ES2311632T3 - Composicion para el moldeado de cabello. - Google Patents
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Abstract
Una composición para el modelado del cabello que comprende (i) desde 0,01% hasta 10% en peso de un copolímero que tiene un esqueleto que comprende un polietilenglicol y, según dicho esqueleto, una pluralidad de grupos poli(ésteres de vinilo), en el que al menos 50% de los grupos éster está hidrolizado al alcohol correspondiente, y en el que el copolímero está entrecruzado y tiene una polidispersidad de al menos 5; (ii) desde 0,01% hasta 10% en peso de un polímero catiónico para el modelado del cabello; (iii) opcionalmente, un polímero de silicona entrecruzado en una cantidad inferior al 0,1% en peso; y (iv) agua.
Description
Composición para el modelado del cabello.
La presente invención se refiere a composiciones
para el modelado del cabello, por ejemplo cremas, geles y
especialmente composiciones de espuma en aerosol para el modelado
del cabello y a los procedimientos para modelar el cabello usando
las composiciones.
Los productos para la creación del modelado
tales como las espumas de modelado del cabello proporcionan al
cabello humano un marcado temporal que puede eliminarse por medio de
agua o por medio de champú, y funcionan mediante la aplicación de
una película delgada de una resina o de una goma sobre el cabello
para adherir los cabellos adyacentes juntos de manera que retengan
la forma particular o la configuración en el momento de la
aplicación.
El documento EP 818 190 describe cómo un
material de silicona polimerizada en emulsión que tiene un nivel
particular, definido de entrecruzamiento, y que está entrecruzado en
la forma de emulsión puede incorporarse en una composición para el
modelado del cabello, tal como una espuma, un gel o una crema, para
dar una formulación que proporcione excelente creación y duración
de modelado, a la vez que deja el cabello suave y natural. Una
característica importante de estos sistemas es el comportamiento de
fase de la silicona, que se dice forma una fase agregada de alta
viscosidad en la composición. Se considera que este comportamiento
de fase es fundamental para la creación eficaz del modelado.
Un problema con los sistemas que sufren
"agregación" como se describe en el documento EP 818 190 es que
pueden tener tendencia a gelificar y a formar grumos en condiciones
de almacenamiento prolongado, a temperatura elevada.
La solicitud de la patente internacional Nº
PCT/EP99/07427 describe el uso de ciertos tensioactivos no iónicos
con un valor especificado de HLB para uso en composiciones que
comprenden materiales de silicona del tipo descrito en el documento
EP 818 190. Los sistemas resultantes no forman una fase agregada
separada de elevada viscosidad y aún así proporcionan una creación
eficaz del modelado.
Se conocen los copolímeros de injerto de alcohol
polivinílico en glicoles de polialquileno. Por ejemplo, el
documento DE 1 077 430 describe un procedimiento para la preparación
de polímeros de injerto de ésteres vinílicos en glicoles de
polialquileno. La preparación de copolímeros de injerto de alcohol
polivinílico en glicoles de polialquileno por hidrólisis de los
ésteres vinílicos se describe en los documentos DE 1 094 457 y DE 1
081 229. El uso de polimerizados solubles con agua o dispersables en
agua, obtenidos por la polimerización de un éster de vinilo en
presencia de un poliéter, como agentes de recubrimiento, agentes
ligantes o agentes que ayudan a la formación de películas en
formulaciones farmacéuticas, se describe en el documento WO
00/18375. El uso de los polímeros en formulaciones de cosméticos
para el cabello se describe en el documento WO 00/49998, publicado
el 31 de agosto de 2000. El entrecruzamiento de los polímeros se
describe en ese documento. Sin embargo, no se dan ejemplos de
formulaciones que contengan los polímeros entrecruzados o de los
componentes que pudieran contener tales composiciones.
La solicitud en tramite WO 98/14504 de los
autores de la presente invención describe el sorprendente hallazgo
de que las composiciones para el modelado del cabello que contienen
un copolímero de alcohol polivinílico y glicoles de polialquileno,
tales como las que se obtienen por la polimerización de injerto,
además de una silicona entrecruzada, tienen mejor tacto y/o se
mantienen mejor comparado con las composiciones que no contienen el
copolímero. Las composiciones comprenden al menos 0,1% en peso de un
polímero de silicona entrecruzado flexible, polimerizado por
emulsión.
Al menos tan importantes como las propiedades
del modelado terminado son las propiedades de la formulación que
permiten la creación del modelado. Obtener el equilibrio correcto
entre las propiedades del modelado y las propiedades de la creación
modelada es un problema difícil y con frecuencia, el resultado es
una compensación de uno por el
otro.
otro.
La presente invención está basada en el hallazgo
inesperado de que las composiciones mejoradas de modelado del
cabello pueden obtenerse usando polímeros entrecruzados que tienen
propiedades específicas, junto con polímeros catiónicos
específicos. Los inventores han encontrado que, al usar los
copolímeros de injerto entrecruzados con propiedades particulares
de peso molecular, se obtienen propiedades de modelado
extremadamente buenas a la vez que se mantiene una alta calidad del
modelado terminado. En particular, se ha encontrado que las
composiciones de modelado particularmente eficaces se basan en el
polímero entrecruzado que tiene una polidispersidad definida y a la
presencia de un polímero catiónico.
