DE60314130T2

DE60314130T2 - Kationisches polymer enthaltende zusammensetzung und ihre verwendung als konditionierungsmittel

Info

Publication number: DE60314130T2
Application number: DE60314130T
Authority: DE
Inventors: Paquita Newark ERAZO-MAJEWICZ; Jashawant J. Hockessin MODI; Zu-Feng Newark XU; Charles R. Claymont WHEELER
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 2002-05-06
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2023-04-11
Also published as: RU2004136157A; CA2484205A1; RU2319711C2; WO2003095497A1; KR20040106479A; BR0309939A; EP1501873A1; KR101021711B1; JP4619114B2; US20030211952A1; BR0309939B1; MXPA04010690A; AU2003223581A1; ES2285114T3; DE60314130D1; CN1665843A; EP1501873B1; CN100376601C; JP2006501318A; US7067499B2

Description

Die Anmeldung ist eine Continuation-in-Part von United States Serial Nr. 10/139,858, eingereicht am 06. Mai 2002.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Polygalactomannan-Zusammensetzungen und insbesondere Guar Gum-Zusammensetzungen, die, wenn sie in Wasser dispergiert werden, eine relativ transparente Lösung bilden können. Die Zusammensetzungen sind besonders nützlich für Anwendungen, wo die Klarheit des Endprodukts erforderlich ist, wie beispielsweise bei Körperpflege- und Haushaltsproduktanwendungen.
Hintergrund der Erfindung
Kationische Polysaccharide und andere Polymere werden weithin in Körperpflege- und Haushaltsprodukten verwendet, um eine Funktion in dem Endprodukt auszuüben, die von der Verdickung bis zur Konditionierung eines Substrats reicht. Abhängig von der Anwendung kann das Substrat Haut, Haar oder Textilsubstrate sein.
Kationische Polysaccharide werden in Haarpflegeprodukten verwendet, um dem Haar Konditionierung zu verleihen. In Hautpflegeprodukten können dieselben Polymere Konditionierwirkungen für die Haut liefern. Wenn sie in Waschmittelformulierungen und Formulierungen für das Weichmachen von Gewebe eingearbeitet werden, können dieselben Polymere Geweben Kontitionier-, Weichheits- und antistatische Eigenschaften verleihen.
Haarkonditionierungsmittel üben ihre Funktionen an der Cuticula oder der äußeren Hülle der verhornten Schuppen auf der Oberfläche der Haarfaser aus. Die Schuppen der Cuticula sind in überlappender Weise wie die Schindeln auf einem Dach angeordnet. Die Zellstruktur der Cuticula ist aus einer Schicht A, der Exocuticula, und einer Schicht B, der Endocuticula zusammengesetzt. Die klare äußere Schicht A, die zusammengesetzt ist aus schwefelhaltigen Proteinen, schützt das Haar vor chemischen, physikalischen und Umweltschäden. Folglich bestimmt der Zustand der Cuticula den Zustand des Haares und Haarkonditionierungsprodukte sind darauf gerichtet, die Cuticula-Schaftschicht zu verbessern und wieder herzustellen. Eine intakte Cuticula ist verantwortlich für die Kräftigkeit, den Glanz, die Weichheit, Glätte und Handhabbarkeit des Haares. (Conditioning Agents for Hair & Skin, Ed. R. Schueller und P. Romanowski, Marcel Dekker, Inc., NY, N.Y., 1999).
Messungen zur Nass- und Trockenkämmbarkeit sind typische Testverfahren, die zur Messung der Konditioniereigenschaften bei Shampoo- und Konditioneranwendungen verwendet werden. Über handelsübliche kationische Konditionierpolymere auf dem Markt wurde berichtet, dass sie die Nasskämmkraft, die beim Kämmen feuchten Haares wahrgenommen wird, um 30 % bis 50 % relativ zu dem Shampoo verringert, das kein Polymer enthält. Wie gefunden wurde, mangelt es den Eigenschaften der verschiedenen kationischen Polymere bei diesen Anwendungen jedoch an einer guten Ausgeglichenheit der Verringerung der Nass- und Trockenkämmkraft mit einer guten optischen Klarheit in einer Formulierung.
Beispielsweise wurde gezeigt, dass kationische Polygalactomannane, eingeschlossen kationische Guars, eine hervorragende Verringerung der Nass- und Trockenkämmkraft liefern, wenn sie in ein Shampoo eingearbeitet werden. Kationischen Guars mangelt es jedoch, wie gefunden wurde, an ihrer Fähigkeit, Formulierungen mit Klarheit zu liefern (P. Hossel et al., Int. J. Cosmetic Science, 2000, V. 22, 1–10). Wie gefunden wurde, liefern kationische Cellulosen eine gute Klarheit in Reinigungstensidsystemen, andere haben jedoch gefunden, dass es ihnen an einer guten Ausgeglichenheit der Klarheit und der Verringerung der Nass- und Trockenkämmkraft fehlt (P. Hossel et al., Int. J. Cosmetic Science, 2000, V. 22, 1–10).
Historisch wurden nur hochmolekulargewichtige kationische Polymere in Reinigungsprodukten verwendet und es wurde vorgeschlagen, dass nur hochmolekulargewichtige kationische Polymere den in Reinigungssystemen gewünschten Konditioniereffekt liefern können (V. Andre, R. Norenberg, J. Rieger, P. Hoessel, Proceedings, XXIst IFSCC International Congress 2000, Berlin, S. 189–199). Für praktische Zwecke wird hochmolekulargewichtiger kationischer Guar so definiert, dass er eine typische untere Molekulargewichtsgrenze von etwa 400.000 Dalton hat. Die auf dem Markt erhältlichen hochmolekulargewichtigen kationischen Guar-Konditionierpolymere haben jedoch ihre Nachteile, wie beispielsweise die Inkompatibilität mit in Shampoo, Körperwaschmittel, Conditionern usw. verwendeten Tensidsystemen. Zusätzlich tragen sie zu der Viskosität des Endprodukts bei, was nicht erwünscht sein kann. Bekanntermaßen sind hochmolekulargewichtige kationische Guar-Polymere auch schwierig in wässriger Lösung zu dispergieren und aufzulösen.
Wie oben erwähnt, unterscheiden sich kationische Polymere in ihrer Fähigkeit, in Körperpflege- und Haushaltsproduktformulierungen gute Konditionierung und Klarheit zu liefern. Kationische Guars liefern bekanntermaßen gute Konditionierung, wenn sie in Reinigungstensidsysteme, wie beispielsweise Shampoo-Formulierungen, eingearbeitet werden. Unlösliche Stoffe in kationischen Guars und die Inkompatibilität hochmolekulargewichtiger kationischer Guar mit Tensiden in der Formulierung kann jedoch zu instabilen und opaken Produkten führen. Weil die Konditioniereigenschaften des Polymers stark zusammenhängen mit seiner Löslichkeit in und seiner Wechselwirkung mit den Tensiden in diesen Systemen, beeinflusst der Grad dieser Wechselwirkung sowohl die Konditioniereigenschaften des Polymers als auch die Klarheit des Systems.
Der Wunsch nach Klarheit in einer Formulierung variiert bei Herstellern und Konsumenten. Seit mehreren Jahren gibt es einen kontinuierlichen Trend auf dem Markt zu klaren Körperpflege- und Haushaltsprodukten.
US-Patent 6,210,689 B1 offenbart die Verwendung einer amphoteren Guar Gum-Zusammensetzung, die kationische und anionische Gruppen an ihr Rückgrat befestigt enthält, zur Behandlung von Keratinsubstanzen. Diese Zusammensetzung wird in wässrigen Systemen von Kosmetika, wie Shampoos, topischen Sprays, Zahnpflegeprodukten und Produkten, die Aromen und/oder antimikrobielle Mittel enthalten, verwendet.
Das US-Patent 5,756,720 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Polygalactomannan-Zusammensetzung mit nichtionischen und kationischen Gruppen an das Rückgrat befestigt. Dieses Patent beschreibt die Erzielung einer hohen optischen Klarheit in Reinigungstensidzusammensetzungen mit dieser Zusammensetzung. Wie jedoch gefunden wurde, fehlt es den kationischen Hydroxypropylpolygalactomannanen dieser Zusammensetzung an Konditioniereigenschaften, wie beschrieben ist in WO 99/36054 .
Das US-Patent 5,489,674 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Polygalactomannangummi und eine Polygalactomannangummi-Zusammensetzung, die hergestellt wird mit einem speziellen Verfahren, das die Verarbeitung in wässrigem Alkohol einschließt. Wie beschrieben wird, ergibt das Produkt einen Transmissionsgrad bei Wellenlängen zwischen 500 bis 600 nm bei 0,5 Teilen Polymer in 100 Teilen einer wässrigen Lösung von 85 bis 100 Die Verwendung dieses Materials bei Körperpflegeanwendungen wird offenbart.
Die JP-Anmeldung Hei 10 [1998]-36403 offenbart eine kosmetische Zusammensetzung, die ein Polygalactomannan-Abbauprodukt verwendet, das 80 % oder mehr seiner Molekulargewichtsverteilung innerhalb des Bereichs von 4.500 bis 35.000 hat, für die Verwendung in Haar- und Hautpflegeprodukten.
Kationisches HEC, wie beispielsweise Ucare Polymer JR400^TM mit einer hohen kationischen Substitution gibt bekanntermaßen gute Klarheit in einem breiten Bereich von Tensidsystemen. Dieses Polymer wurde jedoch vom Hersteller als "Aufbau" ("buildup")-Probleme nach der wiederholten Verwendung verursachend beschrieben. Ein Hersteller hat die Verwendung von kationischem HEC mit geringerem kationischen Substitutionsniveau zur Beseitigung von Aufbauaspekten empfohlen ("Cationic Conditioners that Revitalize Hair and Skin", Amerchol Product Literature, WSP801, Juli, 1998). Aufbau wurde von diesem Hersteller als das Binden eines Polymers an ein Substrat, was es schwieriger macht, das Polymer bei anschließenden Reinigungsbehandlungen von dem Substrat zu entfernen, definiert.
Das geringere Substitutionsniveau an kationischem HEC verringert den Aufbau; diesen Polymeren fehlt es jedoch an breiter Tensid-Kompatibilität ("Cationic Conditioners that Revitalize Hair and Skin", Amerchol Product Literature, WSP801, Juli 1998).
Es besteht immer noch Bedarf auf dem Markt nach einem kationischen Konditionierpolymer, das eine breite Tensidkompatibilität hat und klare Körperpflege- und Haushaltsformulierungen mit guten Konditioniereigenschaften liefern kann.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die ein kationisches Polygalactomannan oder kationisch derivatisiertes Polygalactomannan mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) mit einer Untergrenze von 5.000 und einer Obergrenze von 200.000 umfasst und einen Lichttransmissionsgrad in einer 10 % wässrigen Lösung von größer als 80 % bei einer Wellenlänge von 600 nm, einen Proteinanteil des Polygalactomannanpolymers von weniger als 1,0 Gew.% und einen Aldehydanteil des Polygalactomannans oder Polygalactomannan-Derivats von mindestens 0,01 mäq/Gramm hat.
Die Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zur Herstellung der oben erwähnten Zusammensetzung gerichtet, das umfasst: a) die Behandlung eines Polygalactomannans oder derivatisierten Polygalactomannans mit einem Reagenz, welches das Molekulargewicht des Polygalactomannans auf weniger als 200.000 verringert und b) das Entfernen der wasserunlöslichen Feststoffe, um die oben erwähnte Polygalactomannan-Zusammensetzung herzustellen, bei dem das Reagenz ein Oxidationsmittel ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Peroxiden, Persulfaten, Permanganaten, Perchloraten, Hypochlorit, Sauerstoff und biochemischen Oxidationsmitteln. In einem bevorzugten Verfahren wird der Schritt der Molekulargewichtsverringerung in wässrigem Medium durchgeführt, um eine Dispersion herzustellen, und wasserunlösliche Feststoffe werden von der Dispersion entfernt, um eine geklärte Lösung der oben erwähnten Polygalactomannan-Zusammensetzung herzustellen. Optional werden wasserlösliche Farbkörper entfernt, um eine farblose geklärte wässrige Lösung des Polygalactomannans oder derivatisierten Polygalactomannans herzustellen. Optional kann das resultierende kationische Polygalactomannan oder derivatisierte kationische Polygalactomannan auch in trockener Form aus der Lösung wiedergewonnen werden.
Die erfindungsgemäßen Galactomannan-Zusammensetzungen bieten wünschenswerte Oberflächenkonditioniereigenschaften für Haar, Haut und Textilsubstrate.
Die Erfindung schließt auch Körperpflegeprodukte, Haushaltspflegeprodukte und Haustierpflegeprodukte, die die oben erwähnte Zusammensetzung und gegebenenfalls mindestens einen weiteren aktiven Körperpflege-, Haushaltspflege- bzw. Haustierpflegebestandteil umfassen, ein.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wurde überraschend gefunden, dass niedermolekulargewichtige kationische Guar-Polymere Reinigungs- und Konditionierprodukten, wie beispielsweise Two-in-One-Shampoos, Three-in-One-Shampoos, Shampoos, Conditionern, Duschgelen, Flüssigseifen, Körperwaschmitteln, Stylingprodukten, Rasiergelen/Cremes, Körperreinigungsmitteln und Seifenstücken einen wünschenswerten Konditionier- oder -Gleiteffekt verleihen können. Die erfindungsgemäßen Polymere liefern die Konditioniereigenschaften einer guten Verringerung der Nass- und Trockenkämmkraft für Haar, wenn sie in einen breiten Bereich von Reinigungsshampoo-Tensidsystemen eingearbeitet werden, wo solche Konditionier- oder Gleiteigenschaften gewünscht sind. Die erfindungsgemäßen Polymere liefern auch die Konditionier- oder Gleiteigenschaft des weicheren Gefühls für die Haut, wenn sie in Körperwaschmittel, Körperreinigungsmittel und Seifenstücke eingearbeitet werden. Conditioner, Two-in-One-Shampoos, Körperwaschmittelformulierungen, Flüssigseifen und andere Reinigungsformulierungen sind Beispiele von Körperpflegeformulierungen in dieser Erfindung.
Ähnliche Konditionier- oder Gleiteffekte werden in Haushalts-Reinigungsproduktformulierungen auf Tensidbasis erwartet, wo Konditionier- oder Gleiteigenschaften gewünscht sind, wie beispielsweise Geschirrspülmitteln, Gewebeweichmachern und antistatischen Produkten. Die Konditionierung in Gewebeweichmachern bezieht sich darauf, dass dem Gewebe ein weicherer Griff verliehen wird und statische Effekte eliminiert werden.
Zusätzlich liefern diese Polymere über einen Bereich von Tensidsystemen und über einen Bereich von Polymerkonzentrationen in Körperpflege- und Haushaltsprodukten klare Formulierungen. Die erfindungsgemäßen Polymere können Konditioniereffekte mit hoher Klarheit in Körperpflegeprodukten und anderen Produkten auf Tensidbasis, wie beispielsweise Haushaltsprodukten, liefern.
Erfindungsgemäß kann das erfindungsgemäß verwendete Polymer ein Polygalactomannan, wie beispielsweise Guar oder derivatisierter Guar mit einem durchschnittlichen gewichtsmittleren Molekulargewicht (Mw) mit einer Untergrenze von 5.000, vorzugsweise 20.000, mehr bevorzugt 35.000 und am am meisten bevorzugt 50.000 sein. Die Obergrenze des Mw dieser Polymere ist weniger als 200.000, vorzugsweise 100.000 und mehr bevorzugt 70.000. Beispiele der erfindungsgemäßen Polygalactomannane sind Guar, Johannisbrot, Honey Locus und Flammenbaum, wobei Guar Gum die bevorzugte Quelle für das Polygalactomannan ist. Der in dieser Erfindung bevorzugt verwendete Polygalactomannan-Ausgangsstoff ist Guarmehl, Guarpulver, Guarflocken, Guar Gum oder Guar-Splits, das/die/der mit einem kationischen Substituenten derivatisiert wurde(n).
In Übereinstimmung mit dieser Erfindung hat die kationische Polygalactomannan- oder kationisch derivatisierte Polygalactomannan-Zusammensetzung nicht nur eine verringerte Viskosität und ein niedriges gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw), sondern auch einen prozentualen Lichttransmissionsgrad in einer 10 % wässrigen Lösung von größer als 80 % bei einer Wellenlänge von 600 nm, vorzugsweise größer als 90 % und mehr bevorzugt größer als 95 %.
Die kationische Funktionalität des Polygalactomannans oder des derivatisierten Polygalactomannans kann ihnen mit verschiedenen Verfahren hinzugefügt werden. Beispielsweise kann das Ausgangsmaterial für eine ausreichende Zeit und bei einer ausreichenden Temperatur mit einer tertiären Aminoverbindung oder quaternären Ammoniumverbindung, die Gruppen enthält, die mit den auf dem Polygalactomannan oder derivatisierten Polygalactomannan vorliegenden reaktiven Wasserstoffionen reagieren können, umgesetzt werden, um zu dem Ausgangsstoff kationische Funktionalität hinzuzufügen. Die ausreichende Zeit hängt von den Bestandteilen in der Reaktionsmasse und der Temperatur ab, unter der die Reaktion stattfindet.
Das erfindungsgemäße Kationisierungsmittel ist als eine Verbindung definiert, die durch Substitutionsreaktion mit den Hydroxygruppen des Polygalactomannans das Produkt elektrisch positiv machen kann und es gibt keine Beschränkung im Hinblick auf seine Typen. Tertiäre Aminoverbindungen oder unterschiedliche quaternäre Ammoniumverbindungen, die Gruppen enthalten, die mit auf dem Polysaccharid vorliegendem reaktivem Wasserstoff reagieren können, können verwendet werden, wie beispielsweise 2-Dialkylaminoethylchlorid und quaternäre Ammoniumverbindungen, wie 3-Chlor-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid und 2,3-Epoxypropyltrimethylammoniumchlorid. Bevorzugte Beispiele schließen Glycidyltrialkylammoniumsalze und 3-Halo-2- hydroxypropyltrialkylammoniumsalze, wie
Glycidyltrimethylammoniumchlorid,
Glycidyltriethylammoniumchlorid,
Gylcidyltripropylammoniumchlorid,
Glycidylethyldimethylammoniumchlorid,
Glycidyldiethylmethylammoniumchlorid und ihre entsprechenden Bromide und Iodide; 3-Chlor-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid, 3-Chlor-2-hydroxypropyltriethylammoniumchlorid, 3-Chlor-2-hydroxypropyltripropylammoniumchlorid, 3-Chlor-2-hydroxypropylethyldimethylammoniumchlorid und ihre entsprechenden Bromide und Iodide; sowie quaternäre Ammoniumverbindungen, wie Halogenide von Imidazolin-Ring enthaltenen Verbindungen ein.
Die weitere Derivatisierung des kationischen Polygalactomannans mit nichtionischen Substituenten, d.h. Hydroxyalkyl, worin das Alkyl einen geraden oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (z.B. Hydroxyethyl, Hydroxypropyl, Hydroxybutyl) bezeichnet, oder anionischen Substituenten, wie Carboxymethylgruppen, ist optional. Diese optionalen Substituenten werden mit dem Polygalactomannan-Molekül durch Reaktion des Polygalactomannan-Moleküls mit Reagenzien, wie (1) Alkylenoxiden (z.B. Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid), um Hydroxyethylgruppen, Hydroxypropylgruppen oder Hydroxybutylgruppen zu erhalten, oder mit (2) Chlormethylessigsäure, um eine Carboxymethylgruppe auf dem Polygalactomannan zu erhalten, verknüpft. Diese Reaktion kann stattfinden, wenn das Polygalactomannan in der "Split", "Mehl" oder jeder anderen physikalischen Form vorliegt. Das Verfahren zur Herstellung von derivatisiertem Polygalactomannan ist im Fachgebiet gut bekannt.
Das Molekulargewicht von Polygalactomannanen kann mit mehreren verschiedenen Verfahren verringert werden, wie beispielsweise (1) mit biochemischen Verfahren, in denen für Polysaccharide hydrolytische Enzyme, Bakterien oder Pilze direkt verwendet werden, (2) chemischen Verfahren unter Verwendung von (a) Säure (b) Alkali oder (c) durch die Verwendung von Oxidationsmitteln, z.B. Wasserstoffperoxid, (3) physikalischen Verfahren unter Verwendung von Maschinen zum Hochgeschwindigkeitsrühren und Scheren, (4) thermischen Verfahren oder (5) je nach Notwendigkeit kann ein geeignetes Reinigungsverfahren verwendet werden, um zu veranlassen, dass das Molekulargewicht in einen bestimmten Bereich fällt. Beispiele der Reinigungsverfahren, die verwendet werden können, sind Filtration unter Verwendung einer Filterhilfe, Ultrafiltration, Umkehrosmosemembran, selektive Dichtezentrifugation und Chromatographie.
In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein oxidatives Reagenz entweder alleine oder in Kombination mit anderen Reagenzien, eingeschlossen biochemischen Reagenzien, verwendet, um das Molekulargewicht zu verringern oder oxidierte funktionelle Gruppen einzuführen. Um optimale Resultate zu erzielen, ist es notwendig, das oxidative Reagenz entweder vollständig oder abwechselnd mit anderen Reagenzien in den Prozess einzuschließen.
Oxidative Reagenzien schließen jedes Reagenz ein, das Sauerstoffatome in die Polymerstruktur einbaut und sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Peroxiden, Persulfaten, Permanganaten, Perchloraten, Hypochlorit, Sauerstoff und biochemischen Oxidationsmitteln. Einige Oxidationsmittel können auch wirken, indem sie das Molekulargewicht des Polymers verringern. Diese Oxidationsmittel mit Doppelfunktion sind Peroxide, Persäuren, Persulfate, Permanganate, Perchlorate, Hypochlorit und Sauerstoff. Beispiele biochemischer oxidativer Mittel, die nicht das Molekulargewicht verringern, sondern Aldehydfunktionalität einführen, sind Oxidasen. Spezielle Beispiele von erfindungsgemäß verwendbaren Oxidasen sind Galactoseoxidase und andere biochemische Oxidationsmittel, die Fachleuten bekannt sind.
Ein verallgemeinertes bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung des kationischen Polygalactomannans oder des Derivats des kationischen Polygalactomannans ist wie folgt:

