM) aufweist, wird in einem Verfahren in zwei Schritten hergestellt:
1) Synthese von pNIPAM-Oligomeren, welche ein reaktives Aminoende tragen
In einen mit einer Kühlvorrichtung und einer Stickstoff-Zuführung ausgestatteten 250-ml-Dreihalskolben werden 8 g N-Isopropylacrylamid und 80 ml Dimethylsulfoxid eingeführt. Diese Mischung wird unter Rühren bei 29 °C mit Hilfe eines Wasserbads erwärmt und unter einer Stickstoffgas-Einblasung platziert. Nach 45 Minuten werden 0,161 g Aminoethanthiol-Chlorhydrat, welches zuvor in 4 ml Diemethylsulfoxid gelöst wurde, dem Reaktionsmedium zugegeben. Fünf Minuten später werden 0,191 g Kaliumpersulfat, gelöst in 8 ml Dimethylsulfoxid, dem Reaktionsmedium zugegeben. Dieses Reaktionsmedium wird unter Rühren und in Stickstoff-Atmosphäre 3 Stunden lang bei 29 °C gehalten.
Die synthetisierten Poly-N-Isopropylacrylamid (pNIPAM)-Oligomeren werden durch Ausfällung aus dem Reaktionsmedium in einer Mischung aus Aceton (40 Vol.-%) und Hexan (60 %) isoliert.
2) Aufpfropfen der pNIPAM-Oligomeren auf die Polyacrylsäure
In einem mit einer Kühlvorrichtung ausgestatteten 250-ml-Dreihalskolben werden in 100 ml 1-Methyl-2-Pyrrolidon 3 g Polyacrylsäure mit einer molaren Masse von 550.000 g/mol unter Rühren bei 60 °C über 12 Stunden gelöst. Es werden 3,757 g der pNIPAM-Oligomeren, die zuvor in 25 ml 1-Methyl-2-Pyrrolidon gelöst wurden, tropfenweise unter Rühren in das Reaktionsmedium eingeführt. 15 Minuten später werden 0,776 g Dicyclohexylcarbodiimid, welche zuvor in 25 ml 1-Methyl-2-Pyrrolidon gelöst wurden, tropfenweise unter kräftigem Rühren in das Reaktionsmedium eingeführt. Das Reaktionsmedium wird unter Rühren über 12 Stunden bei 60 °C gehalten.
Das Reaktionsmedium wird anschließend auf 20 °C abgekühlt und 24 Stunden lang in einem Kühlschrank bei 4 °C platziert. Die gebildeten Dicyclohexylharnstoff-Kristalle werden anschließend durch Filtration entfernt. Das Polymere wird dann mit Hilfe von 19 g 35%igem Soda (4-facher Überschuss bezogen auf die Molzahl der Acrylsäure) neutralisiert, was zu seiner Ausfällung führt. Nach 12-stündigem Ruhenlassen wird das Reaktionsmedium filtriert, um das ausgefällte Polymere zu gewinnen. Dieses wird unter Vakuum bei 35 °C 24 Stunden lang getrocknet.
Es werden 10,2 g eines Feststoffs erhalten, die in 2 Liter deionisiertem Wasser gelöst werden. Diese Lösung wird mit Hilfe eines Ultrafiltrationssystems von Millipore, welches eine Membran enthält, deren Trennschwelle auf 10.000 Daltons eingestellt ist, ultrafiltriert. Die so gereinigte Lösung wird lyophilisiert, wodurch das Polymere in fester Form gewonnen wird.
Es werden 4,8 g Polyacrylsäure (450.000 g/mol) mit Pfropfen aus 0,9 Mol-% Poly-N-Isopropylacrylamid erhalten.
Das Massenverhältnis der LCST-Einheiten in dem erhaltenen Polymeren beträgt 49 %.
Es werden die kritischen Aggregations-Konzentrationen (CAC) der zwei oben hergestellten Polymeren durch Rheologie gemäß des zuvor beschriebenen Verfahrens mit Hilfe eines Rheometers von Haake RS 150, ausgestattet mit konisch/planer Geometrie (35 mm, 2°) und einem Thermostatbad zur Regulierung der Temperatur zwischen 5 und 80 °C, bestimmt. Die Messungen werden bei einem Strömungsmodus mit einer Schergeschwindigkeit von 10 s^–1 durchgeführt, wobei die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 0,5 °C/Minute von 15 bis 50 °C variiert wird.
Bei dem Polymeren 1 beträgt die kritische Aggregations-Konzentration (CAC) in 0,2 M NaCl ungefähr 1 Gew.-%.
Dagegen beträgt die kritische Aggregations-Konzentration des Polymeren 2 in reinem Wasser ungefähr 0,3 Gew.-%.
Beispiel 1
Dieses Beispiel bezieht sich auf Schaumformulierungen ohne grenzflächenaktiven Stoff, welche das Polymere 1 enthalten.
Es werden die Stabilitäten der Schäume, die ausgehend von diesen Formulierungen erhalten wurden, bei 15 und 50 °C sowie ihre Viskosität bei diesen Temperaturen untersucht.
Herstellung der Schaumformulierung
Die folgende Schaumformulierung 1 wird durch einfaches Lösen der adäquaten Menge des Polymeren in Pulverform in einer 0,2 M NaCl-Lösung in Wasser unter Rühren und bei Umgebungstemperatur hergestellt, um eine Massenkonzentration des Polymeren von 3 Gew.-% zu erhalten.
Formulierung 1