\newpage
La presente invención proporciona una
composición de modelado del cabello que comprende:
(i) desde 0,01% hasta 10% en peso de un
copolímero que tiene un esqueleto que comprende un poliéter y, según
dicho esqueleto, una pluralidad de grupos poli(ésteres de vinilo),
en el que al menos alguno de los grupos éster está hidrolizado al
alcohol correspondiente, y en el que el copolímero está entrecruzado
y tiene una polidispersidad de al menos 5;
(ii) desde 0,01% hasta 10% en peso de un
polímero catiónico para el modelado del cabello;
(iii) opcionalmente, un polímero de silicona
entrecruzado en una cantidad inferior al 0,1% en peso; y
(iv) agua.
En otro aspecto, la invención proporciona un
procedimiento de modelado del cabello que comprende aplicar al
cabello una composición de la invención.
Aún otro aspecto de la invención es el uso de
las composiciones de la invención para el modelado del cabello.
Sorprendentemente, las composiciones de la
invención proporcionan al cabello un moldeado excelente así como
una excelente sensación al tacto comparado con las composiciones de
la técnica anterior. Inesperadamente, las composiciones de la
invención pueden ser eficaces, aunque pueden contener poco o nada de
polímero de silicona entrecruzado.
Las composiciones de la invención comprenden de
preferencia una cantidad total del copolímero (i) y del polímero
catiónico para el modelado del cabello (ii) inferior al 10% en peso
(de más preferencia inferior al 10% en peso) del peso total de la
composición, de más preferencia desde 1% hasta 4,5% en peso, aún de
más preferencia desde 2% hasta 4% en peso.
En las composiciones de la invención, la
proporción de pesos del copolímero (i) con respecto al polímero
catiónico para el modelado del cabello (ii) es de preferencia desde
10:1 hasta 1:10, de más preferencia desde 5:1 hasta 1:5, de más
preferencia aún desde 2:1 hasta 1:2, de mayor preferencia es de
aproximadamente 1:1.
Las composiciones de la invención pueden tener
una o más ventajas incluidos mejorar mantenimiento y/o cuerpo y/o
volumen del cabello modelado y/o mayor facilidad para la creación
del modelado y/o mayor duración del moldeado y/o un tacto más
natural. Además, las películas formadas por las composiciones de la
invención en el cabello pueden tener mejor flexibilidad y/o
tenacidad.
Las composiciones de la invención comprenden
desde 0,01% hasta 10% (de preferencia desde 0,1% hasta 5%, de más
preferencia desde 1% hasta 2% tal como 1,5%) en peso de un
copolímero que tiene un esqueleto (o cadena principal; los términos
esqueleto y cadena principal se usan como sinónimos en este
documento) que comprende un polietilenglicol y, según el esqueleto,
una pluralidad de grupos poli(éster de vinilo). Al menos 50% de los
grupos éster están hidrolizados al alcohol correspondiente, de
preferencia al menos 90%, de más preferencia al menos 95% de los
grupos están hidrolizados al alcohol correspondiente. Las cadenas de
poli(éster de vinilo) contienen opcionalmente otros grupos
funcionales dentro y/o en la cadena del polímero, tales como, por
ejemplo, grupos amida y/o
ceto.
ceto.
El copolímero comprende un esqueleto de
polietilenglicol.
El copolímero es de preferencia
polietilenglicol-co-polivinilalcohol
que tiene grupos polivinilalcohol unidos al polietilenglicol es
decir, sustancialmente todos los grupos poli (éster de vinilo) están
de preferencia hidrolizados en los copolímeros usados en las
composiciones de la invención.
El copolímero puede producirse por medio de los
procedimientos bien conocidos por los expertos en la técnica. Por
ejemplo, los copolímeros pueden obtenerse por polimerización de
injerto. En un procedimiento que comprende la polimerización de
injerto, los grupos poli(éster de vinilo) están de preferencia
injertados sobre un poliéter y se hidrolizan posteriormente para
convertir al menos alguno de los grupos éster al alcohol
correspondiente. Por ejemplo, el documento DE 1 077 430, describe
un procedimiento para la preparación de polímeros injertados de
ésteres de vinilo en glicoles de polialquileno. La preparación de
copolímeros de injerto de alcohol polivinílico en glicoles de
polialquileno por hidrólisis de los ésteres de vinilo se describe en
los documentos DE 1 094 457 y DE 1 081 229.
El peso molecular promedio en peso del poliéter
es de preferencia desde 1 hasta 100 kDa.
Los copolímeros de preferencia para uso en las
composiciones de la invención tienen una proporción molar del
poliéter con respecto al total de los grupos poli(éster de vinilo)
hidrolizados y no hidrolizados, es decir, grupos poli(éster de
vinilo) y polivinilalcohol, en el intervalo de aproximadamente desde
95:5 hasta 5:95, de más preferencia aproximadamente desde 30:70
hasta aproximadamente 70:30. Típicamente, tales copolímeros tienen
una proporción de pesos de poliéter con respecto al total de grupos
poli(éster de vinilo) y polivinilalcohol de aproximadamente
40:60.
40:60.
El copolímero (i) está entrecruzado. Los agentes
de entrecruzamiento adecuados son aquellos compuestos que pueden
unirse a dos o más cadenas de poliéter, poli(éster de vinilo) y/o de
poli(alcohol vinílico) y incluyen, por ejemplo, los éteres
alílicos de los compuestos polihidroxilo tales como el trialiléter
de pentaeritritol. El copolímero comprende de preferencia desde
0,1% hasta 1% en peso del entrecruzador (por ejemplo, desde 0,2%
hasta 0,6% en peso).