(a) Umsetzen eines kleinen Teils des kationischen Polygalactomannans oder Derivats mit einem Oxidationsmittel oder einer Kombination eines hydrolytischen Reagenzes und eines Oxidationsmittels in Gegenwart von Wasser für eine genügende Zeit, um die Viskosität und das Molekulargewicht des Polymers zu verringern;
(b) Zugabe zusätzlicher Mengen des Polymers und Oxidationsmittels über eine Zahl von Schritten (wie beispielsweise 2, 3 oder 4 Schritte) abhängig von den gewünschten Resultaten und den Reaktionsparametern; und
(c) Beenden der Reaktion und Wiedergewinnung einer flüssigen wässrigen Dispersion der Zusammensetzung, die wasserlösliche Farbkörper und wasserunlösliche Substanz und Wasser in einer Konzentration von etwa 50 bis 95 Gew.% der Gesamtzusammensetzung enthält;
(d) Entfernen von wasserunlöslichem Material aus der wässrigen Dispersion, um eine geklärte wässrige Lösung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung herzustellen. Herkömmliche Mittel werden verwendet, um die wasserunlöslichen Materialien zu entfernen, wie beispielsweise Zentrifugations- und Filtrationsverfahren,

Optional kann dieses Verfahren einen zusätzlichen Schritt, um die wasserlöslichen Farbkörper zu entfernen, einschließen, um eine farblose geklärte wässrige Lösung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung herzustellen. Beispiele von Reagenzien und Materialien, die zur Entfernung der Farbkörper verwendet werden können, schließen Natriumbisulfit, Natriummetabisulfit, Natriumhypochlorit, Natriumchlorit, aktivierten Kohlenstoff und Molekularsiebe ein.
Wenn die Kombination des hydrolytischen Reagenzes und eines Oxidationsmittels erfindungsgemäß verwendet wird, wird das Oxidationsmittel in Schritt (b) verwendet und das hydrolytische Reagenz wird in Schritt (a) verwendet. Dieses Abwechseln von Reagenzien kann durch den Prozess hindurch verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform werden das hydrolytische Reagenz und Polymer alle chargenweise in das Reaktionsgefäß gegeben und man läßt sich die Reaktion bis zur gewünschten Viskosität fortsetzen. Wenn das hydrolytische Reagenz ein Enzym ist, wird es dann am Ende der Reaktion durch Hitze deaktiviert. Danach wird die Reaktionsmasse mit herkömmlichen Prozessen zu einer klaren Lösung geklärt. Ein Oxidationsmittel wird zu der geklärten Lösung hinzugefügt und bis der gewünschten Viskosität und dem Molekulargewicht für das Endprodukt umgesetzt.
Alternativ kann die Reaktion in einem Chargenprozess mit einer Zugabe von Reagenz (entweder duale Funktion oder Kombination von hydrolytischem Reagenz und Oxidationsmittel) zu Beginn der Reaktion mit einem Gehalt an Polygalactomannan-Feststoffen, der ein gutes Vermischen unter Verwendung von Standardrührgeräten erlaubt, durchgeführt werden. Bei diesem Chargenprozess kann, wenn eine Kombination von Reagenzien verwendet wird, das Oxidationsmittel auch zu Beginn mit dem Polymer zugegeben werden und das hydrolytische Reagenz kann zu einem späteren vorgegebenen Zeitpunkt in dem Verfahren hinzugefügt werden, um die gewünschten Resultate zu erzielen. Die Neutralisationssäure, die verwendet wird, um die Reaktion in einem gewünschten pH-Bereich zu halten, kann jede Säure sein, eingeschlossen Salzsäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Fumarsäure usw.
Alternativ kann die Reaktion mit dem Oxidationsmittel in einem High-Solids-Zustand ohne hinzugefügtes Wasser oder in Gegenwart eines geringen Wasserlevels, um so einen benetzten Feststoff und nicht eine wässrige Dispersion am Ende der Reaktion mit dem Oxidationsmittel zu ergeben, durchgeführt werden. In diesem Fall wird dann der benetzte Feststoff mit ausreichend Wasser vermischt, um eine wässrige flüssige Dispersion zur Entfernung des wasserunlöslichen Stoffs, wie in Schritt (d) herzustellen.
Um zu verstehen, warum das erfindungsgemäße Produkt funktioniert, ist es nützlich, die Chemie des Haares zu durchdenken. Die Oberfläche von Haar ist zusammengesetzt aus dem Protein Keratin, das sowohl saure als auch basische Aminosäuren enthält. Die Aminosäurezusammensetzung von Keratin ist so, dass bei natürlichen pH-Werten das Haar eine negative Nettoladung besitzt. Diese Ladungen sind normalerweise durch Ammonium, Natrium oder andere verfügbare Kationen neutralisiert. Diese Kationen können durch Zugabe einer hohen Konzentration eines anderen Kations oder Zugabe eines Kations mit Oberflächenaktivität selektiv ausgetauscht werden.
Angesichts der geladenen Natur von Haaren wird der Mechanismus der Polymeradsorption an Haar als analog zu den Mechanismen angesehen, die der Ausflockung positiv geladener Polymere zugrunde liegen (Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 1988 V7, S. 210–233). Das positiv geladene Polymer wird von den negativen Ladungen an der Haarfaser angezogen, was zur Adsorption des Polymers im Austausch für die kationischen Gegenionen, die normalerweise mit Haar verbunden sind, führt. Das Niveau der kationischen Ladung an dem Polymer und das Molekulargewicht des Polymers spielen beide eine Rolle bei der Ausflockung geladener Partikel und bei der Konditionierung von Haar.
Dieser Mechanismus wird bei Reinigungsformulierungen, die anionische Tenside enthalten, modifiziert aufgrund der konkurrierenden Komplexierung des anionischen Tensids mit dem kationischen Polymer. Es wird angenommen, dass bei diesen Systemen der anionisches Tensid-kationisches Polymer-Komplex auf Haarfasern adsorbiert, was zur Konditionierung von Shampooformulierungen führt (R. Y. Lochhead, Cosmetics & Toiletries, 2001, V116, N. 11, S. 55–66). Bei Konditionier-Shampoosystemen mit nichtionischen Tensiden ist der Adsorptionsmechanismus stärker mit, der positiven Ladung an dem kationischen Polymer und seiner Anziehung an die negativ geladene Haaroberfläche verbunden. Anders als anionische Tenside wirkt das nichtionische Tensid nicht so, dass es mit der kationischen Ladung an dem Polymer komplexiert, sondern das nichtionische Tensid kann immer noch die Konformation des Polymers beeinflussen, wenn es sich der Haaroberfläche nähert. Die Konditioniereigenschaften von kationischen Polymeren stehen ebenfalls in Beziehung zu der Konformation des Polymers auf der Haaroberfläche (SOFW Journal, 1999, V 125, 32–39).
Wie erwähnt wurde, schließt der für die Herstellung der erfindungsgemäßen Polymere verwendete bevorzugte Prozess ein Oxidationsmittel ein. Das Oxidationsmittel kann in dem Prozess unterschiedliche Rollen spielen. Das Oxidationsmittel kann dazu dienen, das Molekulargewicht des Polymers zu verringern. Zusätzlich kann das Oxidationsmittel auch oxidierte Gruppen, wie Aldehyd-, Keton- und Carbonsäuregruppen in die Polymerzusammensetzung einführen. Diese Gruppen existieren nicht in Polymeren, die durch den in dieser Erfindung beschriebenen Prozess, bei dem ein Oxidationsmittel nicht verwendet wird, hergestellt wurden.
Der Einbau eines Oxidationsmittels in den Prozess zur Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte erwies sich als nützlich darin, dass unter Verwendung eines Oxidationsmittels hergestellte Polymere eine größere Löslichkeit in einem weiteren Bereich von Tensidsystemen haben als Polymere, die nicht mit einem Oxidationsmittel behandelt wurden.
Die Klarheit einer Lösung wird von Fachleuten als ein Indiz der größeren Löslichkeit einer Substanz in Lösung angesehen. Die Klarheit einer Lösung kann beschrieben und quantifiziert werden durch Messung des prozentualen Transmissionsgrades von Licht durch eine Lösung bei einer bestimmten Wellenlänge des Lichts. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung hat eine gute optische Klarheit in einem Tensidsystem einen prozentualen Transmissionsgrad (% T)-Wert bei 600 nm von größer als 90 %, vorzugsweise größer als 97 %. Die am meisten bevorzugte optische Klarheit für diese Erfindung in einem Tensidsystem hat einen prozentualen Transmissionsgrad bei 600 nm größer als 99 %. Bei einer Wellenlänge von 600 nm hat Wasser einen Transmissionsgrad von 100 % für Licht, was eine optisch klare Lösung anzeigt. Wie gezeigt wurde, waren die Tensidsysteme, wie beispielsweise klare Shampoos, welche die erfindungsgemäßen Polymere, die unter Verwendung eines Oxidationsmittels hergestellt wurde, einschließen, optisch klar mit % T-Werten bei 600 nm von 97 % und höher. Ähnlich wurde gezeigt, dass klare Waschmittel- und Reinigungsprodukte, welche die erfindungsgemäßen Polymere, die unter Verwendung eines Oxidationsmittels hergestellt wurden, enthalten, optisch klar blieben, mit % T-Werten bei 600 nm von 90 % und höher.
Wie oben erwähnt, kann das Einschließen eines Oxidationsmittels in das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte oxidierte Gruppen, wie beispielsweise Aldehydgruppen und Carboxylgruppen in die Polymerzusammensetzung einführen. Wie gefunden wurde, enthalten diese Polymere mindestens 0,01 m-Äquivalente Aldeyhd pro Gramm (mäq/g) Polymer.
Zusätzlich wurde gezeigt, dass die Trockenkämmeigenschaften der erfindungsgemäßen niedermolekulargewichten Polymere bevorzugt sind, wenn ein Oxidationsmittel während des Polymerherstellungsverfahrens verwendet wird.
Die bevorzugten erfindungsgemäßen Polymere sind kationische Polygalactomannan-Polymere. Die Menge kationischer Funktionalität an dem Polygalactomannan kann in Einheiten von Molen Substituent ausgedrückt werden. Die Bezeichnung "Substitutionsgrad" (degree of substitution, DS), wie er in dieser Erfindung verwendet wird, entspricht der molaren Substitution, der mittleren Zahl von Molen funktioneller Gruppen pro Anhydrozuckereinheit in dem Polygalactomannangummi. Die kationische Funktionalität kann an diesen Polymeren in einem DS-Level von so niedrig wie 0,001, vorzugsweise etwa 0,01 und mehr bevorzugt 0,1 vorliegen. Die Obergrenze des Substitutionsgrades ist normalerweise etwa 2,0, vorzugsweise etwa 1,0 und mehr bevorzugt 0,5. Zusätzlich zu der molaren Substitution kann die kationische Ladung an den erfindungsgemäßen Polymeren als Ladungsdichte quantifiziert werden. Die molare Substitution kann mit einer Vielzahl von Methoden in eine Ladungsdichte umgerechnet werden. Die bevorzugte Methode zur Berechnung der Ladungsdichte von kationischen Polymeren verwendet eine Methode, die im einzelnen die Äquivalente von quaternären Ammoniumgruppen an dem Polymer quantifiziert. Ausgangsmaterial mit einem kationischen molaren Substitutionsniveau von 0,18 besitzt, wie mit der folgenden Gleichung bestimmt wurde, eine Ladungsdichte von 0,95 m-Äquivalenten/Gramm: Kationische Ladungsdichte von DS 0.18 kationischer Guar = (1.000 × 0,18)/(162,14 + (151,64 × 0,18)) = 0,95 mäq/g.
Die Ladungsdichte kann mit jeder Methode gemessen werden, die die positive oder negative Nettoladung, die an einem Polymer vorliegt, quantifiziert. Die Ladungsdichte kann durch die Messung der Mole quaternärer Ammoniumgruppen, die an das Polymerrückgrat gebunden sind, unter Verwendung von Standard-NMR-Integrationstechniken bestimmt werden. Diese Methode wurde für die Bestimmung der Ladungsdichte für erfindungsgemäße Polymere verwendet.
In Übereinstimmung mit dieser Erfindung hat das niedermolekulargewichtige Polygalactomannan einen geringen Proteinanteil. Während herkömmlicher Polygalactomannangummi etwa 3 % Proteinanteil haben kann, gemessen durch Quantifizierung des Stickstoffprozentsatzes oder durch Verwendung kolorimetrischer Techniken (M. M. Bradford, Anal. Biochem., 1976, 72, 248–254), haben die erfindungsgemäßen Polygalactomannan-Zusammensetzungen einen Proteinanteil von weniger als 1 %, gemessen mit der Bradford-Methode, und vorzugsweise weniger als 0,5 %.
Die erfindungsgemäßen Polymere haben eine Untergrenze des mittleren durchschnittlichen Molekulargewichts von 5.000, gemessen mit Standardanalysemessungen, wie beispielsweise Größenausschlusschromatographie (size exclusion chromatography, SEC), und eine Obergrenze des mittleren durchschnittlichen Molekulargewichts von 200.000. Der prozentuale Transmissionsgrad von 10 Gew.% Lösungen der erfindungsgemäßen Polymere ist zwischen 80 bis 100 % bei einer Lichtwellenlänge von 600 nm.
Um die erfindungsgemäßen Polymere zu erhalten, ist zusätzlich zu dem Schritt der Verringerung des Molekulargewichts ein Klärungsschritt eingeschlossen, um jegliche wasserunlösliche Feststoffe aus der Produktzusammensetzung zu entfernen.
Dieses geklärte Produkt kann ferner mit Mitteln behandelt werden, um Farbkörper aus dem Produkt zu entfernen. Zusätzlich kann dieses geklärte Produkt weiter behandelt werden, um eine feste Form des Produkts zu liefern.
Erfindungsgemäß muss der aktive Körperpflegebestandteil einen gewissen Nutzen für den Körper des Verwenders bieten. Körperpflegeprodukte schließen Haarpflege-, Hautpflege-, Sonnenpflege- und Mundpflegeprodukte ein. Beispiele von Substanzen, die geeignet in die erfindungsgemäßen Körperpflegeprodukte eingeschlossen sein können, sind wie folgt:

1) Parfüme, die eine ölfaktorische Reaktion in Form eines Aromas erzeugen, und deodorierende Parfüme, die zusätzlich dazu, dass sie eine Aromareaktion bieten, auch unangenehmen Körpergeruch verringern können;
2) Hautkühlmittel, wie Menthol, Menthylacetat, Menthylpyrrolidon, carboxyliertes N-Ethyl-p-menthan-3-carboxamid und andere Derivate von Menthol, die eine taktile Reaktion in Form einer Kühlungsempfindung auf der Haut hervorrufen;
3) Aufweichmittel, wie beispielsweise Isopropylmyristat, Siliconsubstanzen, Mineralöle und Pflanzenöle, die eine taktile Reaktion in Form einer Erhöhung des Hautgleitvermögens hervorrufen;
4) andere Deodorantien als Parfüme, deren Funktion es ist, Mikroflora an der Hautoberfläche, insbesondere diejenige, die für die Entwicklung von unangenehmen Körpergeruch verantwortlich ist, zu beseitigen oder das Niveau davon zu verringern. Vorläufer von anderen Deodorantien als Parfüm können auch verwendet werden;
5) aktive Bestandteile von Antischweißmitteln, deren Funktion es ist, das Auftreten von Schweiß an der Hautoberfläche zu verringern oder zu beseitigen;
6) Feuchtigkeitsmittel, die die Haut feucht halten, indem entweder Feuchtigkeit hinzugefügt wird oder verhindert wird, dass sie von der Haut verdampft;
7) Reinigungsmittel, die Schmutz und Öl von der Haut entfernen;
8) aktive Sonnenschutzbestandteile, die Haut und Haar vor UV- und anderen schädlichen Lichtstrahlen von der Sonne schützen. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung ist eine therapeutisch wirksame Menge normalerweise 0,01 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.% der Zusammensetzung;
9) Haarbehandlungsmittel, welche das Haar konditionieren, das Haar reinigen, Haare entwirren, als Stylingmittel, Volumenmittel und Glanzmittel, Antischuppenmittel, Haarwuchsförderer, Haarfarbstoffe und -pigmente, Haarparfüme, Haarrelaxierer, Haarbleichmittel, Haarfeuchtigkeitsmittel, Haar-Ölbehandlungsmittel und Anti-Kräuselungsmittel wirken;
10) Mundpflegemittel, wie Zahnputzmittel und Mundwässer, die die Zähne und das Zahnfleisch reinigen, weiß machen, deodorieren und schützen;
11) Gebisshaftmittel, die künstlichen Gebissen Hafteigenschaften verleihen;
12) Rasierprodukte, wie beispielsweise Cremes, Gele und Lotionen, sowie Rasiermessergleitstreifen;
13) Tissuepapierprodukte, wie beispielsweise feuchtigkeitsspendende Gewebe oder Reinigungsgewebe;
14) Schönheitshilfsmittel, wie Basispulver, Lippenstifte und Augenpflege; und
15) Textilprodukte, wie feuchtigkeitsspendende Tücher oder Reinigungstücher.
16) Nagelpflegeprodukte.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung muss der aktive Haushaltspflegebestandteil dem Verwender einen gewissen Nutzen bieten. Beispiele von Substanzen, die erfindungsgemäß geeignet eingeschlossen sein können, sind wie folgt:

1) Parfüme, die eine olfaktorische Reaktion geben in Form eines Aromas und deodorierenden Parfümen, die zusätzlich dazu, dass sie eine Aromareaktion liefern, auch Geruch verringern können;
2) Insektenschutzmittel, deren Funktion es ist, Insekten von einem bestimmten Bereich fernzuhalten oder davon abzuhalten, dass sie Haut angreifen;
3) Blasenerzeugungsmittel, wie beispielsweise Tenside, das Schaum oder Seifenschaum erzeugt;
4) desodorierende Mittel für Haustiere, wie beispielsweise Pyrethrine, die Haustiergeruch verringern;
5) Haustiershampoomittel und -aktivbestandteile, deren Funktion es ist, Schmutz, Fremdsubstanzen und Keime von Haut- und Haaroberflächen zu entfernen;
6) aktive Bestandteile für Seifenstücke von Industriequalität, Duschgel und Flüssigseife, die Keime, Schmutz, Fett und Öl von der Haut entfernen, Haut desinfizieren und die Haut konditionieren;
7) Allzweckreinigungsmittel, die Schmutz, Öl, Fett, Keime von der Oberfläche in Bereichen wie Küchen, Bädern, öffentlichen Anlagen entfernen;
8) Desinfektionsbestandteile, welche Keime in einem Haus oder einer öffentlichen Anlage abtöten oder deren Wachstum verhindern;
9) aktive Reinigungsbestandteile für Teppiche und Polster, die Schmutz und Fremdpartikel aus der Oberfläche emporheben und entfernen und ferner Weichheit und Parfüme liefern;
10) Wäscheweichmacher, welche statische Aufladung verringern und bewirken, dass sich Gewebe weicher anfühlt;
11) aktive Waschmittelbestandteile, die Schmutz, Öl, Fett, Flecken entfernen und Keime abtöten sowie das Wiederablagern von Substanzen verhindern;
12) Geschirrspülmittel, die Flecken, Speisen, Keime entfernen;
13) Toilettenschüsselreinigungsmittel, die Flecken entfernen, Keime abtöten und desodorieren;
14) Wäschevorreinigungsmittel (Laundry prespotter actives), die bei der Entfernung von Flecken von Kleidern helfen;
15) Gewebeschlichtemittel, welche das Aussehen des Gewebes verbessern;
17) Fahrzeugreinigungsmittel, die Schmutz, Fett usw. von Fahrzeugen und Ausstattung entfernen;
18) Schmiermittel, welches die Reinigung zwischen Bauteilen verringert; und
19) Textilmittel, wie Staubsammelmittel und Reinigungsmittel.

Die obige Liste von aktiven Körperpflege- und Haushaltspflegebestandteilen sind nur Beispiele und sind nicht eine vollständige Liste von aktiven Bestandteilen, die verwendet werden können. Andere Bestandteile, die in diesen Typen von Produkten verwendet werden, sind in der Industrie gut bekannt. Zusätzlich zu den obigen Bestandteilen, die herkömmlich verwendet werden, kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung optional auch Bestandteile einschließen, wie beispielsweise ein Farbmittel, Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Nahrungsmittelzusatzstoffe, α- oder β-Hydroxysäure, Aktivitätsverstärker, Emulgatoren, funktionelle Polymere, Viskositätsmittel (wie beispielsweise NaCl, NH₄Cl, KCl, Fettalkohole, Fettsäureester, Fettsäureamide, Fettalkohol-Polyethylenglycolether, Sorbitpolyethylenglycolether, Cocamidmonoethanolamid, Cocamiddiethanolamid, Cocamidopropylbetain, Tone, Silikas, Cellulosepolymere und Xanthan), Suspensionsmittel (wie beispielsweise Tone, Silika und Xanthan), Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenstoffen, Fette oder Fettverbindungen, antimikrobielle Verbindung, Zinkpyrithion, Siliconsubstanz, Kohlenwasserstoffpolymer, Aufweichmittel, Öle, Tenside, Medikamente, Geschmacksstoffe, Aromen, Verjüngungsmittel und Mischungen davon.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung schließen Beispiele von funktionellen Polymeren (Funktionspolymeren), die in Mischungen mit dem erfindungsgemäßen kationischen Polygalactomannan oder Derivaten davon verwendet werden können, wasserlösliche Polymere, wie anionische, hydrophob-modifizierte und amphotere Acrylsäure-Copolymere, Vinylpyrrolidon-Homopolymere; kationische, hydrophob-modifizierte und amphotere Vinylpyrrolidon-Copolymere; nichtionische, kationische, anionische und amphotere Cellulose-Polymere, wie Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, kationische Hydroxyethylcellulose, kationische Carboxymethylhydroxyethylcellulose und kationische Hydroxypropylcellulose; Acrylamid-Homopolymere und kationische, amphotere und hydrophob-modifizierte Acrylamid-Copolymere, Polyethylenglycol-Polymere und -Copolymere, hydrophob-modifizierte Polyether, hydrophob-modifizierte Polyetheracetale, hydrophob-modifizierte Polyole und Polyetherurethane und andere Polymere, die als assoziative Polymere bezeichnet werden, hydrophob-modifizierte Cellulose-Polymere, Polyethylenoxid-Propylenoxid-Copolymere und nichtionische, anionische, hydrophob-modifizierte, amphotere und kationische Polysaccharide, wie Xanthan, Chitosan, Carboxymethyl-Guar, Alginate, Hydroxypropyl-Guar, Carboxymethyl-Guar-Hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid, Guar-Hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid, Hydroxypropyl-Guar-Hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid ein.
In Übereinstimmung mit der Erfindung sind die Siliconsubstanzen, die verwendet werden können, insbesondere Polyorganosiloxane, die in der Zusammensetzung unlöslich sind und in Form von Polymeren, Oligomeren, Ölen, Wachsen, Harzen oder Gummis vorliegen können.
Die Organopolysiloxane sind ausführlicher definiert in Walter Noll's "Chemistry and Technology of Silicones" (1968), Academic Press. Sie können flüchtig oder nicht-flüchtig sein. Wenn sie flüchtig sind, sind die Silicone insbesondere ausgewählt aus denjenigen mit einem Siedepunkt zwischen 60°C und 260°C und ganz besonders aus:

(i) cyclischen Siliconen, die 3 bis 7 und vorzugsweise 4 bis 5 Siliciumatome enthalten. Diese sind beispielsweise Octamethylcyclotetrasiloxan, insbesondere unter dem Namen "Volatile Silicone 7207" von Union Carbide oder "Silbione 70045 V 2" von Rhone-Poulenc verkauft, Decamethyl-cyclopentasiloxan, unter dem Namen "Volatile Silicone 7158" von Union Carbide und "Silbione 70045 V 5" von Rhone-Poulenc verkauft, sowie Mischungen davon.

Erwähnen lassen sich auch Mischungen von cyclischen Siliconen mit Organosiliconverbindungen, wie beispielsweise die Mischung aus Octamethylcyclotetrasiloxan und Tetratrimethylsilylpentaerythrit (50/50) und die Mischung von Octamethylcyclotetrasiloxan und Oxy-1,1'-bis(2,2,2',2',3,3'-hexatrimethylsilyloxy)neopentan;

(ii) linearen flüchtigen Siliconen mit 2 bis 9 Siliciumatomen und mit einer Viskosität von weniger als oder gleich 5 × 10^–6 m²/s bei 25°C. Ein Beispiel ist Decamethyltetrasiloxan, das insbesondere unter dem Namen "SH 200" von der Firma Toray Silicone vertrieben wird. Silicone, die zu dieser Kategorie gehören, sind ebenso in dem Artikel beschrieben, der in Cosmetics and Toiletries, Band 91, Jan. 76, Seiten 27–32, Todd & Byers "Volatile Silicone Fluids for Cosmetics" veröffentlicht ist.

Nicht-flüchtige Silicone und insbesondere Polyarylsiloxane, Polyalkylsiloxane, Polyalkylarylsiloxane, Silicongummi und -harze, mit organofunktionellen Gruppen modifizierte Polyorganosiloxane und Mischungen davon werden bevorzugt verwendet.
In Übereinstimmung mit der Erfindung sind die Siliconpolymere und -harze, die verwendet werden können, insbesondere Polydiorganosiloxane mit hohen zahlenmittleren Molekulargewichten von zwischen 200.000 und 1.000.000, verwendet alleine oder als eine Mischung in einem Lösungsmittel. Dieses Lösungsmittel kann ausgewählt sein aus flüchtigen Siliconen, Polydimethylsiloxan (PDMS)-ölen, Polyphenylmethylsiloxan (PPMS)-ölen, Isoparaffinen, Polyisobutylenen, Methylenchlorid, Pentan, Dodecan und Tridecan oder Mischungen davon.
Beispiele dieser Siliconpolymere und -harze sind wie folgt:
Polydimethylsiloxan,
Polydimethylsiloxane/Methylvinylsiloxan-Gummis,
Polydimethylsiloxan/Diphenylmethylsiloxan,
Polydimethylsiloxan/Phenylmethylsiloxan und
Polydimethylsiloxan/Diphenylsiloxanmethylvinylsiloxan.
Produkte, die insbesondere in Übereinstimmung mit der Erfindung verwendet werden können, sind Mischungen, wie beispielsweise:

(a) Mischungen, die gebildet sind aus einem an dem Ende der Kette hydroxylierten Polydimethylsiloxan (gemäß der Nomenklatur in dem CTFA-Lexikon als Dimethiconol bezeichnet) und aus einem cyclischen Polydimethylsiloxan (gemäß der Nomenklatur in dem CTFA-Lexikon als Cyclomethicon bezeichnet), wie beispielsweise das Produkt Q2 1401, verkauft von der Dow Coming Company;
(b) Mischungen, die gebildet sind aus einem Polydimethylsiloxangummi mit einem cyclischen Silicon, wie beispielsweise das Produkt SF 1214 Silicone Fluid von der Firma General Electric Company; dieses Produkt ist ein SF 30-Gummi, der einem Dimethicon entspricht, mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 500.000, aufgelöst in SF 1202 Silicone Fluid-Öl, entsprechend Decamethylcyclopentasiloxan; und
(c) Mischungen, die gebildet sind aus zwei PDMSs mit unterschiedlichen Viskositäten und insbesondere aus einem PDMS-Gummi und einem PDMS-Öl, wie beispielsweise das Produkt SF 1236 von General Electric Company. Das Produkt SF 1236 ist eine Mischung aus einem oben definierten Gummi SE 30 mit einer Viskosität von 20 m2/s und einem Öl SF 96 mit einer Viskosität von 5 × 10^–6 m²/s. Dieses Produkt enthält vorzugsweise 15 % SE 30-Gummi und 85 % SF 96-Öl.

Diese Siliconsubstanzen in Körperpflege- und Haushaltsprodukten wirken als Konditionierungsmittel für Haar, Haut und Textiloberflächen. Andere Arten von Konditioniermitteln schließen Kohlenwasserstofföle, wie Mineralöl und Fettsäureester von Glycerol und Panthenol und ihren Derivaten, wie Panthenylethylether, Panthenylhydroxypropylsteardimoniumchlorid und Pantothensäure ein.
Zum genaueren Verständnis der Erfindung kann auf die folgenden Beispiele verwiesen werden, die für die weitere Illustration der Erfindung gedacht sind und nicht in einem einschränkenden Sinne ausgelegt werden sollen. Alle Teile und Prozentzahlen sind gewichtsbezogen, wenn nicht anders angegeben.
Beispiele
A. Standardmethoden
I. Chemisches Verfahren unter Verwendung von Oxidationsmittel (Vier-Schritt-Zugabe)
Materialien:

Kationisches Polygalactomannan (Polygalactomannan-Hydroxypropyltrimoniumchlorid)-Hercules, Incorporated CAS# 65497-29-2
Fumarsäure, P. A.-Acros/Fisher Scientific, CAS# 110-17-8
Dow Corning 200^® Fluid, 50 CST.-Siliconöl für Neslab-Ölbad CAS# 63448-62-9
Kathon^® CG stabilisierendes Biozid/Konservierungsmittel-Rohm und Haas Co, CAS# Mischung, siehe MSDS
Wasserstoffperoxid, 30 %-J T Baker-CAS# 7722-84-1 EM Quant Peroxide Test Strip von EM Science.