3 Gew.-% Polymer 1 in Wasser, 0,2 M NaCl.

Verfahren zum Erhalt des Schaums
Die Schäume wurden ausgehend von der oben hergestellten wässrigen Lösung des Polymeren (5 g Lösung in 10-ml-Behältnissen (pilluliers)) erhalten, indem die Lösung mit Hilfe des Geräts DIAX 600 (Heidolph) 5 Minuten bei 8.000 RPM und anschließend 1 Minute bei 13.500 RPM aufgerührt wurde. Die verwendete Achse besaß einen äußeren Durchmesser von 10 mm (Bezeichnung 10F).
Stabilität des erhaltenen Schaums
Die Bewertung der makroskopischen Erscheinungsform der so erhaltenen Schäume erfolgte zu den Zeitpunkten t = 0, 1 Stunde und 2 Stunden 30 Minuten; das Schäumvermögen ist um so größer, je beträchtlicher die Schaumhöhe ist.
Bei 15 °C nimmt der Schaum anfänglich 100 % des Volumens ein. Nach 1 Stunde liegt 50 % des Volumens in Schaumform vor. Nach 2 Stunden 30 Minuten liegt kein Schaum mehr vor.
Bei 50 °C nimmt der Schaum anfänglich 100 % des Volumens ein. Nach 1 Stunde verbleiben 95 % Schaum. Nach 2 Stunden 30 Minuten liegen immer noch 90 % des Volumens als Schaum vor.
Das Polymere 1 ermöglicht in wässriger Lösung mit geringer Konzentration (Cp = 3 %, NaCl = 0,2 M) den Erhalt eines Schaumsystems von 15 bis 50 °C ohne grenzflächenaktiven Stoff. Die Stabilität des erhaltenen Schaums ist bei 50 °C besser als bei 15 °C; dieses Verhalten könnte mit den Gelierungseigenschaften durch Erwärmen des Polymeren 1 zusammenhängen.
Messung der Viskosität
Die rheologischen Messungen wurden mit Hilfe eines Rheometers von Haake RS150, ausgestattet mit konisch/planer Geometrie (35 mm, 2°) und einem thermostatischen Bad zur Regulierung der Temperatur zwischen 5 und 80 °C, durchgeführt. Die Messungen wurden im Strömungsmodus mit einer auferlegten Schergeschwindigkeit von 10 s^–1 durchgeführt, wobei die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 0,5 °C/min von 15 bis 50 °C variiert wurde.
Die 3 Gew.-%ige Lösung des Polymeren 1 mit 0,2 mol/l NaCl wies folgende Eigenschaften auf:

– Viskosität bei 15 °C (1 s^–1) = 0,01 Pa·s
– Viskosität bei 5 °C (1 s^–1) = 0,5 Pa·s