El copolímero tiene una polidispersidad de al
menos 5, de preferencia desde 5 hasta 40, de más preferencia desde
10 hasta 40, aún de más preferencia desde 15 hasta 40, de mayor
preferencia desde 15 hasta 38. La polidispersidad (Mw/Mn) se define
como la relación entre el peso molecular promedio en peso (Mw) y el
peso molecular promedio en número (Mm) y puede determinarse por
cromatografía de permeación en gel (GPC) según los procedimientos
descritos en este documento en la sección de los Ejemplos.
El copolímero que se usa en la invención y los
procedimientos para su preparación, describen con más detalle a
continuación.
En términos generales, el copolímero que puede
usarse en la invención puede obtenerse por la polimerización por
radicales libres de:
a) al menos un éster vinílicos; en presencia
de
b) compuestos que contiene poliéter; y
c) al menos otro monómero copolimerizable;
seguida por al menos la hidrólisis
parcial posterior de las funciones éster de los monómeros originales
(a). El monómero copolimerizable c) puede constituir el agente
entrecruzador.
En la preparación de los polímeros usados según
la invención, el injertado sobre los compuestos que contienen
poliéter (b) puede realizarse durante la polimerización, lo que dar
lugar a propiedades ventajosas para los polímeros. Sin embargo,
también son posibles otros mecanismos diferentes del injertado.
Según el nivel de injertado, los polímeros
usados según la invención se toman como polímeros de injerto puros
y también mezclas de los polímeros de injerto mencionados
anteriormente con compuestos no injertados que contienen poliéter y
homo- o copolímeros de los monómeros (a) y (c).
Los compuestos que contienen poliéter (b) que
pueden usarse son óxidos de polialquileno, basados en el óxido de
etileno, óxido de propileno, óxido de butileno y otros óxidos de
alquileno o poliglicerol. Según el tipo de unidades de monómero,
los polímeros contienen las siguientes unidades estructurales.
-(CH_{2})_{2}-O-,
-(CH_{2})_{3}-O-,
-(CH_{2})_{4}-O-,
-CH_{2}-CH(R^{6})-O-,
-CH_{2}-CHOR^{7}-CH_{2}-O-
donde
R^{6} es alquilo
C_{1}-C_{24};
R^{7} es hidrógeno, alquilo
C_{1}-C_{24}, R^{6}-C(=O)-,
R^{6}-NH-C(=O)-.
\vskip1.000000\baselineskip
Las unidades estructurales pueden ser
homopolímeros o copolímeros aleatorios y copolímeros de bloque.
Para el poliéter (b), se da preferencia al uso
los polímeros de la fórmula I,
\newpage
en la que las variables,
independientemente una de otra, tiene los siguientes
significados:
R^{1} es hidrógeno, alquilo C_{1} -
C_{24}, R^{6}-C(=O)-,
R^{6}-NH-C(=O)-, radical
polialcohol;
R^{5} es hidrógeno, alquilo C_{1} -
C_{24}, R^{6}-C(=O)-,
R^{6}-NH-C(=O)-;
R^{2} a R^{4} son
-(CH_{2})_{2},
-(CH_{2})_{3}, -(CH_{2})_{4},
-CH_{2}-CH(R^{6})-,
-CH_{2}-CHOR^{7}-CH_{2}-;
R^{6} es alquilo
C_{1}-C_{24};
R^{7} es hidrógeno, alquilo
C_{1}-C_{24}, R^{6}-C(=O)-,
R^{6}-NH-C(=O)-;
- A
- es -C(=O)-O, -C(=O)-B-C(=O)-O,
- \quad
- -C(=O)-NH-B-NH-C(=O)-O;
- B
- es -(CH_{2})t-, arileno (por ejemplo, fenileno), opcionalmente sustituido;
- n
- es desde 1 hasta 1000;
- s
- es desde 0 hasta 1000;
- t
- es desde 1 hasta 12;
- u
- es desde 1 hasta 5000;
- v
- es desde 0 hasta 5000;
- w
- es desde 0 hasta 5000;
- x
- es desde 0 hasta 5000;
- y
- es desde 0 hasta 5000;
- z
- es desde 0 hasta 5000.
Los grupos hidroxilo primarios terminales de los
poliéteres preparados en base a los óxidos de polialquileno y los
grupos hidroxilo secundarios del poliglicerol pueden estar presentes
en forma libre desprotegida, o pueden estar eterificados con
alcoholes de longitud de cadena C_{1}-C_{24}, o
esterificados con ácidos carboxílicos de longitud de cadena
C_{1}-C_{24}, o pueden reaccionar con
isocianatos para dar uretanos.
Los radicales alquilo que pueden mencionarse
para R^{1} y R^{5} a R^{7} son cadenas de alquilo
C_{1}-C_{24} ramificadas o no ramificadas, de
preferencia metilo, etilo, n-propilo,
1-metiletilo, n-butilo,
1-metilpropilo, 2-metilpropilo,
1,1-dimetiletilo, n-pentilo,
1-metilbutilo, 2-metilbutilo,
3-metilbutilo, 2,2-dimetilpropilo,
1-etilpropilo, n-hexilo,
1,1-dimetilpropilo,
1,2-dimetilpropilo, 1-metilpentilo,
2-metilpentilo, 3-metilpentilo,
4-metilpentilo, 1,1-dimetilbutilo,
1,2-dimetilbutilo,
1,3-dimetilbutilo,
2,2-dimetilbutilo,
2,3-dimetilbutilo,
3,3-dimetilbutilo, 1-etilbutilo,
2-etilbutilo, 1,1,2-trimetilpropilo,
1,2,2-trimetilpropilo,
1-etil-1-metilpropilo,
1-etil-2-metilpropilo,
n-heptilo, 2-etilhexilo,
n-octilo, n-nonilo,
n-decilo, n-undecilo,
n-dodecilo, n-tridecilo,
n-tetradecilo, n-pentadecilo,
n-hexadecilo, n-heptadecilo,
n-octadecilo, n-nonadecilo o
n-eicosilo.