Depolymerisation von kationischem Polygalactomannan:

	Einsatzstoff für den ersten Schritt	Einsatzstoff für den zweiten Schritt	Einsatzstoff für den dritten Schritt	Einsatzstoff für den vierten Schritt	Endeinsatzstoff insgesamt
Entionisiertes Wasser	2400,0	q.s. auf 2500	q.s. auf 2500	q.s. auf 2500	2.097,5
Wasserstoffperoxid, 1,0 %	37,5	37,5	37,5	37,5	150,0
Kationisches Polygalactomannan mit 2,0 % hinzugefügter Fumarsäure	62,5	62,5	62,5	62,5	250,0
	2.500	2.500	2.500	2.500	2.497,5
Kathon CG Insgesamt	2.500,0	2.500,0	2.500,0	2.500,0	2,5 2.500,0

Beachte: In dieser Formulierung wird Wasserstoffperoxid zu 60 Gew.-Teilen 1,0 % H₂O₂ pro 100 Gew.-Teile Polygalactomannan verwendet.

Vorgehensweise:
Das entionisierte Wasser des ersten Schritts wurde abgewogen und in das Becherglas gegeben, und das Becherglas wurde unter Verwendung einer Kettenklammer in dem Bad aufgehängt. Ein Caframo Stirrer Model BDC-3030 wurde mit einem Caframo "U"-förmigen 4" (Anker)-Schaufelblatt und einem Digital-Alarmthermometer-Messfühler in dem Ansatz ausgerüstet. Das Becherglas wurde mit Saranfilm abgedeckt, um den Wasserverlust zu minimieren. Das Wasser wurde in dem auf ~95°C eingestellten Ölbad auf 85 bis 90°C erhitzt, während bei ~50 U/min gerührt wurde. Die Badtemperatur wurde nach Bedarf eingestellt, um die Temperatur des Ansatzes bei 85 bis 90°C zu halten. Ein zusätzlicher Caframo-Mischer, Modell RZR-1 wurde mit einem 2''-Propellerblatt bei niedriger Geschwindigkeit in dem Bad verwendet, um die Ölzirkulation zu verbessern.
Die Rührergeschwindigkeit wurde, so weit es das Volumen zuließ, auf ~100 U/min erhöht und 1/4 der gesamten Peroxidbeschickung wurde unter Verwendung einer abgewogenen Injektionsspritze geeigneter Größe in das Becherglas gegeben, indem das Peroxid durch den Saranabdeckung injiziert wurde. Man ließ den Inhalt des Becherglases sich für ~5 Minuten vermischen. Dann wurde die Abdeckung von dem Becherglas entfernt und sehr langsam wurde 1/4 des gesamten kationischen Polygalactomannan-Inhaltsstoffs unter Rühren in das Becherglas gesiebt. Die Rührgeschwindigkeit des Rührers wurde geregelt, um eine angemessene Wirbelgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Ein gewisses Verklumpen (lumping) kann auftreten, insbesondere während der ersten Polygalactomannan-Zugabe; kleine Klumpen lösen sich jedoch auf, wenn sich die Viskosität erhöht. Die Abdeckung wurde ersetzt und das Mischen bei einer Temperatur von 85 bis 90°C fortgesetzt, bis sich die Viskosität ausreichend verringert hatte, um die nächste Polymerzugabe zu erlauben.
Die Zugabe von Peroxid und Polymer wurde insgesamt viermal wiederholt, wobei man vor der nächsten schrittweisen Zugabe Zeit ließ, damit sich das Polymer auflösen und sich die Viskosität verringern kann, bis die gesamten H₂O₂- und Polygalactomannan-Einsatzstoffe hinzugefügt waren. Gegebenenfalls wurde das Wasserniveau in dem Becherglas in jedem Intervall für den Wasserverlust eingeregelt. Nach der letzten Zugabe wurde das Mischen für eine Stunde fortgesetzt; dann wurde die Menge von Rest-Peroxid unter Verwendung der EM Quant Peroxide Test Strips überprüft. Der Mischer wurde angehalten und ein kleines Loch wurde in dem Saran gemacht, wo der Messbereich des Teststreifens für eine Sekunde in die Lösung eingetaucht wurde. Überschüssige Substanz wurde von dem Teststreifen abgeschüttelt und nach 15 Sekunden wurde die Farbe des Messbereichs des Teststreifens mit der Skala auf dem Behälter verglichen. Die Reaktion wurde fortgesetzt, bis der H₂O₂-Level < 50 ppm war. Beachte: Der Messbereich der Teststreifen färbt sich wahrscheinlich dunkelbraun infolge des hohen vorliegenden Peroxidlevels. In diesem Fall extrahiere vorsichtig eine kleine Probe (~5 g) aus der Lösung und verdünne mit einer Menge entionisiertem Wasser von Raumtemperatur, die ausreicht, um Ablesungen auf dem Teststreifen innerhalb seines Detektionsbereichs zu erlauben.
Die Badheizung wurde abgeschaltet und das Öl durch den Neslab FTC-350-Kühler umgeleitet. Wenn das Öl kühl genug war, wurde das Becherglas vorsichtig von dem Bad entfernt (glitschig vom Siliconöl) und das Nettogewicht des Ansatzes wurde bestimmt. Die erforderliche Menge Zusatzwasser wurde bestimmt, das Zusatzwasser wurde mit 1,0 % Germaben II-Produkt vorgemischt und die Wasser/Germaben II-Mischung wurde hinzugefügt, während manuell gerührt wurde. Wenn die Lösung extrem viskos war, wurde das Becherglas für den Zusatz von stabilisierendem Biozid und Zusatzwasser unter mechanischem Rühren in das Bad zurückgestellt. Der Inhalt des Becherglases wurde, während er warm war, in geeignete Behälter verpackt, für die Aufbewahrung, Stabilitätstestung des pH, der Brookfield-Viskosität und Analysen nach Bedarf.
Klärungsmethoden
Eine Lösung mit einem Lichttransmissionsgrad von größer als 80 % bei einer Lichtwellenlänge von 600 nm wurde erhalten, indem die Reaktionsprodukte aus den Beispielen 1 bis 10 einem der folgenden Klärungsprozeduren I oder II unterzogen wurden.
I. Klärung durch Zentrifugations-Filtrations-Methode

1) Die Probe wurde bei 7.500 U/min für 30 Minuten in einer Du Pont Sorvall RC24-Zentrifuge zentrifugiert.
2) Optional (wenn der Überstand nicht völlig klar war) wurden die zentrifugierten Proben unter Vakuum durch einen Millipore-Glasfaserfilter (Reihe AP25, Porengröße 0,8 bis 8,0 Mikron, Dicke 0,8 bis 1,0 mm, Flussrate 1 bis 2 s/100 ml, < 105°C Temperaturtoleranz) filtriert.

II. Klärung durch Filterhilfe-Methode

1) Die wie in den Beispielen 1 bis 10 beschrieben hergestellten Reaktionsprodukte wurden abgewogen.
2) Die Produktlösung wurde auf eine Temperatur von 70 bis 90°C erhitzt.
3) 3 Gew.% einer faserigen Cellulosefilterhilfe oder Perlit-Filterhilfe wurde unter gutem Vermischen unter Verwendung eines mechanischen Mischers zu dem Reaktionsprodukt hinzugefügt.
4) Die heiße Dispersion wurde durch Whatman #41-Filterpapier in einem Buchner-Trichter unter Absaugvakuum in einen Erlenmeyer-Kolben filtriert.
5) Optional wurden die Proben unter Vakuum durch einen Millipore-Glasfaserfilter (Reihe AP25, Porengröße 0,8 bis 8,0 Mikron, Dicke 0,8 bis 1,0 mm, Flußrate 1 bis 2 s/100 ml, < 105°C Temperaturtoleranz) filtriert.

Kämmtest
Die Nasskämm- und Trockenkämmmessungen wurden an einem Instron-Instrument unter Verwendung von mild gebleichten europäischen Haarlocken (European hair tresses), die mit einem milden Shampoo auf anionischer Tensid-Basis oder einem nichtionischen Tensid-Shampoo shampooniert worden waren, durchgeführt.
Die prozentuale Verringerung der Nasskämm- und Trockenkämmenergie ist definiert, wie in Gleichung (1) gezeigt ist. Die Energie, die zum Kämmen einer Locke nach dem Shampoonieren mit einem Shampoo, das kationisches Polymer enthielt, erforderlich war, wurde von der Energie subtrahiert, die zum Kämmen einer Locke, die zweimal mit 4,5 Gew.% Natriumlaurylsulfat (SLS)-Lösung shampooniert worden war, erforderlich ist. Dieser Rest wurde dann durch die Energie dividiert, die zum Kämmen der mit der SLS-Lösung gewaschenen Locke erforderlich war. Der Wert wurde mit 100 multipliziert und als die prozentuale Verringerung der Kämmkraft bezeichnet. Die prozentuale Verringerung war typischerweise eine positive Zahl, wenn das kationische Konditionierpolymer das Haar konditioniert.

(1) [Energie(Kein Polymer)(gf-mm)-Energie(mit Polymer)]/Energie(Kein Polymer)] × 100 = prozentuale Verringerung der Kämmenergie.

Beispiel 1
Die oben erwähnte Standard-Zersetzungsmethode wurde verwendet, außer dass der Klärungsschritt weggelassen wurde. Etwa 935 g Wasser wurden in ein 1.500 ml Becherglas gegeben und in ein auf eine Temperatur von etwa 120°C eingestelltes Ölbad gestellt. Das Becherglas wurde dann in dem Ölbad auf eine Temperatur von etwa 85 bis 95°C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten. Ein Doppel-2''-Propellerblatt-Mischer wurde in das Becherglas eingesetzt und eine kleine Portion N-Hance^® kationisches Guar-Produkt (Hercules Incorporated, Wilmington, DE) wurde unter Rühren hinzugefügt. Dann wurde eine kleine Menge Peroxid in das Becherglas gegeben, während das Mischen fortgesetzt wurde. Die Viskosität dieser Mischung wurde dick und das Mischen wurde bei 85 bis 95°C fortgesetzt, bis die Viskosität niedrig genug wurde für die nächsten Portionen der Polymer- und Peroxidzugabe. Drei zusätzliche Portionen des Polymers und Peroxids wurden wiederholt, bis die vollständige Menge des Polymers und Peroxids beendet war. Während dieser schrittweisen Zugabe des Polymers und Peroxids verdampfte einiges Wasser. Folglich wurde am Ende der Zugaben das Wasserniveau für den Wasserverlust einreguliert. Die Menge von Restperoxid wurde in dem Becherglas periodisch unter Verwendung von Teststreifen überprüft und die Reaktion wurde fortgesetzt, bis weniger als 50 ppm Peroxid verblieben. Das Ölbad wurde dann abgeschaltet und das Becherglas auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Das Germaben^® II-stabilisierende Biozid/Konservierungsmittel (ISP Incorporated, Wayne, N.J.) wurde in das Becherglas gegeben.
10 Gramm der Polymerlösung in dem Becherglas wurden in ein 4-Unzen-Probengefäß zugemessen und 90 g Wasser wurden hinzugefügt, um diese Polymerprobe zu verdünnen und so eine 1,0 % Lösung herzustellen. Eine Brookfield-Viskositätsmessung bei 25°C wurde mit dieser 1,0 Lösung durchgeführt. Die unten erwähnte Tabelle 1A (Experiment A bis F) stellt die Bestandteile für dieses Experiment zusammen.

Die Summe der Labordaten und analytischen Daten für die Experimente A bis F sind in Tabelle 13 gezeigt.

Tabelle 1A Abbau von kationischen Guar-Polymeren
	A	B	C	D	E	F
Entionisiertes Wasser	935,07	947,36	960,00	965,15	967,74	970,35
N-Hance 3205	25,97	26,32	26,67	26,81	26,88	26,95
Wasserstoffperoxid – 6,0 %	38,96	26,32	13,33	8,04	5,38	2,70
	1.000,00	1.000,00	1.000,00	1.000,00	1.000,00	1.000,00

N-Hance 3205	25,97	26,32	26,67	26,81	26,88	26,95
Wasserstoffperoxid – 6,0 %	38,96	26,32	13,33	8,04	5,38	2,70

N-Hance 3205	25,97	26,32	26,67	26,81	26,88	26,95
Wasserstoffperoxid – 6,0 %	38,96	26,32	13,33	8,04	5,38	2,70

N-Hance 3205	25,97	26,32	26,67	26,81	26,88	26,95
Wasserstoffperoxid – 6,0 %	38,96	26,32	13,33	8,04	5,38	2,70
Germaben II	10,00	10,00	10,00	10,00	10,00	10,00
	1.204,79	1.167,92	1.130,00	1.114,55	1.106,78	1.098,95

1,0 Verdünnungen:
	A	B	C	D	E	F
Polymer	10,00	10,00	10,00	10,00	10,00	10,00
Entionisiertes Wasser	90,00	90,00	90,00	90,00	90,00	90,00
Germaben II	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
	101,00	101,00		101,00	101,00	101,00

Tabelle 1B Polymerabbau – Zusammenfassung von Labordaten und analytischen Daten
	A	B	C	D	E	F
N-Hance 3205 Charge #J-9203A
Teile 6 % H₂O₂ pro 100 Teile Polymer	150	100	50	30	20	10
Feststoffe, wie hergestellt	12,14	11,57	11,08	11,44	11,36	11,61
Bei 10,0 % Feststoffen:
Viskosität	19,0	24,0	350,5	158	640	2.380
PH	3,37	3,79	4,33	5,22	5,46	6,01
Farbe	Dunkelbraun	Dunkelbraun	GelbWeiß	Dunkelbraun	Mittelbeige	Mittelbeige
Stabilität	Separiert	Separiert	OK	Separiert	Separiert	OK



Bei 1,0 % Feststoffen:
Viskosität	1,2	1,28	2,35	1,8	2,36	4,18
PH	3,54	3,89	4,47	5,4	5,75	6,17
Farbe	Hellgelb	Hellgelb	Trübe, w.w.	Trübe, Wasserweiß (w.w.)	Trübe, w.w.	Trübe, w.w.
Stabilität	Separiert	Separiert	Separiert	Separiert	Separiert	Separiert

Beispiel 2
Die in Beispiel 1 oben erwähnte Vorgehensweise wurde für die Experimente G, H und I befolgt, außer dass die Ölbadtemperatur einreguliert wurde, um die Probentemperatur bei etwa 85 bis 9000 zu halten und eine 1,0 % Wasserstoffperoxidlösung anstelle einer 6,0 % Lösung verwendet wurde. Ebenso wurde die Reihenfolge der Zugabe des Polymers und Peroxids umgedreht und das Peroxid zuerst zugesetzt und dann schrittweise das Polymer. Die unten angegebene Tabelle 2 stellt die Bestandteile für die Experimente G, H und I zusammen.
Beispiel 3

In dem folgenden Experiment (Tabelle 2, Experimente J, K und L) wurde die in Beispiel 2 oben verwendete Vorgehensweise verwendet, außer dass N-Hance^® 3215-Produkt (mit Fumarsäure) anstelle von N-Hance^® 3205-Polymer verwendet wurde.

Tabelle 2 Abbau von kationischen Guar-Polymeren
	G	H	I		J	K	L
Entionisiertes Wasser	957,44	963,59	969,83		957,44	963,59	969,83
Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64	3,23		15,96	9,64	3,23
N-Hance 3205	26,60	26,77	26,94	N-Hance 3215 mit Fumarsäure	26,60	26,77	26,94
	1.000	1.000	1.000		1.000	1.000	1.000

Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64	3,23		15,96	9,64	3,23
N-Hance 3205	26,60	26,77	26,94	N-Hance 3215 mit Fumarsäure	26,60	26,77	26,94

Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64	3,23		15,96	9,64	3,23
N-Hance 3205	26,60	26,77	26,94	N-Hance 3215 mit Fumarsäure	26,60	26,77	26,94

Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64	3,23		15,96	9,64	3,23
N-Hance 3205	26,60	26,77	26,94	N-Hance 3215 mit Fumarsäure	26,60	26,77	26,94

Germaben II	10,00	10,00	10,00		10,00	10,00	10,00
	1.111,08	1.092,46	1.073,57		1.111,08	1.092,46	1.073,57
Polymer	G	H	I		J	K	L
X 32502-69-1	10,00	10,00	10,00		10,00	10,00	10,00
Entionisiertes Wasser	90,00	90,00	90,00		90,00	90,00	90,00
Germaben II	1,00	1,00	1,00		1,00	1,00	1,00
	101,00	101,00	101,00		101,00	101,00	101,00

Beispiel 4
Dieselbe in Beispiel 3 verwendete Vorgehensweise wurde in diesem Beispiel 4 für die Experimente der Reihe M, N und O befolgt und in Tabelle 3 angegeben, außer dass (a) für Experiment M Jaguar^® C-13-S kationisches Guar-Produkt (Rhodia Incorporated, Cranberry, N.J.) verwendet wurde, (b) für Experiment N Jaguar^® C-162 kationisches Hydroxypropyl Guar-Produkt (Rhodia Incorporated, Cranberry, N.J.) verwendet wurde und (c) für Experiment O, N-Hance^® 3215 kationisches Guar-Produkt (Hercules Incorporated, Wilmington, DE), das nur mit Wärme abgebaut worden war und kein Peroxid verwendet wurde.