Das Gelierungsvermögen des Polymeren 1 oberhalb von 25 °C ermöglicht den Erhalt eines gelierten Schaums, dessen Anwendung auf der Haut einfacher ist als die einer flüssigen Formulierung.
Beispiel 2
Dieses Beispiel betrifft Schaumformulierungen ohne grenzflächenaktiven Stoff, welche das Polymere 2 enthalten. Es werden die Stabilitäten der ausgehend von die sen Formulierungen erhaltenen Schäume bei 15 und 38 °C sowie ihre Viskosität bei diesen Temperaturen untersucht.
Herstellung der Schaumformulierung
Es wird auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 eine Schaumformulierung 2 hergestellt mit dem Unterschied, dass reines Wasser verwendet wird, und die Konzentration des Polymeren 1 Gew.-% beträgt.
Formulierung 2

1 Gew.-% Polymer 2 in Wasser

Verfahren zum Erhalt des Schaums
Die Schäume werden ausgehend von der oben hergestellten wässrigen Polymer-Lösung (5 g Lösung in 10-ml-Behältnissen) mit Hilfe des Geräts DIAX 600 (Heidolph) hergestellt, indem die Lösung 5 Minuten bei 8.000 RPM und anschließend 1 Minute bei 13.5000 RPM aufgerührt wird. Die verwendete Achse besaß einen äußeren Durchmesser von 10 mm (Bezeichnung 10F).
Stabilität des erhaltenen Schaums
Die Bewertung der makroskopischen Erscheinungsform der so erhaltenen Schäume erfolgt zu den Zeitpunkten t = 30 Stunden und 27 Tage bei T = 15 °C und t = 51 Stunden und 27 Tage bei T = 38 °C; das Schäumvermögen ist umso größer, je beträchtlicher die Schaumhöhe ist.
Bei 15 °C liegt die gesamte Zusammensetzung in Schaumform vor. Nach 30 Stunden liegen noch 50 % in Schaumform vor, und nach 27 Tagen liegt kein Schaum mehr vor.
Bei 38 °C liegen 100 % der Zusammensetzung als Schaum vor. Nach 51 Stunden liegt noch immer 100 % Schaum vor. Nach 27 Tagen verbleiben noch 50 Schaum.
Das Polymere 2 ermöglicht in wässriger Lösung bei geringer Konzentration (Cp = 1 %) den Erhalt eines Schaumsystems von 15 bis 38 °C ohne grenzflächenaktiven Stoff. Die Stabilität des erhaltenen Schaums ist bei 38 °C besser als bei 15 °C; dieses Verhalten könnte mit den Gelierungseigenschaften durch Erwärmen des Polymeren 2 zusammenhängen.
Messung der Viskosität
Die rheologischen Messungen wurden mit Hilfe des Rheometers von Haake RS150, ausgestattet mit konisch/planer Geometrie (35 mm, 2°) und einem thermostatischen Bad zur Regulierung der Temperatur zwischen 5 und 80 °C, durchgeführt.
Die Messungen wurden im Strömungsmodus mit einer auferlegten Schergeschwindigkeit von 10 s^–1 bewirkt, wobei die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 0,5 °C/min von 20 bis 40 °C variiert wurde.
Die folgende Figur (1) zeigt die Bewertung der Viskosität einer 1 Gew.-%igen Lösung des Polymeren 2 von 20 bis 40 °C.
Thermogelierungswirkung oberhalb von 27 °C:

– bei 25 °C: 0,15 Pa·s
– bei 38 °C: 0,78 Pa·s

Das Geliervermögen des Polymeren 2 oberhalb von 27 °C ermöglicht den Erhalt eines gelierten Schaums, dessen Anwendung auf der Haut einfacher ist als die einer flüssigen Formulierung.
Beispiel 3
Dieses Beispiel bezieht sich auf Schaumformulierungen, die 3 % des grenzflächenaktiven Stoffs Alkylpolyglucosid und 1 % des Polymeren 2 enthalten.
Es werden die Stabilitäten der ausgehend von diesen Formulierungen erhaltenen Schäume bei 15 und 38 °C sowie ihre Viskosität bei diesen Temperaturen untersucht.
Der verwendete grenzflächenaktive Stoff ist ein C_10-14-Alkyl-Polyglucosid, welches unter der Bezeichnung Oramix NS10 von Seppic vertrieben wird.
Herstellung der Schaumformulierung: die folgenden Schaumformulierungen werden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Formulierung 3A