Los representantes de preferencia de radicales
alquilo antes mencionados que pueden mencionarse son cadenas de
alquilo C_{1}-C_{12} ramificadas o no
ramificadas, con las cadenas de alquilo
C_{1}-C_{6} como las de particular
preferencia.
El peso molecular de los poliéteres es inferior
a 1.000.000 (promedio en número), de preferencia en el intervalo
desde 300 hasta 100.000, particularmente de preferencia en el
intervalo desde 500 hasta 50.000, muy particularmente de
preferencia en el intervalo desde 800 hasta 40.000.
Los homopolímeros de óxido de etileno o los
copolímeros que llevan un contenido de óxido de etileno de desde 40
hasta 99% en peso se usan ventajosamente. Para usar los polímeros de
óxido de etileno de preferencia, el contenido de óxido de etileno
copolimerizado es por consiguiente de desde 40 hasta 100 moles %.
Los comonómeros adecuados para estos copolímeros son el óxido de
propileno, el óxido de butileno y/o el óxido de isobutileno. Los
ejemplos adecuados son los copolímeros de óxido de etileno y óxido
de propileno, copolímeros de óxido de etileno y óxido de butileno y
los copolímeros de óxido de etileno, óxido de propileno y al menos
un óxido de butileno. El contenido de óxido de etileno de los
copolímeros es de preferencia desde 40 hasta 99 moles %, el
contenido de óxido de propileno es de desde 1 hasta 60 moles % y el
contenido de óxido de butileno en los copolímeros es de desde 1
hasta 30 moles %. Así como homo- o copolímeros de cadena lineal, es
también posible usar homo- o copolímeros ramificados como los
compuestos que contienen poliéter (b).
Los polímeros ramificados pueden prepararse
añadiendo óxido de etileno y opcionalmente también óxido de
propileno y/u óxidos de butileno a, por ejemplo, los radicales
polialcohol, por ejemplo al pentaeritritol, al glicerol, o a los
alcoholes de azúcares tales como D-sorbitol y
D-manitol, pero también a los polisacáridos tales
como la celulosa y el almidón. Las unidades de óxido de alquileno
pueden distribuirse aleatoriamente o pueden estar en la forma de
bloques dentro del polímero.
Sin embargo, también es posible usar poliésteres
de óxidos de polialquileno y ácidos dicarboxílicos alifáticos o
aromáticos, por ejemplo ácido oxálico, ácido succínico, ácido
adípico y ácido tereftálico con masas molares de desde 1500 hasta
25000, como se describen, por ejemplo, en el documento
EP-A-0 743 962, así como los
compuestos que contienen poliéter. Además, también es posible usar
los policarbonatos por medio de la reacción de óxidos de
polialquileno con fosgeno o carbonatos tales como, por ejemplo,
carbonato de difenilo, y poliuretanos por medio de la reacción de
óxidos de polialquileno con diisocianatos alifáticos y
aromáticos.
Los poliéteres (b) particularmente de
preferencia son polímeros de la fórmula I que tiene un peso
molecular promedio de desde 300 hasta 100000 (promedio en número),
en los que las variables independientemente una de otra tienen los
siguientes significados:
R^{1} es hidrógeno, alquilo
C_{1}-C_{12}, R^{6}-C(=O)-,
R^{6}-NH-C(=O)-, radical
polialcohol;
R^{5} es hidrógeno, alquilo
C_{1}-C_{12}, R^{6}-C(=O)-,
R^{6}-NH-C(=O)-;
R^{2} a R^{4} son
-(CH_{2})_{2}-,
-(CH_{2})_{3}-, -(CH_{2})_{4}-,
-CH_{2}-CH(R^{6})-,
-CH_{2}-CHOR^{7}-CH_{2}-;
R^{6} es alquilo
C_{1}-C_{12};
R^{7} es hidrógeno, alquilo
C_{1}-C_{12}-, R^{6}-C(=O)-,
R^{6}-NH-C(=O)-;
n es desde 1 hasta 8;
s es 0;
u es desde 2 hasta 2000;
v es desde 0 hasta 2000;
w es desde 0 hasta 2000.
\vskip1.000000\baselineskip
Los poliéter (b) muy particularmente de
preferencia son los polímeros de la fórmula I que tiene un peso
molecular promedio de desde 500 hasta 50000 (promedio en número),
en los que las variables independientemente una de otra tienen los
siguientes significados:
R^{1} es hidrógeno, alquilo
C_{1}-C_{6}, R^{6}-C(=O)-,
R^{6}-NH-C(=O)-;
R^{5} es hidrógeno, alquilo
C_{1}-C_{6}, R^{6}-C(=O)-,
R^{6}-NH-C(=O)-;
R^{2} a R^{4} son
-(CH_{2})_{2}-,
-(CH_{2})_{3}-, -(CH_{2})_{4}-,
-CH_{2}-CH(R^{6})-,
-CH_{2}-CHOR^{7}-CH_{2}-;
R^{6} es alquilo
C_{1}-C_{6};
R^{7} es hidrógeno, alquilo
C_{1}-C_{6}, R^{6}-C(=O)-,
R^{6}-NH-C(=O)-;
n es 1;
s es 0;
u es desde 5 hasta 500;
v es desde 0 hasta 500;
w es desde 0 hasta 500.