Experiment O war nach der ersten Polymerzugabe extrem viskos. Zweite und dritte Polymerzugaben wurden in Hälften unterteilt, jedoch blieb die Viskosität extrem hoch. Die Herstellung wurde abgebrochen; das Germaben-Konservierungsmittel wurde nicht hinzugefügt. Dieses Beispiel zeigte, dass der thermische Abbau in Abwesenheit von Wasserstoffperoxid sehr langsam abläuft.

Tabelle 3 Abbau von kationischen Guar-Polymeren
	M	N	O
Entionisiertes Wasser	963,59	963,59	972,97
Wasserstoffperoxid – 1,0 %	9,64	9,64	---
Jaguar C-13-S	26,77	---	---
Jaguar C-162	---	26,77	---
N-Hance 3215			27,03

Wasserstoffperoxid – 1,0 %	9,64	9,64	---
Jaguar C-13-S	26,77	---	---
Jaguar C-162	---	26,77	---
N-Hance 3215			*13,52

Wasserstoffperoxid – 1,0 %	9,64	9,64	---
Jaguar C-13-S	26,77	---	---
Jaguar C-162	---	26,77	---
N-Hance 3215			*13,52

Wasserstoffperoxid – 1,0 %	9,64	9,64	---
Jaguar C-13-S	26,77	---	---
Jaguar C-162	---	26,77	---

Germaben II	10,00	10,00	---
	1,092,46	1.092,46	972,97

1,0 % Verdünnungen:
	M	N
Polymer	10,00	10,00
Entionisiertes Wasser	90,00	90,00
Germaben II	1,00	1,00
	101,00	101,00

Beispiel 5

Dieselbe Zubereitung und Vorgehensweise, die für Beispiel 2 verwendet wurde, wurde in diesem Beispiel 5 für die Experimente P, Q und R verwendet und über sie wird in Tabelle 4 berichtet.

Tabelle 4 Abbau von kationischen Guar-Polymeren
	P	Q	R
Entionisiertes Wasser	957,44	963,59	969,83
Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64	3,23
N-Hance 3205	26,60	26,77	26,94
	1000,00	1000,00	1000,00

Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64	3,23
N-Hance 3205	26,60	26,77	26,94

Wasserstoffperoxid – 1 %	15,96	9,64	3,23
N-Hance 3205	26,60	26,77	26,94

Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64	3,23
N-Hance 3205	26,60	26,77	26,94

Germaben II	10,00	10,00	10,00
	1111,08	1092,46	1073,57

1 % Verdünnungen:
	P	Q	R
	10,00	10,00	10,00
Entionisiertes Wasser	90,00	90,00	90,00
Germaben II	1,00	1,00	1,00
	101,00	101,00	101,00

Beispiel 6

Dieselbe Vorgehensweise, die für die Experimente der Reihe J, K und L in Beispiel 3 verwendet wurde, wurde für die Experimente S, T, U, V, W und X von diesem Beispiel 6 verwendet, und über sie wird in Tabelle 5 berichtet. Für Experiment U wurde die verwendete Peroxidmenge nach Bedarf variiert, um das gewünschte Molekulargewicht zu erzielen. Für Experiment X ist die Leitungswasserkonzentration in Gallonen und alle anderen Materialkonzentrationen sind in Pfund. Für die Experimente W und X wurden N-Hance 3215 wasserbenetzte Guar-Splits anstelle von N-Hance 3215 Guar-Pulver verwendet und Salzsäure wurde anstelle von Fumarsäure verwendet, um die Guar-Splits auf einen pH von 6,5 zu neutralisieren. Das Produkt von Experiment X wurde weiter mit Natriumhydroxid bei pH 8 für 30 Minuten behandelt, gefolgt von der Neutralisation mit verdünnter Salzsäure. Die Klärung der Reaktionsprodukte aus den Experimenten V, W und X unter Verwendung der oben beschriebenen Klärungsmethode I ergab ein Produkt mit einem Molekulargewicht von 50.000 bis 55.000 Dalton und mit einem optischen Lichttransmissionsgrad bei 600 nm über 90 %. Optional wurde ein zweites Polymer zu der Shampooformulierung hinzugefügt. Kathon CG-Konservierungsmittel (Rotem & Haas, Philadelphia, PA) wurde zu den Zubereitungen U, V, W und X in Beispiel 6 hinzugefügt.

Tabelle 5 Abbau von kationischen Guar-Polymeren
	S	T	U	V	W	X
Leitungswasser						278
Entionisiertes Wasser	957,44	963,59	2412,3	2412,3	2300
Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64
Wasserstoffperoxid – 6,0 %			18,75	18,75	18,7	2,8
2 N HCl (aq)						1,27
N-Hance 3215 mit Fumarsäure	26,60	26,77	68,9	68,9
N-Hance 3215-Splits (39,5 % Feststoffe)					62,4	23,45
	1000,00	1000,00	2500	2500	2381
Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64
Wasserstoffperoxid – 6,0 %			18,75	18,75	18,7	2,8
2 N HCl (aq)						3,33
N-Hance 3215 mit Fumarsäure	26,60	26,77	68,9	68,9
N-Hance 3215-Splits					62,4	23,45
Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64
Wasserstoffperoxid – 6,0 %			18,75	18,75	18,7	2,8
2 N HCl (aq)						3,33
N-Hance 3215 mit Fumarsäure	26,60	26,77	68,9	68,9
N-Hance 3215-Splits					62,4	23,45
Wasserstoffperoxid – 1,0 %	15,96	9,64
Wasserstoffperoxid – 6,0 %			18,75	18,75	18,7	2,8
2 N HCl (aq)						3,33
N-Hance 3215 mit Fumarsäure	26,60	26,77	68,9	68,9
N-Hance 3215-Splits					62,4 2	23,45 0,38
Kathon CG			2	2	62,4 2	23,45 0,38
Germaben II	10,00	10,00	-	-
	1111,08	1092,46	2500	2500	2625
1,0 % Verdünnungen:
	10,00	10,00
Entionisiertes Wasser	90,00	90,00
Germaben II	1,00	1,00
	101,00	101,00

Beispiel 7
II. Chemisches Verfahren unter Verwendung von Oxidationsmittel (Zwei-Schritt-Zugabe)
Ein Produkt mit 10 % Feststoffen insgesamt, einem Molekulargewicht von 45.000 bis 65.000 Dalton und einem Lichttransmissionsgrad bei 600 nm über 96 % wurde hergestellt unter Verwendung des folgenden Verfahrens in Kombination mit einem Klärungsschritt. Das hergestellte Produkt hatte funktionelle Aldehydgruppen auf dem niedermolekulargewichtigen kationischen Guar.

1) 700 g Leitungswasser wurde in einem mit einem Overheadmischer ausgerüsteten Glasreaktor auf 50°C erwärmt.
2) 141 g gewaschene feuchte kationische Guar-Splits, die etwa 60 bis 65 % Feuchtigkeit hatten, wurden in den Reaktor gegeben. Das Wasser und die Guar-Splits wurden mit dem Overhead-Mischer gerührt und so eine Suspension gebildet.
3) Schrittweise wurden bis zu 1,5 g Fumarsäure zu der Suspension gegeben, um den pH auf 5,0 bis 5,5 einzuregeln.
4) 2,83 g 30 % H₂O₂ wurden zu der Guar-Split-Suspension hinzugefügt.
5) Die Temperatur wurde auf 90°C erhöht.
6) Fumarsäure wurde nach Bedarf hinzugefügt, um den pH bei 5,0 bis 5,5 zu halten.
7) Sobald die Splits aufgeschlossen waren und ein Wirbel auftrat, wurde eine zweite Ladung von 141 g Guar-Splits und 1,1 g Fumarsäure schrittweise hinzugefügt, und eine zweite Zugabe von 2,83 g 30 % H₂O₂ gemacht.
8) Sobald sich die prozessinterne Viskosität (gemessen an einem Brookfield-Viskosimeter bei 90°C mit einem kleinen Probenadapter 13R und Spindel #31 bei 30 U/min) der Suspension auf 230 bis 280 cP verringert hatte, wurde das Erhitzen des Reaktors angehalten und 0,1 bis 0,5 g Natriummetabisulfit wurde hinzugefügt, um sofort restliches H₂O₂ zu beseitigen, das mit einem Teststreifen gemessen wurde. Das molare Verhältnis des Natriummetabisulfits zum restlichen H₂O₂ war etwa 1:2.
9) Unter Verwendung des Teststreifens wurde bestätigt, dass der H₂O₂-Level null war.
10) Das Produkt wurde nach der Klärungsmethode II, die oben angegeben ist, geklärt, indem 30 g Filterhilfe aus gemahlenen gebleichten Kraft-Zellstofffasern zu der Lösung hinzugefügt wurden und unter Verwendung des Overheadmischers gut vermischt wurden.
11) 1 g Kathon CG (0,1 %) Lösung wurde als stabilisierendes Biozid/Konservierungsmittel hinzugefügt.

Beispiel 8
III. Biochemisches Verfahren, gekoppelt mit chemischem Oxidationsmittel
Ein Produkt mit 10 % Gesamtfeststoff, Molekulargewicht (Mw) von 45.000 bis 65.000 Dalton und einem Lichttransmissionsgrad bei 600 nm von über 96 % wurde unter Verwendung des folgenden Verfahrens hergestellt. Das hergestellte Produkt hatte ferner funktionelle Aldehydgruppen an dem niedermolekulargewichtigen kationischen Guar.

1) 700 g Leitungswasser wurden in einem mit einem Overheadmischer ausgerüsteten Glasreaktor auf 50°C erwärmt.
2) 282 g gewaschene feuchte Guar-Splits wurden zu dem Wasser hinzugegeben, um eine Aufschlämmung zu bilden.
3) 300 mg Mannanase (von ChemGen Corp., Rockville, MD) wurden zu der Guar-Split-Aufschlämmung hinzugefügt, sobald der pH mit einer Säure auf unter 9,0 eingestellt war, jedoch bevor er pH 7,5 erreichte. Nach 30 Minuten bei einem basischen pH von 9,0 bis 8,0 wurde der pH mit einer Säure schrittweise auf pH 5,0 bis 5,5 verringert.
4) Sobald die Guar-Split-Aufschlämmung vollständig hydratisierte und eine dicke, apfelsossenartige Suspension sich zu verdünnen begann, wurden 13,6 g 30 % H₂O₂ (4.000 ppm oder 0,40 % in der Guar-Suspension) zu der Guar-Split-Suspension hinzugefügt.
5) Die Temperatur wurde auf 90°C erhöht.
6) Sobald die prozessinterne Viskosität der Suspension sich auf 230 bis 280 cP verringert hatte, wurde das Erwärmen des Reaktors angehalten und 0,1 bis 0,5 g Natriummetabisulfit wurden hinzugefügt, um sofort restliches H₂O₂ zu beseitigen und eine Lösung zu bilden, die mit Teststreifen gemessen wurde. Das molare Verhältnis des Bisulfits zum restlichen H₂O₂ war etwa 1:1,5.
7) Unter Verwendung des Teststreifens wurde bestätigt, dass der H₂O₂-Level null war.
8) Das Produkt wurde nach der oben erwähnten Klärungsmethode II geklärt, indem 30 g Cellulosefaser zu der Lösung gegeben wurde und unter Verwendung des Overheadmischers gut vermischt wurde.
9) 1 g Kathon CG (0,1 %) Lösung wurde als ein Konservierungsmittel zu dem klaren Endprodukt hinzugefügt.

Beispiel 9
IV. Biochemisches Verfahren
Ein Produkt mit 10 % Gesamtfeststoffen, einem Molekulargewicht von 45.000 bis 65.000 Dalton und einem Lichttransmissionsgrad bei 600 nm von über 96 % wurde unter Verwendung des folgenden Verfahrens hergestellt.

1) 700 g Leitungswasser wurden in einem mit einem Overheadmischer ausgerüsteten Glasreaktor auf 50°C erwärmt.
2) 282 g gewaschene feuchte Guar-Splits wurden zu dem Wasser gegeben, um eine Aufschlämmung zu bilden.
3) 300 mg Mannanase wurden zu den Guar-Splits gegeben, sobald der pH mit einer Säure auf einen pH von 9,0 bis 6,5 eingestellt war.
3) Sobald die prozessinterne Viskosität der Suspension 275 bis 325 cP erreicht hatte, wurde der Reaktor schnell auf 90°C erhitzt und dort für 30 Minuten gehalten, um das Enzym zu deaktivieren.
4) Das Produkt wurde nach der Klärungsmethode II geklärt.
5) 1 g Kathon CG (0,1 %) Lösung wurde als ein Konservierungsmittel zu dem Endprodukt hinzugefügt.

Beispiel 10
V. Biochemisches Verfahren, gekoppelt mit biochemischer Oxidation
Ein Produkt mit 10 % Gesamtfeststoffen, einem Mw von 20.000 bis 60.000 Dalton und einem Lichttransmissionsgrad bei 600 nm von über 90 % wurde unter Verwendung des folgenden Verfahrens hergestellt. Das so hergestellte Produkt hatte Aldehydgruppen an dem niedermolekulargewichtigen kationischen Guar.

1) 700 g Leitungswasser bei 25°C wurden in einen mit einem Overheadmischer ausgerüsteten Glasreaktor gegeben.
2) 282 g gewaschene feuchte kationische Guar-Splits mit etwa 60 bis 65 % Feuchtigkeit wurden in den Reaktor gegeben, um eine Suspension zu bilden, während mit dem Overheadmischer gerührt wurde.
3) Vorsichtig aber schnell wurde Fumarsäure hinzugefügt, um den pH auf 6,5 bis 7,5 einzustellen.
4) 300 mg Mannanase wurden zu der Guar-Split-Suspension hinzugefügt.
5) Dann wurde die Suspension mit Luft bei 0,1 bis 0,3 Volumenteilen Luft pro Volumenteil der Suspension pro Minute besprüht (sparged).
6) Als nächstes wurden 6.000 internationale Einheiten Galactoseoxidase (von Hercules Incorporated, Wilmington Delaware), 60.000 internationale Einheiten Katalase (Terminox Ultra 50L Produkt von NovoZyme, Franklintown, North Carolina) und 1.500 Einheiten Peroxidase (NS51004, ebenso von NovoZyme) zu der obigen Suspension hinzugefügt.
7) Abhängig von dem gewünschten Molekulargewicht und dem Niveau der Oxidation des Endprodukts setzte man die Reaktion für 1 bis 3 Stunden fort.
8) Am Ende der Reaktion wurde der pH auf 4,0 eingestellt, dann wurde der Reaktor auf 90°C erhitzt und für 30 Minuten gehalten, um die Enzyme zu deaktivieren.
9) Das Produkt wurde nach der oben erwähnten Klärungsmethode II geklärt.
10) 1 g Kathon CG (0,1 %) Lösung wurde als ein Konservierungsmittel zu dem klaren Endprodukt gegeben.

Beispiel 11
Formulierung A
Erwachsenen-Shampoo (anionisches Tensidsystem)
2-in-1-Konditioniershampoo für Erwachsene

Cocoamidopropylbetain-Amphosol CA, 30 % wirksame Bestandteile (Stepan Chemicals, Chicago, IL),
Sodiumlaureth (3) sulfat-30 % wirksame Bestandteile, Rhodapex ES STD (Rhodia Incorporated, Cranberry, N.J.))
DMDM Hydantoin – 55 % wirksame Bestandteile,
Glydant^TM (Lonza, Fair Lawn, N.J.)
Entionisiertes Wasser

Phase 1	Entionisiertes Wasser	48,50 Gramm
	Kationisches Polymer (100 % wirksame Bestandteile)	0,50 Gramm
	Zitronensäure, 5 % Lösung, um den pH auf 5 bis 5,5 einzustellen
Phase 2	Rhodapex ES (30 %, wie erhalten)	35,00 Gramm
	Zitronensäure, 5,0 % Lösung, um den pH auf 5,0 bis 5,5 einzustellen
Phase 3	Amphosol CA (30 % wirksame Bestandteile)	12,00 Gramm
Phase 4	Natriumchlorid, 10,0 % Lösung	4,00 Gramm
	DMDM-Hydantoin	0,50 Gramm

Korrigiere das kationische Polymer im Hinblick auf Feuchtigkeit oder Wasser/Lösungsmittel.
Stelle Kontrollshampoo ohne kationisches Polymer her.
Stelle Menge von 700 g her.

Vorgehensweise:

Phase 1 Wasser wurde in einem Gefäß auf 80 bis 90°C erhitzt. Kationisches Polygalactomannan wurde zu dem erhitzten Wasser hinzugefügt, während bei ~60 bis 65°C gerührt wurde. Man ließ die Mischung unter Rühren auf 25 bis 35°C abkühlen. Zitronensäure wurde zu der abgekühlten Mischung hinzugefügt, um den pH auf 5,00 bis 6,00 zu verringern. Die Mischung wurde dann etwa eine Stunde bis zum Auflösen gerührt.
Phase 2 Rhodapex ES STD-Produkt wurde in einem separaten geteerten (tarred) Becherglas ausgewogen. Phase 1 wurde unter Mischen zu Phase 2 hinzugefügt. Der pH wurde mit Zitronensäure wieder auf 5,0 bis 5,5 eingestellt. Die Mischung wurde für 30 bis 60 Minuten gerührt, bis sie homogen war.
Phase 3 Amphosol CA-Produkt wurde unter Mischen zu den vereinigten Phasen 1 und 2 hinzugefügt und nach Beendigung des Vermischens zusätzlich für fünf Minuten gerührt. Das Vermischen wurde fortgesetzt, bis die Mischung homogen war.
Phase 4 NaCl-Lösung wurde zu Phase 3 gegeben und für 5 Minuten gerührt. Glydant-Produkt wurde hinzugefügt und 15 Minuten vermischt. Der pH wurde überprüft und nach Bedarf wurde der pH wieder auf zwischen 5,0 und 5,5 eingestellt. Wenn er eingestellt war, wurde für 15 Minuten vermischt.