3 Gew.-% grenzflächenaktiver Stoff + 1 Gew.-% Polymer 2 in wässriger Lösung.

Formulierung 3B

3 Gew.-% grenzflächenaktiver Stoff in wässriger Lösung.

Verfahren zum Erhalt des Schaums
Die Schäume wurden ausgehend von den wässrigen Lösungen des grenzflächenaktiven Stoffs in Gegenwart oder Abwesenheit der oben hergestellten Polymeren erhalten (5 g Lösung in 10-ml-Behältnis), indem die Lösungen mit Hilfe des Geräts DIAX 600 (Heidolph) 5 Minuten bei 8.000 RPM und anschließend 1 Minute bei 13.500 RPM aufgerührt wurden. Die verwendete Achse besaß einen äußeren Durchmesser von 10 mm (Bezeichnung 10F).
Stabilität der erhaltenen Schäume
Die Bewertung der makroskopischen Erscheinungsform der so erhaltenen Schäume erfolgte zum Zeitpunkt t = 0 und t = 7 Stunden bei 15 °C und 38 °C; das Schäumvermögen ist umso größer, je beträchtlicher die Schaumhöhe ist.
Bei 15 °C lagen 100 % der Zusammensetzungen 3A und 3B in Schaumform vor. Nach 7 Stunden verblieben in beiden Fällen 70 % Schaum.
Bei 38 °C lagen 100 % der Zusammensetzungen 3A und 3B in Schaumform vor. Nach 7 Stunden verblieben 100 % des Schaums bei der Formulierung 3A und lediglich 50 % bei der Formulierung 3B.
Die Einführung des Polymeren 2 mit geringer Konzentration (Cp = 1 %) in die Schaumformulierung, die 3 % des grenzflächenaktiven Stoffs Alkyl-Polyglucosid enthält, ermöglicht die Verbesserung der Schaumstabilität oberhalb der Gelierungstemperatur des Polymeren 2 (27 °C bei einer Konzentration in Wasser von 1 %). Die Stabilität des Schaums ist bei 38 °C besser als bei 15 °C; dieses Verhalten könnte mit den Gelierungseigenschaften durch Erwärmen des Polymeren 2 zusammenhängen.
Messungen der Viskosität
Die rheologischen Messungen wurden mit Hilfe des Rheometers von Haake RS150, ausgestattet mit konisch/planer Geometrie (35 mm, 2°) und einem thermostatischen Bad zur Regulierung der Temperatur zwischen 5 und 80 °C, durchgeführt. Die Messungen wurden im Strömungsmodus mit einer angelegten Schergeschwindigkeit von 10 s^–1 durchgeführt, wobei die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 0,5 °C/min von 20 bis 40 °C variiert wurde.
In der folgenden Figur (2) ist die Bewertung der Viskosität von 20 bis 45 °C einer wässrigen Lösung, welche den grenzflächenaktiven Stoff (3 Gew.-%) und das Polymere 2 (1 Gew.-%) enthält, dargestellt.
Thermogelierungswirkung ab 25 °C:

– bei 20 °C: 0,13 Pa·s
– bei 38 °C: 0,63 Pa·s

Beispiel 4
In diesem Beispiel wird eine flüssige kosmetische Schaumzusammensetzung, die bei der Anwendung geliert, hergestellt.
Die Zusammensetzung enthält folgende Bestandteile (in Gew.-%):

Glycerin 5 %

Polymer 1 3 %

C_10-14-Polyglucosid (Oramix NS 10 von Seppic) 5 %

Konservierungsmittel 0,4 %

Ethylendiamin-Natriumtetraacetat 0,2 %

Demineralisiertes Wasser 86,4 %
Herstellungsweise
Diese Schaumzusammensetzung wird durch Lösen des Polymeren 1 in Pulverform in demineralisiertem Wasser unter Rühren bei Umgebungstemperatur über 3 Stunden erhalten; die anderen Bestandteile werden anschließend in diese Lösung eingeführt, und das Rühren wird 30 Minuten lang fortgeführt.
Die erhaltene Formulierung ist eine bei Umgebungstemperatur flüssige Schaumzusammensetzung, die bei Anwendung auf der Haut geliert; diese Texturänderung ist angenehm und vereinfacht die Anwendung bzw. das Auftragen.
Referenzen