\vskip1.000000\baselineskip
Los poliéteres usados pueden también ser
derivados de silicona. Los derivados de silicona adecuados son los
compuestos conocidos bajo el nombre de INCI de "copolioles de
dimeticona" o tensioactivos de silicona, tales como, por
ejemplo, los disponibles bajo de los nombres comerciales Abil® (T.
Goldschmidt), Alkasils® (RhonePoulenc), Silicone Polyol Copolymer®
(Genesee), Belsil® (Wacker), Silwet® (Witco, Greenwich, CT, EEUU) o
Dow Corning (Dow Corning). Estos incluyen los compuestos que tienen
los números CAS 64365-23-7;
68937-54-2;
68938-54-5 y
68937-55-3.
Las siliconas se usan generalmente en los
cosméticos para el cabello para mejorar la sensación al tacto. El
uso de derivados de silicona que contienen poliéter como poliéter
(b) en los polímeros según la invención, por consiguiente, llevan
además a una mejora en la sensación al tacto del cabello.
Los representantes de esos derivados de silicona
que contienen poliéter de preferencia son los que contienen los
siguientes elementos estructurales:
\vskip1.000000\baselineskip
donde:
R^{9} = CH_{3} o
R^{10} = CH_{3} o R^{9}
R^{11} = H o CH_{3} o
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
o
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
R^{13} es un radical orgánico
C_{1}-C_{40} que puede contener grupos amino,
carboxilo o sulfonato, o donde e = 0, es también el anión de un
ácido inorgánico,
\newpage
y donde los radicales R^{8} pueden ser
idénticos o diferentes, y provienen del grupo de hidrocarburos
alifáticos que tienen desde 1 hasta 20 átomos de carbono, o son
hidrocarburos alifáticos cíclicos que tienen desde 3 hasta 20
átomos de carbono, o son de naturaleza aromática, o son idénticos a
R^{12}, donde:
con la condición de que al menos
uno de los radicales R^{8}, R^{9} o R^{10}, sea un radical que
contiene óxido de polialquileno como se definió anteriormente, y f
sea un número entero desde 1 hasta
6,
a y b son números enteros tales que el peso
molecular del polisiloxano de bloque sea de entre 300 y 30000,
c y d pueden ser números enteros entre 0 y 50,
con la condición de que la suma c + d sea mayor que 0, y e es 0 ó
1.
Los radicales R^{9} y R^{12} son de
preferencia aquellos en los que la suma de c+d está entre 5 y
30.
Los grupos R^{8} se eligen de preferencia de
la siguiente lista: metilo, etilo, propilo, butilo, isobutilo,
pentilo, isopentilo, hexilo, octilo, decilo, dodecilo y octadecilo,
radicales cicloalifáticos, específicamente ciclohexilo, grupos
aromáticos, específicamente fenilo o naftilo, radicales mixtos
aromático-alifático tales como bencil o feniletilo
y tolilo y xililo y R^{12}.
Los radicales R^{11} particularmente adecuados
son aquellos en los que R^{11} =
-(CO)_{e}-R^{13} donde R^{13} es
cualquier radical alquilo, cicloalquilo o arilo deseado que tiene
entre 1 y 40 átomos de carbono y que puede tener otros grupos
ionogénicos tales como NH_{2}, COOH, SO_{3}H.
Los radicales inorgánicos R^{13} de
preferencia son aquellos donde e = 0, y que contienen fosfato y
sulfato.
Los derivados de silicona que contienen poliéter
particularmente de preferencia son aquellos con la estructura:
Además, los copolímeros de óxidos de alquileno
con monómeros etilénicamente insaturados, tales como, por ejemplo,
los (met)acrilatos de óxido de polialquileno, los éteres
vinílicos de óxido de polialquileno, las (met)acrilamidas de
óxido de polialquileno, los alilamidas de óxido de polialquileno o
las vinilamidas de óxido de polialquileno pueden también usarse
como poliéter (b). Por supuesto, es también posible usar copolímeros
de óxidos de alquileno con otros monómeros etilénicamente
insaturados.
También es posible usar los compuestos que
contienen poliéter (b) derivados de polietileniminas y óxidos de
alquileno. En este caso, los óxidos de alquileno usados son de
preferencia óxido de propileno, óxido de butileno y mezclas de los
mismos, particularmente de preferencia óxido de etileno. Las
polietileniminas que pueden usarse son polímeros que tienen pesos
moleculares promedio en número de desde 300 hasta 20000, de
preferencia desde 500 hasta 10000, muy particularmente de
preferencia desde 500 hasta 5000. La proporción de pesos entre el
óxido de alquileno y la polietilenimina está en el intervalo desde
100:1 hasta 0,1:1, de preferencia en el intervalo desde 50:1 hasta
0,5:1, muy particularmente de preferencia en el intervalo desde 20:1
hasta 0,5:1.
Para la polimerización en presencia del poliéter
(b), el monómero (a) puede obtenerse de cualquiera de los
siguientes monómeros polimerizables por radicales libres:
ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos
C_{1}-C_{24} alifáticos, saturados o
insaturados, por ejemplo: ácido fórmico, ácido acético, ácido
propiónico, ácido butírico, ácido valérico, ácido isovalérico, ácido
caproico, ácido caprílico, ácido cáprico, ácido undecilénico, ácido
láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido palmitoleico,
ácido esteárico, ácido oleico, ácido araquídico, ácido behénico,
ácido lignocérico, ácido cerotínico y ácido melísico.
Resultan de preferencia los ésteres vinílicos de
los ácidos carboxílicos C_{1}-C_{12} mencionados
anteriormente, siendo particularmente de preferencia los ácidos
carboxílicos C_{1}-C_{6}. El acetato de vinilo
es muy particularmente de preferencia.