Becherglas und Produkt zurückgewogen und verlorenes Wasser wieder hinzugegeben.

Für 10 Minuten gemischt.

Protokoll

Gemessener prozentualer Transmissionsgrad @ 600 nm
Brookfield-Viskosität LVTD @ 30 U/min, 25°C, nach 2 min Spindelumdrehung

Beispiel 12

2-in-1-Konditioniershampoo für Babys (nichtionisches Tensidsystem)

Entionisiertes Wasser	32,33 Gramm
Mackadet^TM BX131	66,67 Gramm
Kationische Polymere, 1,0 Lösung	100,00 Gramm
Glydant	1,0 Gramm
Zitronensäure 5 %	um den pH auf 6,5 bis 7,0 einzustellen.

Vorgehensweise Shampoo:
Das Wasser und das Mackadet-Produkt wurden in einem Becherglas ausgewogen.
Polymerlösung wurde unter Vermischen in das Becherglas gegeben.
Die Bestandteile in dem Becherglas wurden vermischt, bis sie homogen waren.
Glydant-Produkt wurde unter Mischen in das Becherglas gegeben.
Der pH der Lösung in dem Becherglas wurde mit 5 % Zitronensäure auf zwischen 6,5 und 7,0 eingestellt. Polymerlösung:

Entionisiertes Wasser 98,50 Gramm

Polymer (im Hinblick auf die Feuchtigkeit korrigiert) 01,00 Gramm

Glydant^TM 00,50 Gramm

Zitronensäure 5 % um den pH auf 5,0 bis 6,0 einzustellen.
Das Polymer wurde in den Wirbel des Wassers in ein Becherglas unter Rühren gegeben.
Der pH wurde überprüft und mit Zitronensäure auf zwischen 5 bis 6 eingestellt.
Die Suspension in dem Becherglas wurde für 45 Minuten vermischt.
Glydant-Produkt wurde dann in das Becherglas gegeben und für 15 Minuten vermischt.

Anmerkung: Mit flüssigem kationischem Fertigpolymer wurde der Wasserlevel in der Shampooformulierung entsprechend eingestellt.

Die Erfindung wird demonstriert durch den Vergleich der Daten für die prozentuale Verringerung der Nasskämm- und Trockenkämmenergie und für den prozentualen Transmissionsgrad für verschiedene Beispiele in Tabelle 6.
Die erfindungsgemäßen Materialien können mit einer Vielzahl von Verfahren hergestellt werden, die das Molekulargewicht des Polymers verringern. Wie oben erwähnt, schließen diese Verfahren ein, sind jedoch nicht beschränkt auf die Behandlung des Polymers mit Oxidationsmitteln, wie beispielsweise Wasserstoffperoxid, die Behandlung des Polymers mit biochemischen Mitteln, wie beispielsweise hydrolytischen Enzymen oder oxidativen Enzymen und die Behandlung des Polymers mit einer Kombination dieser Verfahren, was als chemoenzymatische Verarbeitung bezeichnet wird.
Andere Depolymerisationsverfahren können verwendet werden, eingeschlossen zuerst die Depolymerisation von nichtionischem Vorläufer-Polygalactomannan auf ein Mw von 200.000 bis 900.000, gefolgt von der Kationisierung des Polymers, gefolgt von einem zweiten Polymerabbau. Für die optimalen Leistungseigenschaften in dieser Erfindung werden dann die Produkte dieser Depolymerisationsverfahren mit einem beliebigen Verfahren, das unlösliche Substanzen von dem Produkt entfernt, geklärt. Die Resultate in den Tabellen 6 wurden erhalten unter Verwendung von Produkten, die entweder durch die Zentrifugationsmethode I oder die Filtrationsmethode II, die oben beschrieben wurden, geklärt worden waren, außer 6–11 und 6–12, die nicht geklärt wurden. Diese zwei Experimente zeigen die Wichtigkeit des Klärungsschritts, um Shampoos mit hoher Klarheit zu erhalten.
Optische Klarheit
Die Daten des prozentualen Transmissionsgrades bei 600 nm für ausgewählte Proben in Wasser, in der Erwachsenenshampooformulierung A und in der Babyshampooformulierung B sind in Tabelle 6 gezeigt. Diese speziellen Daten des prozentualen Transmissionsgrades sind angegeben, weil der prozentuale Transmissionsgrad von Licht durch eine Probe bei einer Wellenlänge von 600 nm korreliert wird mit der optischen Klarheit einer Lösung. In Abwesenheit jeglichen Absorptionsvermögens bei 600 nm wird von einer optisch klaren Lösung angenommen, dass sie einen prozentualen Transmissionsgrad @ 600 nm größer als 95 %, vorzugsweise größer als 97 % und mehr bevorzugt größer als 99 % hat.
Ein Vergleich der Resultate des prozentualen Transmissionsgrades für Beispiele 11-3 bis 11-27 mit Beispielen 6, 7, 8 und 9 in Tabelle 6 zeigt folgendes:

1) Erfindungsgemäße Materialien, hergestellt mit einem beliebigen Verfahren, das zur Molekulargewichtsverringerung des Polymers führt, gefolgt von einem Filtrationsverfahren, erzielten ausgezeichnete Klarheit in den Erwachsenen- und Baby-Shampooformulierungen bei einer Polymerkonzentration von 0,2 und 0,5 Gew.% über einen Bereich von Mw-Werten von 20 Kilo-Dalton bis 197 Kilo-Dalton (kD). Ausgezeichnete Klarheit wird gleichgesetzt mit einem Wert des prozentualen Transmissionsgrades größer als 95 % bei 600 nm. Ausgezeichnete optische Klarheit wird fortgesetzt beobachtet in dem Erwachsenenshampoo bis zu Polymerkonzentrationen von 5 Gew.%. Die Klarheit des Babyshampoos verringert sich, wenn die Polymerkonzentration auf 1 % und höhere Konzentrationen erhöht wird (Experimente 6-24 bis 6-26).
2) Die mit 0,5 % kommerziellen kationischen Polymeren hergestellten Erwachsenenshampoos waren trübe bis transluzent, wie in Tabelle 6, Experimente 11-3 bis 11-19 durch die prozentualen T-Werte von weniger als 98 % gezeigt ist, außer das kationische UCare^® Polymer JR 400 und LR 400 (kationische Hydroxyethylcellulosen von Amerchol, ein Tochterunternehmen von Dow Chemical Company, Midland, MI) in Experimenten 11-21 und 11-24 (LQ44 bezeichnet Luviquat Care^TM, BASF Incorporated, Mt. Olive, N.J.).
3) Die in Babyshampoos verwendeten nichtionischen Tenside stellen ein schwieriges Löslichkeitsproblem für viele kationische Polymere dar. Die Formulierung für das in dieser Arbeit verwendete Babyshampoo war das Produkt Mackadet^TM BX-131 (ein Tensidkonzentrat von McIntyre Group, Ltd., University Park, IL). Aufgrund der Herausforderung an die Löslichkeit, die durch nichtionisches Tensid in Babyshampoo gestellt wird, ist optische Klarheit schwierig zu erzielen. Die geringe optische Klarheit von Mackadet BX-131 Babyshampoo, das handelsübliche hochmolekulargewichtige kationische Polygalactomannane enthält, ist in den Experimenten 11-4 bis 11-17 in Tabelle 6 gezeigt. Das Phasentrennverhalten und die niedrigen Werte der optischen Klarheit, die für die kommerziellen kationischen Guar-Materialien Jaguar Excel und Jaguar C162 in den Experimenten 11-4 und 11-16, das Produkt N-Hance 3215 in den Experimenten 11-6 bis 11-8 und für das Produkt N-Hance 3196 in den Experimenten 11-9 bis 11-11 beobachtet werden, zeigen ihre geringe Löslichkeit in dem Shampoo. N-Hance 3215 und N-Hance 3196 wurden als die Ausgangsstoffe für die in den Beispielen 6 bis 10 hergestellten Produkte verwendet. Eine geringe optische Klarheit wurde auch bei dem Babyshampoo beobachtet, das das kationische Polymer LR400 zu 0,2 und 0,5 Gew.% Polymer enthält, Experimente 11-25 bzw. 11-24. Das einzige Polymer mit hohem MW, das ein klares Babyshampoo erzeugte, war das Polymer J400 in den Experimenten 11-21 und 11-22.
4) Erfindungsgemäße Materialien bei Konzentrationen von 0,2 und 0,5 Gew.%, hergestellt mit einem Verfahren, das ein Oxidationsmittel einschließt, wie in den Beispielen 6, 7, 8 und 10, erzielten hohe Werte des prozentualen Transmissionsgrades (größer als 98 %) sowohl in Erwachsenen- als auch Babyshampoo-Formulierungen. Materialien, die ohne ein Oxidationsmittel hergestellt wurden, wie in Beispiel 9, erzielten hohe Werte des optischen Transmissionsgrades von 98 % oder größer in der Babyshampoo-Formulierung, ihre optische Klarheit in der Erwachsenenshampoo-Formulierung fiel jedoch unter 98 %, wie für Experimente 9-1 bis 9-3 zu sehen ist. Zusätzliche Messungen an erfindungsgemäßem Material, das durch Enzymbehandlung hergestellt wurde, sind in den Experimenten 9-2 gezeigt. Die optische Klarheit dieser Probe wurde zu 94 bis 97 % bestimmt. Die Kämmeigenschaften dieser Probe wurden nicht gemessen.
5) Wie in den Experimenten 6-18, 6-19, 11-26 und 11-27 gezeigt ist, verringert der Einschluss eines zweiten Polymers die Klarheit der erfindungsgemäßen Materialien in Erwachsenenshampoo oder in Babyshampoo nicht signifikant. Experiment 6-18 enthält ein Natriumcarboxymethylcellulosepolymer mit niedrigem Mw. Experiment 6-19 enthält ein Hydroxypropylcellulosepolymer mit niedrigem Mw. Ein Vergleich der prozentualen Transmission für Experimente 11-22 mit 11-26 zeigt, dass die erfindungsgemäßen niedermolekulargewichtigen Materialien nicht die Klarheit der Erwachsenenshampoo-Formulierung beeinträchtigen, die kationisches HEC-Polymer JR400 enthält.

Prozentuale Verringerung der Nass- und Trockenkämmenergien
Die Eigenschaften des anionischen Erwachsenenshampoos, das kein Polymer enthält, und des Babyshampoos, das kein Polymer enthält, sind jeweils in den Experimenten 11-2 und 11-1 in Tabelle 6 gezeigt. Es ist anzumerken, dass die prozentuale Verringerung der Trockenkämmenergie, die durch das Shampoo alleine bewirkt wird, 6,9 % bzw. 23 % in den Erwachsenen- bzw. Babyshampoo-Formulierungen ist. Diese Shampoos erhöhen jedoch die Energie, um durch die Locken in einem nassen Zustand zu kämmen, wegen des Verwirrens von Haarsträngen während des Waschens der Locken. Diese Erhöhung wird wiedergegeben als ein negativer prozentualer Wert von –9.80 % Verringerung der Nasskämmenergie mit dem Erwachsenenshampoo und ein geringer Wert von 4,9 % Verringerung der Nasskämmenergie mit der Babyshampoo-Formulierung.
Die Kämmeigenschaften von hochmolekulargewichtigen kommerziellen kationischen Polymeren in einer Konzentration von 0,25 % und 0,5 Gew.% in der anionischen Erwachsenenshampoo-Formulierung und dem Babyshampoo sind in den Experimenten 11-4 bis 11-25 in Tabelle 6 gezeigt. Die durch diese Polymere bewirkte prozentuale Verringerung der Nasskämmenergie reicht von 43 bis 81 % und die prozentuale Verringerung der Trockenkämmenergie liegt im Bereich zwischen –6 % bis 44 %.
Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Materialien in den anionischen Erwachsenenshampoo- und den Babyshampoo-Formulierungen sind in den Beispielen 6, 7, 8, 9 und 10 in Tabelle 6 gezeigt. Diese Beispiele zeigen folgendes:

1) Ein Vergleich der prozentualen Verringerung der Nasskämmenergie für Beispiele 6, 7, 8 und 9 mit Beispiel 11 zeigt, dass die Nasskämmeigenschaften für die erfindungsgemäßen Materialien, die hergestellt sind mit einem Verfahren, das die Verringerung des Molekulargewichts des Polymers induziert, einen ähnlichen Wert haben wie die prozentuale Verringerung der Nasskämmeigenschaften, die durch diejenigen kationischen Konditionierpolymere mit hohem Mw bewirkt wurden, die in dem Shampoo löslich waren.
2) Die Resultate in Tabelle 6 zeigen ferner, dass die prozentuale Verringerung der Trockenkämmenergie für erfindungsgemäße Materialien, hergestellt mit einem Verfahren, das ein Oxidationsmittel einschließt (Beispiele 6, 7, 8) von ähnlichem Wert ist wie die prozentuale Verringerung der Trockenkämmenergie, die für die kationischen Polymere mit hohem Molekulargewicht in Beispiel 11 beobachtet wird. Die Trockenkämmeigenschaften des Materials in den Experimenten 9-5, wo kein Oxidationsschritt eingeschlossen ist, bleiben hinter den Trockenkämmeigenschaften zurück, die mit hochmolekulargewichtigen kationischen Polymeren beobachtet werden.
3) Wie durch die Resultate für Beispiel 6-2 und 6-3 in Tabelle 6 gezeigt ist, führt der Einbau von 0,5 Gew.% und 0,2 Gew.% der erfindungsgemäßen Polymere in eine Babyshampoo-Formulierung zu einer signifikanten Verringerung der Nasskämmenergie, verglichen mit dem Shampoo ohne Polymer (Experiment 11-1). Die Verringerung der Nasskämmenergie nähert sich der Verringerung der Nasskämmenergie, die mit kationischer Hydroxyethylcellulose (HEC), Polymer JR400, einem Standard-Konditionierpolymer in der Industrie, beobachtet wird (Experiment 11-21). Zusätzlich wird, wie zuvor erwähnt wurde, auch die optische Klarheit der Babyshampoo-Formulierungen beim Einarbeiten von 0,5 Gew.% der erfindungsgemäßen Polymere beibehalten, wie durch die für die Experimente 6-2, 6-3, 6-9, 6-10 gezeigte prozentuale Transmission gezeigt ist. Die optische Klarheit für diese Experimente ist äquivalent zur Klarheit der in Experiment 11-1 gezeigten Basisshampooformulierung.
4) Ein Vergleich der Resultate für Beispiele 6, 7, 8, 9 oder 10 mit den Resultaten für Experimente 11-4 bis 11-25 in Tabelle 6 zeigt, dass Materialien, die mit einem der Verfahren hergestellt wurden, die das Molekulargewicht des Polygalactomannans verringern, eine Verringerung der Nasskämmenergie in der Größenordnung von 32 bis 68 % liefert, ähnlich zu den Eigenschaften, die mit hochmolekulargewichtigen kationischen Polymeren in Beispiel 11 beobachtet werden. Die Trockenkämmeigenschaften der erfindungsgemäßen Polymere schienen jedoch besser zu sein, wenn ein Oxidationsmittel in dem Verfahren, um das Molekulargewicht des Polymers zu verringern, verwendet wurde. Ein Vergleich der Trockenkämmenergieverringerung für Beispiele 6, 7 und 8 mit Beispiel 9 zeigt, dass das aus einem oxidativen (Wasserstoffperoxid) Abbauverfahren (Experimente 6-2, 6-3) oder dem kombinierten biochemischen/oxidativen chemoenzymatischen Verfahren (Experimente 8-6, 8-7) hergestellte Material höhere Verringerungen der Trockenkämmenergien zu geben schien als das Material, das mit dem enzymatischen Verfahren alleine hergestellt wurde (Experimente 9-5).

Die Leistungseigenschaften von Material, das mit dem chemoenzymatischen Verfahren unter Kombination von Enzym- und Wasserstoffperoxidbehandlungen hergestellt wurde, sind in den Experimenten 8-1 bis 8-11 in Tabelle 6 gezeigt. Die Nasskämmeigenschaft für diese Proben ist ähnlich zu der Eigenschaft für die Probe, die durch oxidative Wasserstoffperoxidbehandlung in den Experimenten 6-3 hergestellt wurde. Die Trockenkämmeigenschaft für diese Proben reicht von 9,9 bis 34 %, was zeigt, dass signifikante Verringerungen der Trockenkämmenergie mit diesem Verfahren erzielt werden können. Wie früher erwähnt, liefern diese Proben auch klares Shampoo, wie durch den % T von 99 bis 100 % gezeigt wird, der für diese Proben sowohl in Baby- als auch Erwachsenenshampoos gemessen wurde.
Die Resultate in Tabelle 7 zeigen die Unterschiede der Zusammensetzung zwischen erfindungsgemäßen Materialien, die mit den Vorgehensweisen in Beispielen 6, 7 oder 8 hergestellt wurden, gegenüber Beispiel 9 und gegenüber den kommerziellen hochmolekulargewichtigen kationischen Polymeren auf dem Markt. Lösungen der Polymere wurden unter Verwendung einer Methode, die spezifisch ist für die Detektion von Aldehydgruppen (Analytical Biochemistry, 1983, 134, 499-504) analysiert. Die Resultate dieser Tests sind anhand der kolorimetrischen Testresultate in Tabelle 7 als Absorptionsvermögen @ 595 nm/Gramm Polymer oder als Milliäquivalent Aldehyd/Gramm Polymer gezeigt.
Wie durch die Resultate in Tabelle 7 gezeigt ist, ergaben erfindungsgemäße Materialien, die durch die Prozeduren in Beispielen 6, 7 oder 8 hergestellt wurden, Materialien mit signifikantem Absorptionsvermögen, wie mit dem Purpald- Verfahren gemessen wurde [H.B. Hopps, Aldrichimica ACTA, 2000, 33(1), 28–30]. Diese Methode ist spezifisch für die Detektion von Aldehyden. Ein vernachlässigbares Absorptionsvermögen wurde mit diesem Verfahren in Materialien beobachtet, die nach der Prozedur in Beispiel 9 hergestellt worden waren oder in den kationischen Guar-Ausgangsstoffen oder anderen kommerziellen kationischen Guar-Materialien.