[1] D. HOURDET et al., Polymer, 1994, Vol. 35, Nr. 12, Seiten 2624-2630
[2] F. L'ALLORET et al., Coll. Polym. Sci., 1995, Vol. 273, Nr. 12, Seiten 1163-1173.
[3] F. L'ALLORET, Revue de I'Institut Français du Petrole, 1997, Vol. 52, Nr. 2, Seiten 117-128.
[4] EP-A-0 583 814.
[5] EP-A-0 629 649.
[6] WO-A-95 24430.
[7] US-A-5 939 485.
[8] WO-A-97 00275.
[9] WO-A-98 48768.
[10] WO-A-00 35961.
[11] Artikel von TAYLOR et al., Journal of Polymer Science, Teil A: Polymer Chemistry, 1975, 13, 2551.
[12] J. BAILEY et al., Journal of Applied Polymer Science, 1959, 1,56.
[13] HESKINS et al., Journal of Macromolecular Science, Chemistry A2, 1968, 1441.
[14] EP-A-0 566 438.
[15] FR-A-2 739 556.

Claims

Thermogelierende Schaumzusammensetzung, enthaltend eine wässrige Phase, wobei die wässrige Phase ein Polymeres enthält, welches wasserlösliche Einheiten und Einheiten, die in Wasser eine untere kritische Entmischungs- (Lösungs-) temperatur LCST aufweisen, enthält, wobei die Entmischungstemperatur bei Erwärmen der LCST-Einheiten in wässriger Lösung bei einer Massenkonzentration der Einheiten in Wasser von 1 %, 5 bis 40 °C beträgt, und die Konzentration des Polymeren in der Zusammensetzung derart ist, dass seine Gelierungstemperatur in dem Bereich von 5 bis 40 °C liegt.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die Entmischungstemperatur bei Erwärmen der LCST-Einheiten des Polymeren in wässriger Lösung bei einer Massenkonzentration der Einheiten in Wasser von 1 % 10 bis 35 °C beträgt.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, wobei die Konzentration des Polymeren in der Zusammensetzung derart ist, dass seine Gelierungstemperatur im Bereich von 10 bis 35 °C liegt.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das Polymere in Form eines Sequenz- (oder Block-) Polymeren vorliegt, das Sequenzen enthält, die aus wasserlöslichen Einheiten alternierend mit Sequenzen aus LCST-Einheiten gebildet sind, oder in Form eines Pfropfpolymeren vorliegt, dessen Gerüst aus wasserlöslichen Einheiten gebildet wird, wobei das Gerüst Pfropfe trägt, die aus LCST-Einheiten gebildet sind, wobei die Polymeren teilweise vernetzt sein können.
Zusammensetzung gemäß wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, wobei die wasserlöslichen Einheiten, insgesamt oder teilweise, durch Polymerisation oder durch Polykondensation erhältlich sind, oder, insgesamt oder teilweise, aus natürlichen oder modifizierten natürlichen Polymeren gebildet sind.
Schaumzusammensetzung gemäß Anspruch 5, wobei die wasserlöslichen Einheiten, insgesamt oder teilweise, durch Polymerisation, insbesondere radikalische Polymerisation, wenigstens eines Monomeren, ausgewählt aus den folgenden Monomeren, erhältlich sind: – (Meth)acrylsäure, – Vinylmonomere mit folgender Formel (I):
wobei: – R ausgewählt ist aus H, -CH₃, -C₂H₅ oder -C₃H₇, und – X ausgewählt ist aus: – Alkyloxiden des Typs -OR', wobei R' ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, der gegebenenfalls mit wenigstens einem Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor), einer Sulfongruppe (-SO₃ ^–), Sulfatgruppe (-SO₄ ^–), Phosphatgruppe (-PO₄H₂), Hydroxygruppe (-OH), einem primären Amin (-NH₂), sekundären Amin (-NHR₁), tertiären Amin (-NR₁R₂) oder quaternären Amin (-N⁺R₁R₂R₃) substituiert ist, wobei R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind, unter der Voraussetzung, dass die Summe der Kohlenstoffatome von R' + R₁ + R₂ + R₃ 7 nicht