Por supuesto, también es posible copolimerizar
las mezclas de los monómeros (a) respectivos.
El monómero (a) puede, además, usarse también en
una mezcla con uno o más comonómeros copolimerizables etilénicamente
insaturados (c), donde el contenido de estos otros monómeros debe
estar limitado hasta un máximo del 50% en peso. Se da preferencia
a contenidos de desde 0 hasta 20% en peso. El término etilénicamente
insaturado significa que los monómeros tienen al menos un doble
enlace carbono-carbono polimerizable con radicales
libres que puede estar mono, di-, tri-o
tetrasustituido.
De preferencia del comonómero etilénicamente
insaturado (c) puede describirse mediante la siguiente fórmula:
X-C(O)CR^{15}=CHR^{14}
donde
X se elige del grupo de radicales -OH, -OM,
-OR^{16}, NH_{2}, NHR^{16},
N(R^{16})_{2};
M es un catión elegido del grupo constituido
por: Na^{+}, K^{+}, Mg^{++}, Ca^{++}, Zn^{++}, NH4+,
alquilamonio, dialquilamonio, trialquilamonio y
tetraalquilamonio.
\vskip1.000000\baselineskip
Los radicales R^{16} pueden ser idénticos o
diferentes y se eligen del grupo constituido por: H, radicales
alquilo C_{1}-C_{40} lineales o ramificados,
N,N-dimetilaminoetilo,
2-hidroxietilo, 2-metoxietilo,
2-etoxietilo, hidroxipropilo, metoxipropilo o
etoxipropilo.
R^{15} y R^{14} se eligen,
independientemente, del grupo constituido por: H, cadenas alquilo
C_{1}-C_{8} lineales o ramificadas, metoxi,
etoxi, 2-hidroxietoxi, 2-metoxietoxi
y 2-etoxietilo.
Los ejemplos representativos, pero no
limitantes, de monómeros (c) adecuados son: ácido acrílico o
metacrílico y sales, y ésteres y amidas de los mismos. Las sales
pueden obtenerse a partir de cualquier contraión de metal no
tóxico, amonio o amonio sustituido deseado.
Los ésteres pueden derivarse de: alcoholes
C_{1}-C_{40} lineales,
C_{3}-C_{40} ramificados o carbocíclicos
C_{3}-C_{40}, a partir de alcoholes
polifuncionales, que tienen desde 2 hasta aproximadamente 8 grupos
hidroxilo, tales como etilenglicol, hexilenglicol, glicerol y 1, 2,
6-hexanotriol, a partir de aminoalcoholes o de
éteres de alcoholes tales como metoxietanol y etoxietanol,
(alquil)polietilenglicoles,
(alquil)polipropilenglicoles o alcoholes grasos etoxilados,
por ejemplo alcoholes grasos C_{12}-C_{24} por
reacción con 1 a 200 unidades de óxido de etileno.
También son adecuados los acrilatos y
metacrilatos de N,N-dialquilaminoalquilo y las
N-dialquilaminoalquilacril- y metacrilamidas de
fórmula general (III).
donde
R^{17} = H, alquilo con desde 1 hasta 8 átomos
de carbono,
R^{18} = H, metilo,
R^{19} = alquileno con desde 1 hasta 24 átomos
de carbono, opcionalmente sustituido por alquilo,
R^{20}, R^{21} = radical alquilo
C_{1}-C_{40},
Z = nitrógeno cuando g = 1, u oxígeno cuando g =
0.
\vskip1.000000\baselineskip
Las amidas pueden ser insustituidas,
N-alquil- o N-alquilamino
mono-sustituidas o
N,N-dialquil-sustituidas o
N,N-dialquilamino-disustituidas,
donde los grupos alquilo o alquilamino derivan de unidades lineales
C_{1}-C_{40}, ramificadas
C_{3}-C_{40}, o carbocíclicas
C_{3}-C_{40}. Además, los grupos alquilamino
pueden estar cuaternizados.
Los ejemplos de preferencia de los comonómeros
descritos por la fórmula III son el (met)acrilato de
N,N-dimetilaminometilo, (met)acrilato de
N,N-dietilaminometilo, (met)acrilato de
N,N-dimetilaminoetilo, (met)acrilato de
N,N-dietilaminoetilo, la
N-[3-(dimetilamino)propil]metacrilamida y la
N-[3-(dimetilamino)propil]acrilamida.
Los monómeros que pueden usarse además como
comonómero (c) son: ácidos acrílicos sustituidos y sales, ésteres y
amidas de los mismos, donde los sustituyentes en los átomos de
carbono están en las posiciones dos o tres del ácido acrílico, y se
eligen, independientemente, del grupo constituido por alquilo
C_{1}-C_{4}, -CN y COOH. Resultan de particular
preferencia el ácido metacrílico, el ácido etacrílico y el ácido
3-cianoacrílico. Las sales, los ésteres y las
amidas de estos ácidos acrílicos sustituidos pueden elegirse como se
describió anteriormente para las sales, los ésteres y las amidas
del ácido acrílico.
Otro grupo adecuado de monómeros (c) son:
alilésteres de ácidos carboxílicos C_{1}-C_{40}
lineales, C_{3}-C_{40} ramificados o
carbocíclicos C_{3}-C_{40}, haluros de vinilo o
de alilo, de preferencia cloruro de vinilo y cloruro de alilo,
éteres de vinilo, de preferencia éter de metil, etil, butil o
dodecilvinilo, vinilformamida, vinilmetilacetamida, vinilamina;
vinil lactamas, de preferencia vinilpirrolidona y vinilcaprolactama,
compuestos heterocíclicos vinil- o
alil-sustituidos, de preferencia vinilpiridina,
viniloxazolina y alilpiridina.