Diese Resultate geben einen Hinweis darauf, dass Materialien, die durch Behandlungen hergestellt wurden, die ein Oxidationsmittel als die einzige Reaktivbehandlung oder in Kombination mit einer Behandlung mit hydrolytischem Enzym einschließen, ein niedermolekulargewichtiges Material mit einer messbaren Menge Aldehydgruppen an dem Polymer erzeugen. Unter Verwendung einer indirekten iodometrischen Titration wurde der Aldehydlevel in einigen Proben quantifiziert. Wie mit dieser Methode bestimmt, ist der Level von Aldehydgruppen in den erfindungsgemäßen Materialien mindestens 0,01 mäq/g. Tabelle 7 Aldehyd- und Proteinanteil von Polygalactomannanen

Experiment	Absorptionsvermögen/Gramm Polymer¹	Aldehyd mäq/Gramm	Protein Gew.% des Polymers²
6-2	12,36
6-6	9,55		0,365
6-8	10,37	0,0300
6-13	9,98
6-16	8,1	0,0230
7-1	20,48
7-2	16,25
7-9	9,55
8-1	5,88
8-4	8,6	0,0600
8-10	13,64
8-12	13,01
8-14			0,537
9-1	0,16
9-7	0,28
11-6	1,94	0	3,09
11-9	0,55	0
11-15	0	0	0,116
11-3	0	0	1,56
11-21	0,78	0	0,00367
Blindprobe	0,09	0	0
1. Aldrichimica ACTA, 2000, V33, Nr. 1., Seiten 28–30
2. Proteinanteil nach der Bradford-Method

Die Resultate in Tabelle 7 zeigen auch die Menge Protein in den erfindungsgemäßen Polymeren. Ein Vergleich des Proteinanteils für das Ausgangsmaterial, das Produkt N-Hance 3215, Beispiel 11-6 mit den Reaktionsprodukten gemäß Beispielen 6 und 9 zeigt, dass das Verfahren der Molekulargewichtsreduktion und Klärung zu einem Produkt mit signifikant weniger Protein führt als es in den hochmolekulargewichtigen kationischen Guars auf dem heutigen Markt vorliegt. Der Proteinanteil ist in den erfindungsgemäßen Materialien von der Größenordnung von 1 bis 3 % auf 0,3 bis 0,5 % verringert. Nur ein anderer handelsüblicher kationischer Guar, Jaguar C-162 in Experiment 11-15 zeigt diesen niedrigen Proteinlevel.
Folglich erzeugen niedermolekulargewichtige kationische Konditionierungs-Polysaccharide, die mit einem Verfahren hergestellt wurden, welches das Molekulargewicht verringert, Materialien, die eine gute Nasskämmeigenschaft in Erwachsenen- und Babyshampoo und eine gute Klarheit in Babyshampoo-Formulierungen haben. Das Einschließen von oxidativen Behandlungen in das Verfahren erzeugt jedoch Materialien, die gute Nass- und Trockenkämmeigenschaft und ausgezeichnete Klarheit sowohl in Erwachsenen- als auch in Babyshampoo-Formulierungen haben. Die in dieser Arbeit verwendeten Tenside in den Formulierungen sind größtenteils anionische/amphotere Tenside bzw. nichtionische/amphotere Tenside. Es wird folglich erwartet, dass die erfindungsgemäßen Materialien löslich sind und hohe optische Klarheit haben in einem breiten Bereich von Formulierungen auf Tensidbasis, eingeschlossen andere Körperpflege- und Haushaltsproduktformulierungen.
Beispiel 13
Dieses Beispiel demonstriert die Wirkungen von erfindungsgemäßen Polymeren auf die Klarheit von kommerziellen Körperpflege- und Haushaltspflegeprodukten.
48 Gramm-Portionen der jeweiligen kommerziellen Seifenformulierung wurden in vier separate Gefäße mit Deckel gegeben. Die erste Probe in jeder Gruppe wurde als die Kontrollprobe ohne jegliche Polymerzugabe verwendet. Die zweite Probe war ebenso eine Kontrollprobe, sie war jedoch in einem Ofen bei 60°C für sieben Tage gealtert. Zu der dritten Probe wurden 2 Gramm (oder 0,5 Gew.%) des in Experiment 6-22 beschriebenen Polymers hinzugefügt, der Deckel aufgesetzt und der Behälter kräftig mit der Hand geschüttelt, bis sich eine homogene Lösung gebildet hatte. Man ließ diese dritte Probe über Nacht (für 24 Stunden) bei Raumtemperatur stehen, um alle Luftblasen, die sich bildeten, zu beseitigen. Zu der vierten Probe wurden ebenso 2 Gramm (oder 0,5 Gew.%) des in Experiment 6-22 beschriebenen Polymers gegeben, der Deckel aufgesetzt und der Behälter kräftig mit der Hand geschüttelt, bis sich eine homogene Lösung gebildet hatte. Diese vierte Probe wurde dann in einem Ofen bei 60°C für sieben Tage gealtert.
Die erste Probe jeder Gruppe (Kontrolle) wurde sofort im Hinblick auf den prozentualen Transmissionsgrad bei einer Lichtwellenlänge von 600 nm gemessen, und in Tabelle 8 protokolliert. Die zweite Probe jeder Gruppe (bei 60°C für 7 Tage gealterte Kontrolle) wurde unmittelbar nach dem Alterungsprozess vermessen. Die dritte Probe wurde nach dem Stehen für 24 Stunden über Nacht vermessen. Die vierte Probe wurde sofort nach dem 7-Tage-Alterungsprozess vermessen.

Sämtliche Messungen von % T sind in Tabelle 8 protokolliert.

Tabelle 8 Optischer Transmissionsgrad von Haushalts- und Körperpflegeprodukt-Formulierungen, die niedermolekulargewichtigen kationischen Guar enthalten
Experiment		% T @ 600 nm
13-1. Kontrolle	Palmoliv^® Geschirrseife	90,2
13-2. Bei 60°C für 7 Tage gealterte Kontrolle		90,0
13-3. Polymer hinzugefügt, für 24 Stunden gestanden		90,6
13-4. Polymer hinzugefügt, bei 60°C für 7 Tage gealtert		89,7
13-5. Kontrolle	Ajax^® Geschirrseife	99,7
13-6. Bei 60°C für 7 Tage gealterte Kontrolle		100
13-7. Polymer hinzugefügt, für 24 Stunden gestanden		99,6
13-8. Polymer hinzugefügt, bei 60°C für 7 Tage gealtert		98,0
13-9. Kontrolle	Soft Soap^® Körperwaschmittel	97,5
13-10. Bei 60°C für 7 Tage gealterte Kontrolle		95,8
13-11. Polymer hinzugefügt, für 24 Stunden gestanden		96,9
13-12. Polymer hinzugefügt, bei 60°C für 7 Tage gealtert		80,3
13-13. Kontrolle	Soft Soap^® Handwaschmittel	89,8
13-14. Bei 60°C für 7 Tage gealterte Kontrolle		95,7
13-15. Polymer hinzugefügt, für 24 Stunden gestanden		92,0
13-16. Polymer hinzugefügt, bei 60°C für 7 Tage gealtert		95,3

Die Daten in Tabelle 8 demonstrieren klar, dass das erfindungsgemäße Polymer die Klarheit dieser kommerziellen Körperpflege- und Haushaltspflegeprodukte nicht vermindert.
Beispiel 14
Dieses Beispiel demonstriert, dass die erfindungsgemäßen Polymere mit Mischungen von Funktionspolymeren in Körperpflege- oder Haushaltsprodukten verwendet werden können.
Wie in Tabelle 9 unten gezeigt ist, wurden die zwei niedermolekulargewichtigen kationischen Guar-Polymerzubereitungen, die in den Experimenten 14-1 und 14-2 gezeigt sind, nach der Vorgehensweise hergestellt, die in Beispiel 6 oben beschrieben ist, mit N-Hance 3215 kationischem Guar-Pulver anstelle der Splits, Wasserstoffperoxid wurde in einer Konzentration von 0,5 Gew.% verwendet, um das Molekulargewicht des Polymers zu vermindern, und mit Adipinsäure anstelle von Fumarsäure. Natriummetabisulfit wurde zum Ende der Reaktion hinzugefügt, um restliches Wasserstoffperoxid aufzubrauchen. Das Endprodukt wurde durch Perlitfilterhilfe (Eagle-Picher Minerals, Inc., Reno, Nev.) anstellt der Cellulose-Filterhilfe nach der Vorgehensweise der Klärungsmethode II filtriert und so eine Polymerlösungskonzentration von 10 Gew.% erzielt.
Mehrere unterschiedliche Polymere wurden in Konzentrationen von 0,01 bis 0,02 % zu den 10 % Feststofflösungen der Materialien der Experimente 14-1 und 14-2 hinzugefügt. Die % Transmissionsgrad-Werte für diese Lösungen waren größer als 90 % Transmissionsgrad für alle gemessenen Polymermischungen.

Andere Resultate für Polymermischungen wurden in den Experimenten 6-18, 6-19, 11-26, 11-27 oben gezeigt. In Kombination mit den Daten in diesem Beispiel 14 zeigen diese Resultate unter Verwendungen von Mischungen, dass % Transmissionsgrad-Werte bei 600 nm größer als 80 % erhalten werden für Mischungen der erfindungsgemäßen Polymere mit anderen wasserlöslichen Polymeren, eingeschlossen, jedoch nicht beschränkt auf 1) anionische Polymere, wie Natriumcarboxymethylcellulose, 2) nichtionische Cellulosepolymere, wie Hydroxyalkylcellulosen, 3) hydrophob-modifizierte nichtionische Polyole oder Polyetherpolyacetale, hydrophob-modifizierte Polyetherurethane und andere hydrophob-modifizierte Polyether, die als assoziative Polymere bezeichnet werden, 4) hydrophob-modifizierte Cellulosepolymere, wie das Produkt Polysurf 67 und andere Cellulosepolymere, die als assoziative Polymere bezeichnet werden und 5) kationische Polymere, wie kationische Cellulosepolymere, kationische Vinylpyrrolidon-Copolymere und kationische Acrylamid-Copolymere. Amphotere Polymere konnten ebenso in Mischungen mit den erfindungsgemäßen Polymeren eingeschlossen werden und der % Transmissionsgrad-Wert wäre größer als 80 %. Tabelle 9 Beispiel 14: % Transmissionsgrad von Mischungen mit wasserlöslichen Polymeren und niedermolekulargewichtigen kationischen Guars

Experiment	Mischungspolymertyp	Mischungspolymer	Gew.% zugegebenes Mischungspolymer	Anbieter	% T @ 600 nm	% T @ 600 nm
14-1	Erfindungsgemäßes Polymer U – Beispiel 6¹	-	-	Hercules Incorporated	98,4
14-2	Erfindungsgemäßes Polymer U – Beispiel 6²	-	-	Hercules Incorporated		98
14-3	Kationischer Guar mit hohem MW	kationisch	0,01 % N-Hance 3215	Hercules Incorporated	97,0
14-4	Kationische Hydroxyethylcellulose	kationisch	0,01 % Ucare Polymer JR400	Dow Amerchol	98,4
14-5	Hydroxypropylcellulose	nichtionisch	0,01 % Klucel EF	Hercules Incorporated		94,5
14-6	DiallyldimethylammoniumchloridacrylamidCopolymer	kationisch	0,01 % Merquat 550	ONDEO, Nalco	98,3
14-7	Methylimidazoliumvinylpyrrolidon-Copolymer	kationisch	0,01 % Luviquat Care	BASF		94,7
14-8	Hydrophob-modifizierte Hydroxyethylcellulose	nicht- ionisch	0,01 % Polysurf 67	Hercules Incorporated		95,0
14-9	hydrophob-modifiziertes Polyetherpolyacetal	nicht_ionisch	0,01 % Hercules AQU D-3411	Hercules Incorporated		95,0
14-10	Imidazol-Vinylpyrrolidon-Copolymer	kationisch	0,02 % Polyquaternium-11	BASF		92,3
¹ Adipinsäure anstelle von Fumarsäure in dem für die Herstellung von U in Tabelle 6 verwendeten Verfahren verwendet; Mw = 65K.
² Adipinsäure anstelle von Fumarsäure in dem für die Herstellung von U in Tabelle 6 verwendeten Verfahren verwendet; Mw = 65K.

Beispiel 15
Das folgende Beispiel zeigt, dass die erfindungsgemäßen niedermolekulargewichtigen kationischen Guar-Polymere und Mischungen anderer wasserlöslicher Polymere mit den erfindungsgemäßen Polymeren in Körperpflegeformulierungen, die Siliconsubstanzen enthalten, eingearbeitet werden können. Die Siliconsubstanzen können in Form von Polymeren oder Oligomeren einer Cyclosiloxan-, linearen Siloxan-, Kamm- oder Pfropf-Siloxanstruktur mit in der Siloxanstruktur vorliegenden Polyol-, Amino- oder anderen funktionellen Gruppen vorliegen.

Eine anionische Shampooformulierung, welche die Bestandteile in Tabelle 10 enthielt, wurde für diese Experimente verwendet. Die verwendete Dimethicon-Mischung bestand aus einem 60:40 Gewichtsverhältnis eines hochmolekulargewichtigen linearen Siliconpolymergummis TBF9 (300.000 cSt) und einer niedermolekulargewichtigen Siliconoligomer-Flüssigkeit TBF9 (350 cSt). Der niedermolekulare kationische Guar aus Experiment 14-2 wurde in diese Shampoos eingearbeitet. Die Viskositäten der Shampoos wurden, wie hergestellt, unter Verwendung eines Brookfield LVT-Viskosimeters, Sp. 4, bei 6 U/min bei Raumtemperatur gemessen. Tabelle 10 Silicon-Shampooformulierung

Bestandteil	Herstellung	Gew.%
Ammoniumlaurylsulfat	Stepan Company, Northfield, Illinois	14
Ammoniumlaurethsulfat	Stepan Company, Northfield, Illinois	3,9
Cocamidopropylbetain	Stepan Company, Northfield, Illinois	3
Ethylenglycoldistearat	Inolex Chemical Company, Philadelphia, Pennsylvania	2
Dimethicon-Mischung	Path Silicones, Elmwood Park, New Jersey	1,5
Kationisches Polymer		0,4
DMDM-Hydantoin	Lonza, Inc. Fairlawn, New Jersey	0,4
Wasser	Entionisiert	75

Die Resultate in Tabelle 11 zeigen, dass wünschenswerte Shampooviskositäten erhalten werden und die Shampoos keine Phasentrennung zeigen. Die Resultate zeigen ebenso, dass Mischungen der erfindungsgemäßen kationischen Guars mit anderen wasserlöslichen Polymeren in Körperpflegeformulierungen, die Siliconpolymere und Oligomere enthalten, eingearbeitet werden können, und stabile Systeme erzeugen. Siliconshampoos, welche die erfindungsgemäßen kationischen Guars mit anderen wasserlöslichen Polymeren enthalten, sind in den Experimenten 15-12 und 15-13 gezeigt.