übersteigt, und – den Gruppen -NH₂, -NHR₄ und -NR₄R₅, wobei R₄ und R₅ unabhängig voneinander lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind, unter der Voraussetzung, dass die Summe der Kohlenstoffatome von R₄ + R₅ 7 nicht übersteigt, wobei R₄ und R₅ gegebenenfalls mit einem Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor), einer Hydroxygruppe (-OH), Sulfongruppe (-SO₃ ^–), Sulfatgruppe (-SO₄ ^–), Phosphatgruppe (-PO₄H₂), einem primären Amin (-NH₂), sekundären Amin (-NHR₁), tertiären Amin (-NR₁R₂) und/oder qua ternären Amin (-N⁺R₁R₂R₃) substituiert sind, wobei R₁, R₂ und R₃ unabhängig voneinander lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind, unter der Voraussetzung, dass die Summe der Kohlenstoffatome von R₄ + R₅ + R₁ + R₂ + R₃ 7 nicht übersteigt, – Maleinsäureanhydrid, – Itakonsäure, – Vinylalkohol der Formel CH₂=CHOH, – Vinylacetat der Formel CH₂=CH-OCOCH₃ – N-Vinyllactamen, wie beispielsweise, N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam und N-Butyrolactam, – Vinylethern der Formel CH₂=CHOR₆, worin R₆ ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, – wasserlöslichen Styrol-Derivaten, insbesondere Styrolsulfonat, – Dimethyldiallyl-Ammoniumchlorid und – Vinylacetamid.
Schaumzusammensetzung gemäß Anspruch 5, wobei die wasserlöslichen Einheiten des Polymeren insgesamt oder teilweise aus Polykondensaten oder aus natürlichen oder modifizierten natürlichen Polymeren gebildet sind, die aus einem oder mehreren der folgenden Komponenten ausgewählt sind: – wasserlöslichen Polyurethanen, – Xanthangummi, – Alginaten und ihren Derivaten, wie beispielsweise Propylenglykol-Alginat, – Zellulose-Derivaten, insbesondere Carboxymethylzellulose, Hydroxypropylzellulose, Hydroxyethylzellulose und quaternisierter Hydroxyethylzellulose, – Galaktomannanen und ihren Derivaten, wie beispielsweise Konjac-Gummi, Guargummi, Hydroxypropylguar, mit Natriummethylcarboxylat-Gruppen modifiziertem Hydroxypropylguar und Guar-Hydroxypropyl-Trimethyl-Ammoniumchlorid, und – Polyethylen-Imin.
Schaumzusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die wasserlöslichen Einheiten des Polymeren eine molare Masse von 1.000 g/mol bis 5.000.000 g/mol, wenn sie das wasserlösliche Gerüst eines Pfropfpolymeren bilden, oder eine molare Masse von 500 g/mol bis 100.000 g/mol, wenn sie einen Block eines Multiblock-Polymeren bilden, aufweisen.
Schaumzusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die LCST-Einheiten des Polymeren aus einem oder mehreren Polymeren gebildet sind, die aus den folgenden Polymeren ausgewählt sind: – Polyethern, wie beispielsweise Polyethylenoxid (PEO), Polypropylenoxid (PPO) und Zufalls-Copolymere von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), – Polyvinylmethylethern, – N-substituierten Polymer- und Copolymer-Derivaten von Acrylamid mit einer LCST und – Polyvinylcaprolactam und Copolymeren von Vinylcaprolactam.
Schaumzusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die LCST-Einheiten des Polymeren aus Polypropylenoxid (PPO)_n, wobei n eine ganze Zahl von 10 bis 50 ist, oder Zufalls-Copolymeren aus Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO) gemäß der Formel: (EO)_m (PO)_n wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 40, bevorzugt von 2 bis 20, ist, und n eine ganze Zahl von 10 bis 60, bevorzugt von 20 bis 50, ist, gebildet sind.