También son adecuados los
N-vinilimidazoles de la fórmula general IV, en los
que R^{22} a R^{24} se eligen, independientemente, de
hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{4} o fenilo.
Otros comonómeros (c) adecuados son las
dialilaminas con la fórmula general (V)
donde R^{25} = alquilo
C_{1}-C_{24}.
Otros comonómeros (c) adecuados son el cloruro
de vinilideno e hidrocarburos que tienen al menos un doble enlace
carbono-carbono, elegidos de preferencia de:
estireno, alfa-metilestireno,
terc-butilestireno, butadieno, isopreno,
ciclohexadieno, etileno, propileno, 1-buteno,
2-buteno, isobutileno, viniltolueno, y mezclas de
estos monómeros.
Los comonómeros (c) particularmente adecuados
son: ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etilacrílico,
acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato
de n-butilo, acrilato isobutílico, acrilato de
t-butilo, acrilato de 2-etilhexilo,
acrilato de decilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo,
metacrilato de propilo, metacrilato de n-butilo,
metacrilato isobutílico, metacrilato de t-butilo,
metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de decilo,
etacrilato de metilos, etacrilato de etilo, etacrilato de
n-butilo, etacrilato isobutílico, etacrilato de
t-butilo, etacrilato de
2-etilhexilo, etacrilato de decilo,
(met)acrilato de estearilo, acrilato de
2,3-dihidroxipropilo, metacrilato de
2,3-dihidroxipropilo, acrilato de
2-hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo,
metacrilato de 2-hidroxietilo, etacrilato de
2-hidroxietilo, acrilato de
2-metoxietilo, metacrilato de
2-metoxietilo, etacrilato de
2-metoxietilo, metacrilato de
2-etoxietilo, etacrilato de
2-etoxietilo, metacrilatos de hidroxipropilo,
monoacrilato de glicerilo, monometacrilato de glicerilo,
(met)acrilatos de polialquilenglicol, ácidos sulfónicos
insaturados tales como, por ejemplo, ácido
acrilamidopropansulfónico;
acrilamida, metacrilamida, etacrilamida,
N-metilacrilamida,
N,N-dimetilacrilamida,
N-etilacrilamida,
N-isopropilacrilamida,
N-butilacrilamida,
N-t-butilacrilamida,
N-octilacrilamida,
N-t-octilacrilamida,
N-octadecilacrilamida,
N-fenilacrilamida,
N-metilmetacrilamida,
N-etilmetacrilamida,
N-dodecilmetacrilamida,
1-vinilimidazol,
1-vinil-2-metilvinilimidazol,
(met)acrilato de N,N-dimetilaminometilo,
(met)acrilato de N,N-dietilaminometilo,
(met)acrilato de dimetilaminoetilo, (met)acrilato de
N,N-dietilaminoetilo, (met)acrilato de
N,N-dimetilaminobutilo, (met)acrilato de
N,N-dietilaminobutilo, (met)acrilato de
N,N-dimetilaminohexilo, (met)acrilato de
N,N-dimetilaminooctilo, (met)acrilato de
N,N-dimetilaminododecilo,
N-[3-(dimetilamino)propil] metacrilamida,
N-[3-(dimetilamino)propil] acrilamida,
N-[3(-dimetilamino)butil]metacrilamida,
N-[8-(dimetilamino)octil]metacrilamida,
N-[12-(dimetilamino)dodecil]metacrilamida,
N-[3-(dietilamino)propil]metacrilamida,
N-[3-(dietilamino)propil]acrilamida;
ácido maleico, ácido fumárico, anhídrido maleico
y sus semiésteres, ácido crotónico, ácido itacónico, cloruro de
dialildimetilamonio, éteres de vinilo (por ejemplo: metil, etil,
butil o dodecilvinil éter), formamida de vinilo,
vinilmetilacetamida, vinilamina; metilvinil cetona, maleimida,
vinilpiridina, vinilimidazol, vinilfurano, estireno, sulfonato de
estireno, alcohol alílico, y mezclas de los mismos.
De estos, se da particular preferencia a: ácido
acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido
crotónico, anhídrido maleico y semiésteres, acrilato de metilo,
metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo,
acrilato de n-butilo, metacrilato de
n-butilo, acrilato de t-butilo,
metacrilato de t-butilo, acrilato de
iso-butilo, metacrilato de
iso-butilo, acrilato de
2-etilhexilo, acrilato de estearilo, metacrilato de
estearilo, N-t-butilacrilamida,
N-octilacrilamida, acrilato de
2-hidroxietilo, acrilato de
2-hidroxipropilo, metacrilato de
2-hidroxietilo, metacrilato de hidroxipropilo,
(met)acrilatos de alquilenglicol, estireno, ácidos
sulfónicos insaturados tales como, por ejemplo, ácido
acrilamidopropansulfónico, vinilpirrolidona, vinilcaprolactama,
éteres de vinilo (por ejemplo: metil, etil, butil o dodecilvinil
éter), vinilformamida, vinilmetilacetamida, vinilamina,
1-vinilimidazol,
1-vinil-2-metilimidazol,
metacrilato de N,N-dimetilaminometilo y
N-[3-(dimetilamino)propil]metacrilamida; cloruro de
3-metil-1-vinilimidazolio,
metilsulfato de
3-meti1-1-vinilimidazolio,
metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo,
N-[3-(dimetilamino)propil]metacrilamida cuaternizada
con cloruro de metilo, sulfato de metilo o sulfato de dietilo.