Die Viskositäten der Shampoos in diesen Experimenten sind (1) ähnlich zu den Viskositäten, die für ein kommerzielles Siliconshampoo gemessen wurden (Experiment 15-1), (2) ähnlich zu den Viskositäten, die für Siliconshampoos gemessen wurden, die hochmolekulargewichtige kationische Guar-Konditionierpolymere enthalten (Experimente 15-3 bis 15-8) und (3) ähnlich zu den Viskositäten für Siliconshampoos, die andere hochmolekulargewichtige Konditionierpolymere enthalten (Experimente 15-9 und 15-13). Tabelle 11 Beispiel 15: Siliconshampoo-Viskosität und Partikelgrößendaten

Experiment	Polymer	Quelle	% Polymer im Shampoo	Viskosität (cP)	Shampoo-Stabilität @ RT 7 Tage
15-1	Kommerzielles Produkt	Helene Curtis	Kommerzielles Produkt	10200	Keine Phasentrennung
15-2	Kontrolle – kein Polymer	Siliconshampoo Tabelle 2	Kontrolle – kein Polymer	17900	Keine Phasentrennung
15-3	Jaguar Excel	Rhodia Incorporated, Cranberry, N.J	0,40 %	33300	Keine Phasentrennung
15-4	Jaguar C-13-S	Rhodia Incorporated, Cranberry, N.J	0,40 %	43900	Keine Phasentrennung
15-5	Jaguar C-13-S	Rhodia Incorporated, Cranberry, N.J	0,20 %	13200	Keine Phasentrennung
15-6	N-Hance 3215	Hercules Incorporated, Wilmington, DE	0,40 %	45600	Keine Phasentrennung
15-7	N-Hance 3215	Hercules Incorporated, Wilmington, DE	0,20 %	30400	Keine Phasentrennung
15-8	N-Hance 3215	Hercules Incorporated, Wilmington, DE	0,02 %	17800	Keine Phasentrennung
15-9	Polymer JR 400	Amerchol, ein Tochterunternehmen von Dow Chemical Company, Midland, MI	0,40 %	26400	Keine Phasentrennung
15-10	Erfindung	Experiment 14-2 in Beispiel 14	0,40 %	17700	Keine Phasentrennung
15-11	Erfindung	Experiment 14-2 in Beispiel 14	0,20 %	17000	Keine Phasentrennung
15-12	Erfindung + N-Hance 3215	Experiment 14-2 + N-Hance 3215: Hercules Incorporated, Wilmington, DE	0,20 % LMW kat. Guar + 0,02 % N-Hance 3215	18400	Keine Phasetrennung
15-12	Erfindung + Polysurf 67	Experiment 14-2 + Polysurf67: Hercules Incorporated, Wilmington, DE	0,2 % LMW cat Guar + 0,02 Polysurf67	0,02 %	Keine Phasentrennung
15-13	Merquat550	ONDEO, Nalco	0,40 %	30800	Keine Phasentrennung

Die erfindungsgemäßen kationischen Polygalactomannane und ihre binären und tertiären Mischungen mit kationischen Guars mit hohem Mw und hydrophoben Polymeren (auch als assoziative Polymere bekannt) können gestaltet werden, um die Stabilität, sowie die Abgabe- und Abscheidungseffizienz von Konditionierölen, wie Siliconen oder anderen Konditioniermitteln gegenüber Haar, Haut und Textilsubstraten zu verbessern. Diese Mischungen können ebenso die Abgabeeffizienz anderer Bestandteile, wie antimikrobieller Verbindungen, Anti-Schuppen-Verbindungen, Konditioniermittel, Aromen, aktiver Sonnenschutzbestandteile, Aufweichmittel, Feuchtigkeitsmittel, Medikamenten, wie Anti-Psoriasis-Medikamenten, Stylinghilfen, wie Polyvinylpyrrolidon-Copolymeren usw. insbesondere für Haar und Haut verbessern.

Claims

Zusammensetzung, die mindestens ein kationisches Polygalactomannan oder ein Derivat von kationischem Polygalactomannanen mit einem mittleren durchschnittlichen Molekulargewicht (Mw) mit einer Untergrenze von 5.000 und einer Obergrenze von 200.000 umfasst und einen Lichttransmissionsgrad in einer wäßrigen 10 % Lösung von größer als 80 % bei einer Lichtwellenlänge von 600 nm und einen Proteinanteil von weniger als 1,0 Gew.% des Polysaccharids, sowie einen Anteil an Aldehydfunktionalität von mindestens 0,01 mäq/g hat.
Zusammensetzung von Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung eine Untergrenze des kationischen Substitutionsgrades (DS) von etwa 0,001 und eine Obergrenze von etwa 2,0 hat,
Zusammensetzung von Anspruch 2, in der der kationische Substitutionsgrad (DS) eine Untergrenzmenge von 0,01 kationischer DS hat.
Zusammensetzung von Anspruch 2, in der der kationische Substitutionsgrad (DS) eine Obergrenze von etwa 1,0 hat.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der der Derivatrest an dem kationischen derivatisierten Polygalactomannan ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Alkyl, Hydroxyalkyl, Alkylhydroxyalkyl und Carboxymethyl, wobei das Alkyl eine Kohlenstoffkette, die 1 bis 22 Kohlenstoffe enthält, hat und das Hydroxyalkyl ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyethyl, Hydroxypropyl und Hydroxybutyl.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der das Polygalactomannan ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Guar und Johannisbrot.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der der kationische Rest ausgewählt ist aus quaternären Ammoniumverbindungen.
Zusammensetzung von Anspruch 7, in der die quaternäre Ammoniumverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 3-Chlor-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid, 2,3-Epoxy-propyltrimethylammoniumchlorid, 3-Chlor-2-hydroxypropyltrimethylammoniumbromid, 2,3-Epoxy-propyltrimethylammoniumbromid, Glycidyltrimethylammoniumchlorid, Glycidyltriethylammoniumchlorid, Glycidyltripropylammoniumchlorid, Glycidylethyldimethylammoniumchlorid, Glycidyldiethylmethylammoniumchlorid und ihren entsprechenden Bromiden und Iodiden; 3-Chlor-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid, 3-Chlor-2-hydroxypropyltriethylammoniumchlorid, 3-Chlor-2-hydroxypropyltripropylammoniumchlorid, 3-Chlor-2-hydroxypropylethyldimethylammoniumchlorid und ihren entsprechenden Bromiden und Iodiden; sowie Halogeniden von Imidazolinring enthaltenden Verbindungen.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der der Lichttransmissionsgrad größer als 90 % ist.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der der Lichttransmissionsgrad größer als 95 % ist.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der der Proteinanteil in der Zusammensetzung weniger als etwa 0,5 Gew.% des Polysaccharids ist.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der das Mw eine Untergrenze von 20.000 hat.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der das Mw eine Untergrenze von 35.000 hat.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der das Mw eine Untergrenze von 50.000 hat.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der das Mw eine Obergrenze von 100.000 hat.
Zusammensetzung von Anspruch 1, in der das Mw eine Obergrenze von 70.000 hat.
Zusammensetzung von Anspruch 1, die ferner einen Vertreter umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Farbmittel, Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, alpha- oder beta-Hydroxysäure, Aktivitätsverstärker, Emulgator, funktionellem Polymer, Viskositätsmittel, Alkohol, Fett oder Fettverbindung, antimikrobieller Verbindung, Zinkpyrithion, Siliconsubstanz, Kohlenwasserstoffpolymer, Aufweichmitteln, Öl, Tensiden, Suspensionsmitteln und Mischungen davon.
Zusammensetzung von Anspruch 17, in der das funktionelle Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus anionischen, hydrophob modifizierten und amphoteren Acrylsäuren-Copolymeren, Vinylpyrrolidon-Homopolymeren und -Copolymeren, kationischen Vinylpyrrolidon-Copolymeren, nicht-ionischen, kationischen, anionischen und amphoteren Cellulosepolymeren, Acrylamid-Homopolymeren, kationischem, anionischem, amphoterem und hydrophob modifiziertem Acrylamid-Copolymer, Polyethylenglycol-Polymer und -Copolymer, hydrophob modifiziertem Polyether, hydrophob modifiziertem Polyetheracetal, hydrophob modifiziertem Polyetherurethan, einem assoziativen Polymer, hydrophob modifiziertem Cellulosepolymer, Polyethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer und nicht-ionischen, anionischen, hydrophob modifizierten, amphoteren und kationischen Polysacchariden, Chitosan und Mischungen davon.
Zusammensetzung von Anspruch 18, in der die nicht-ionischen, kationischen, anionischen und amphoteren Cellulosepolymere ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose, hydrophob modifizierter Carboxymethylcellulose, kationischer Hydroxyethylcellulose, kationischer, hydrophob modifizierter Hydroxyethylcellulose, hydrophob modifizierter Hydroxyethylcellulose, hydrophob modifizierter Hydroxypropylcellulose, kationischer, hydrophob modifizierter Hydroxypropylcellulose, kationischer Carboxymethylhydroxyethylcellulose und kationischer Hydroxypropylcellulose.
Zusammensetzung von Anspruch 18, in der die nicht-ionischen, anionischen, hydrophob modifizierten, amphoteren und kationischen Polysaccharide ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Carboxymethylguar, Alginaten, Hydroxypropylguar, hydrophob modifiziertem Guar, Carboxymethylguarhydroxypropyltrimethylammoniumchlorid, Guarhydroxypropyltrimethylammoniumchlorid und Hydroxypropylguar-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid.
Zusammensetzung von Anspruch 17, in der das Viskositätsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus NaCl, NH₄Cl, KCl und Fettalkoholen, Fettsäureestern, Fettsäureamiden, Fettalkoholpolyethylenglycolethern, Sorbit-polyethylenglycolethern, Cocamidopropylbetain, Tonen, Silicas, Cellulosepolymeren, Xanthan und Mischungen davon.
Zusammensetzung von Anspruch 17, in der die Siliconsubstanz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Cyclosiloxan, linearem Siloxan, Kamm- oder Pfropf-Siloxanstruktur mit Polyol-, Amino- oder anderen funktionellen Gruppen in der Siloxanstruktur und Mischungen davon.
Zusammensetzung von Anspruch 22, in der die anderen funktionellen Gruppen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenoxy- und/oder Polypropylenoxygruppen, die gegebenenfalls C_6-24-Alkylgkruppen enthalten, substituierten oder unsubstituierten Amingruppen, Thiolgruppen, alkoxylierten Gruppen, Hydroxylgruppen, Acyloxyalkylgruppen.
Zusammensetzung von Anspruch 17, in der die Siliconsubstanz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyalkylsiloxanen, Polyarylsiloxanen, Polyalkylarylsiloxanen und Mischungen davon.
Zusammensetzung von Anspruch 24, in der das Polyalkylsiloxan ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polydimethylsiloxan, am Ende der Kette hydroxyliertem Polydimethylsiloxan und Mischungen davon.
Zusammensetzung von Anspruch 17, in der das Tensid anionisch, amphoter oder nicht-ionisch ist.
Verfahren, das (a) das Umsetzen mindestens eines kationischen Polygalactomannans oder kationisch derivatisierten Polygalactomannans mit mindestens einem Reagens, welches das Mw auf weniger als 200.000 verringert, das wasserlösliche Farbkörper und wasserunlösliche Substanz einschließt, und (b) das Entfernen von wasserunlöslichem Material, um die Zusammensetzung von Anspruch 1 herzustellen, umfaßt, wobei das Reagens ein Oxidationsmittel ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Peroxiden, Persulfaten, Permanganten, Perchloraten, Hypochlorit, Sauerstoff und biochemischen Oxidationsmitteln.
Verfahren von Anspruch 27, bei dem das kationische Polygalactomannan oder kationisch derivatisierte Polygalactomannan mit dem Reagens in einem wäßrigen Medium behandelt wird, um eine wäßrige Dispersion des behandelten Polygalactomannans herzustellen, und die wasserunlösliche Substanz von der Dispersion entfernt wird, um eine geklärte Lösung der Zusammensetzung von Anspruch 1 herzustellen.
Verfahren von Anspruch 27 oder 28, bei dem das Peroxid Wasserstoffperoxid ist.
Verfahren von Anspruch 27 oder 28, bei dem das biochemische Oxidationsreagens eine Oxygenase ist.
Verfahren von Anspruch 30, bei dem die Oxygenase Galactoseoxidase ist.
Verfahren von Anspruch 28, bei dem das Reagens ferner ein hydrolytisches Reagens umfaßt.
Verfahren von Anspruch 32, bei dem das hydrolytische Reagens ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus hydrolytischen Enzymen besteht.
Verfahren nach Anspruch 33, bei dem das hydrolytische Enzym ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Hemicellulasen.
Verfahren von Anspruch 34, bei dem die Hemicellulase Mannanase ist.
Verfahren von Anspruch 32, bei dem das hydrolytische Reagens eine organische oder Mineralsäure ist.
Verfahren von Anspruch 27, das ferner das Entfernen der wasserlöslichen Farbkörper umfaßt.
Verfahren von Anspruch 28, das ferner das Entfernen der wasserlöslichen Farbkörper zur Herstellung einer farblosen geklärten wäßrigen Lösung umfaßt.
Verfahren von Anspruch 38, bei dem die wasserlöslichen Farbkörper durch Zugabe von Natriummetabisulfit, Natriumbisulfit, Natriumhypochlorit oder Natriumchlorit entfernt werden.
Verfahren von Anspruch 38, bei dem die wasserlöslichen Farbkörper durch Zugabe von aktiviertem Kohlenstoff, gefolgt von einem Separationsschritt, entfernt werden.
Verfahren von Anspruch 38, bei dem die wasserlöslichen Farbkörper durch Zugabe von Molekularsieben, gefolgt von einem Separationsschritt, entfernt werden.
Verfahren von Anspruch 28, das ferner die Wiedergewinnung des derivatisierten Polygalactomannans in trockener Form aus der wäßrigen Lösung umfaßt.
Verfahren von Anspruch 27 oder 28, bei dem das kationische Polygalactomannan oder kationisch derivatisierte Polygalactomannan in Form von Pulver, Mehl oder Splits vorliegt.
Zusammensetzung zur Konditionierung von Oberflächen, welche die Zusammensetzung von Anspruch 1 umfaßt, wobei die Oberflächen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Haut, Haar und Textilsubstraten.
Haushaltspflegezusammensetzung, welche die Zusammensetzung von Anspruch 1 umfaßt.
Haushaltspflegezusammensetzung von Anspruch 45, die ferner mindestens einen weiteren aktiven Haushaltsbestandteil enthält.
Haushaltspflegezusammensetzung von Anspruch 46, in der der aktive Haushaltsbestandteil ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Insektenschutzmittel, desodorierendem Mittel für Haustiere, aktivem Shampoobestandteil für Haustiere, aktivem Bestandteil für Flüssigseife und Seifenstücke von Industriequalität, aktivem Bestandteil für Geschirrspülseife, Allzweckreiniger, Desinfektionsmittel, aktivem Reinigungsbestandteil für Teppiche und Polster, Wäscheweichmacher, aktivem Waschmittelbestandteil, Toilettenschüsselreinigungsmittel, Gewebeschlichtemittel, Staubsammelmittel, Mittel gegen die Wiederabscheidung, Textilreinigungsmittel und Schmiermittel.
Haushaltspflegezusammensetzung von Anspruch 46, wobei die Zusammensetzung auch mindestens einen Zusatzbestandteil, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Farbmittel, Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Bleichmittel, Aktivitätsverstärker, Emulgator, funktionellem Polymer, Viskositätsmittel, Alkohol, Fett oder Fettverbindung, Öl, Tensid, Aroma, Suspensionsmittel, Siliconsubstanz und Mischungen davon, einschließt.
Körperpflegezusammensetzung, die das kationische Polygalactomannan von Anspruch 1 umfaßt.
Körperpflegezusammensetzung von Anspruch 49, die ferner mindestens einen anderen aktiven Körperpflegebestandteil umfaßt.
Körperpflegezusammensetzung von Anspruch 50, wobei der aktive Körperpflegebestandteil ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Parfümen, Hautkühlmitteln, Aufweichmitteln, Deodoranzien, aktiven Bestandteilen von Antischweißmitteln, Feuchtigkeitsmitteln, Reinigungsmitteln, aktiven Sonnenschutzbestandteilen, Haarbehandlungsmitteln, Mundpflegemitteln, Gebißhaftmitteln, aktiven Bestandteilen für das Rasieren, Schönheitshilfsmitteln und aktiven Bestandteilen für die Nagelpflege.
Körperpflegezusammensetzung von Anspruch 49 oder 50, wobei die Zusammensetzung ein Produkt ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Haarpflege, Hautpflege, Sonnenpflege, Nagelpflege und Mundpflege.
Zusammensetzung von Anspruch 52, in der das Haarpflegeprodukt ein Konditionierungsmittel, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siliconsubstanzen, Kohlenwasserstoffölen, Panthenol und Derivaten davon, Pantothensäure und Derivaten davon, und Mischungen davon, umfaßt.
Zusammensetzung von Anspruch 52, in der das Hautpflegeprodukt ein Konditionierungsmittel, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siliconsubstanzen, Kohlenwasserstoffölen, Panthenol und Derivaten davon, Pantothensäure und Derivaten davon, sowie Mischungen davon, umfaßt.
Zusammensetzung von Anspruch 52, in der das Haarpflegeprodukt oder Hautpflegeprodukt bis zu 5 Gew.% der Zusammensetzung von Anspruch 1 umfaßt und einen Lichtdurchlässigkeitsgradswert größer als 95 % hat.
Körperpflegezusammensetzung von Anspruch 50, wobei die Zusammensetzung auch mindestens einen Zusatzbestandteil, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Farbmittel, Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, alpha- oder beta-Hydroxysäure, Aktivitätsverstärker, Emulgator, funktionellem Polymer, Viskositätsmittel, Alkohol, Fett oder Fettverbindung, antimikrobieller Verbindung, Zinkpyrithion, Siliconsubstanz, Kohlenwasserstoffpolymer, Aufweichmittel, Öl, Tensid, Geschmacksstoff, Aromen, Medikamenten, Verjüngungsmitteln, Suspensionsmitteln und einer Mischung davon, einschließt.
Zusammensetzung von Anspruch 1, die ferner Wasser in einer Menge von 50 bis 95 Gew.% der Gesamtzusammensetzung umfaßt.
Zusammensetzung von Anspruch 57, die ferner mindestens einen Zusatzbestandteil, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus stabilisierenden Bioziden, Aromen, Geschmacksstoffen, Farbmitteln und Mischungen davon umfaßt.