Schaumzusammensetzung gemäß Anspruch 10, wobei die molare Masse der LCST-Einheiten des Polymeren 500 bis 5.300 g/mol, bevorzugt 1.500 bis 4.000 g/mol, beträgt.
Schaumzusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die LCST-Einheiten des Polymeren aus einem Polymeren gebildet sind, das ausgewählt ist aus Poly-N-Isopropylacrylamid, Poly-N-Ethylacrylamid und den Copolymeren aus N-Ispropylacrylamid oder N-Ethylacrylamid und einem Vinylmonomeren, ausgewählt aus den Monomeren gemäß Formel (I) in Anspruch 6, Maleinsäureanhydrid, Itakonsäure, Vinylpyrrolidon, Styrol und seinen Derivaten, Dimethyl diallyl-Ammoniumchlorid, Vinylacetamid, Vinylalkohol, Vinylacetat, Vinylethern und Vinylacetat-Derivaten.
Schaumzusamensetzung gemäß Anspruch 12, wobei die molare Masse der LCST-Einheiten des Polymeren 1.000 bis 500.000 g/mol, bevorzugt von 2.000 bis 50.000 g/mol, beträgt.
Schaumzusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die LCST-Einheiten des Polymeren aus einem Polyvinylcaprolactam oder einem Copolymeren aus Vinylcaprolactam und einem Vinylmonomeren, ausgewählt aus den Monomeren gemäß Formel (I) in Anspruch 6, Maleinsäureanhydrid, Itakonsäure, Vinylpyrrolidon, Styrol und seinen Derivaten, Dimethyldiallyl-Ammoniumchlorid, Vinylacetamid, Vinylalkohol, Vinylacetat, Vinylethern und Vinylacetat-Derivaten, gebildet sind.
Schaumzusammensetzung gemäß Anspruch 14, wobei die molare Masse der LCST-Einheiten 1.000 bis 500.000 g/mol, bevorzugt 2.000 bis 50.000 g/mol, beträgt.
Schaumzusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Massenanteil der LCST-Einheiten des Polymeren 5 bis 70 %, bevorzugt 20 bis 65 %, noch bevorzugter 30 bis 60 %, bezogen auf das Polymere, beträgt.
Schaumzusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Massenkonzentration des Polymeren der wässrigen Phase 0,1 bis 20 % beträgt.
Schaumzusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die wässrige Phase außerdem gegebenenfalls ein grenzflächenaktives Schaummittel enthält.
Schaumzusammensetzung gemäß Anspruch 18, wobei das grenzflächenaktive Schaummittel nicht-ionisch ist.
Schaumzusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die wässrige Phase aus einem physiologisch akzeptablen Milieu/Medium gebildet ist, welches ein topisches, insbesondere kosmetisches, Auftragen bzw. anwenden ermöglicht.
Zusammensetzung gemäß dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, das sie ein Duschgel, Gesichtsreinigungsmittel, Abschminkprodukt, Shampoo, einen Rasierschaum oder ein Rasiergel bildet.
Schaum, der ausgehend von der Schaumzusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21 erhältlich ist, gebildet aus einer Dispersion von Gasbläschen in der kontinuierlichen wässrigen Phase.
Verwendung des in Anspruch 1 beschriebenen Polymeren zur Stabilisierung eines Schaums bei einer Temperatur über seiner Gelierungstemperatur.
Kosmetische Verwendung einer Zusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21 zur Reinigung und/oder zum Abschminken der Haut, der Kopfhaut, der Nägel, der Wimpern, der Augenbrauen, der Augen, der Schleimhäute, der Halbschleimhäute und/oder der Haare.
Kosmetisches Verfahren zur Reinigung und/oder zum Abschminken von Keratin-Material (Haut, Kopfhaut, Nägel, Wimpern, Augenbrauen, Augen, Schleimhäute, Halbschleimhäute und/oder Haare), dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21 in Gegenwart von Wasser auf das Keratin-Material aufgetragen wird, und der gebildete Schaum und die Schmutzrückstände durch Spülen mit Wasser entfernt werden.