Los monómeros que tienen un átomo de nitrógeno
básico pueden cuaternizarse con: haluros de alquilo que tengan
desde 1 hasta 24 átomos de carbono en el grupo alquilo, por ejemplo
cloruro de metilo, bromuro de metilo, yoduro de metilo, cloruro de
etilo, bromuro de etilo, cloruro de propilo, cloruro de hexilo,
cloruro de dodecilo, cloruro de laurilo y haluros de bencilo,
particularmente cloruro de bencilo y bromuro de bencilo. Otros
agentes cuaternizadores adecuados son los sulfatos de dialquilo, en
particular el sulfato de dimetilo o el sulfato de dietilo. La
cuaternización de las aminas básicas también puede llevarse a cabo
con óxidos de alquileno tales como óxido de etileno u óxido de
propileno en presencia de ácidos. Los agentes cuaternizadores de
preferencia son: cloruro de metilo, sulfato de dimetilo o sulfato
de dietilo.
La cuaternización puede, además, realizarse
antes o después de la polimerización.
Además, es posible usar el producto derivado de
la reacción de ácidos insaturados, por ejemplo, ácido acrílico o
metacrílico, con una epiclorhidrina cuaternizada de fórmula general
(VI) (R^{26} = alquilo C_{1} a C_{40}).
Los ejemplos de de las mismas son:
cloruro de
(met)acriloiloxihidroxipropiltrimetilamonio y cloruro de
(met)acriloiloxihidroxipropiltrietilamonio.
Los monómeros básicos pueden también
cationizarse, por medio de la neutralización con ácidos minerales,
por ejemplo, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido bromhídrico,
ácido yodhídrico, ácido fosfórico o ácido nítrico, o con ácidos
orgánicos, por ejemplo, ácido fórmico, ácido acético, ácido láctico
o ácido cítrico.
Además de los comonómeros mencionados
anteriormente, es también posible seleccionar como comonómero (c),
los llamados macromonómeros, tales como, por ejemplo,
macromonómeros que contienen silicona que tienen uno o más grupos
polimerizables por radicales libres o macromonómeros del
alquiloxazolina, como se describen, por ejemplo, en el documento EP
408 311.
Además, es posible usar los monómeros que
contienen flúor, como se describen, por ejemplo, en el documento EP
558423 y los compuestos de entrecruzamiento o compuestos que regulan
el peso molecular, en la combinación o solos.
Los reguladores que pueden usarse son los
compuestos habituales conocidos por el experto en la técnica, tales
como, por ejemplo, los compuestos de azufre (por ejemplo,
mercaptoetanol, tioglicolato de 2-etilhexilo, ácido
tioglicólico o dodecilmercaptano) y tribromoclorometano y otros
compuestos que tienen un efecto de regulación en el peso molecular
de los polímeros resultantes.
En algunos casos, es también posible usar
compuestos de la silicona que contienen tio. Se da preferencia, sin
embargo, al uso de reguladores sin silicona.
Los monómeros de entrecruzamiento adecuados,
además de los mencionados anteriormente, son compuestos que poseen
al menos dos dobles enlaces etilénicamente insaturados, e incluyen,
por ejemplo, los ésteres derivados de ácidos carboxílicos
etilénicamente insaturados, tales como el ácido acrílico o
metacrílico, y alcoholes polihídricos, éteres de al menos alcoholes
dihídricos tales como, por ejemplo, éteres de vinilo o éteres de
alilo. También son adecuados los hidrocarburos alifáticos o
aromáticos, lineales o cíclicos, de cadena lineal o ramificada que
poseen al menos dos dobles enlaces que, en el caso de los
hidrocarburos alifáticos, no deben estar conjugados. También
resultan adecuadas las amidas del ácido acrílico y del ácido
metacrílico y las N-alilaminas de al menos aminas
difuncionales, por ejemplo, 1,2-diaminoetano y
1,3-diaminopropano. También son adecuadas las
trialilaminas o las sales de amonio correspondientes, los compuestos
de N-vinilo de derivados de la urea, al menos
amidas difuncionales, cianuratos o uretanos. Otros entrecruzadores
adecuados son el divinildioxano, tetraalilsilano o
tetravinilsilano.
Los entrecruzadores particularmente de
preferencia son, por ejemplo, metilenbisacrilamida, sales de
trialilamina y de trialilamonio, divinilimidazol,
N,N'-diviniletilenurea, productos de reacción de
alcoholes polihídricos con ácido acrílico, o ácido metacrílico,
ésteres metacrílicos y ésteres acrílicos de óxidos de polialquileno
o alcoholes polihídricos que han reaccionado con óxido de etileno
y/u óxido de propileno y/o epiclorhidrina.
En algunos casos también es posible, para otros
polímeros, tales como, por ejemplo, las poliamidas, los
poliuretanos, los poliésteres, los homo- y copolímeros de monómeros
etilénicamente insaturados, estar presentes durante la
polimerización para la preparación de los polímeros según la
invención. Los ejemplos de tales polímeros, algunos de los cuales
también se usan en cosmética, son los polímeros conocidos bajo de
los nombres comerciales Amerhold^{TM}, Ultrahold^{TM},
Ultrahold Strong^{TM}, LuvifleX^{TM}, VBM, Luvimer^{TM},
Acronal^{TM}, Acudyne^{TM}, Stepanhold^{TM}, Lovocryl^{TM},
Versatyl^{TM}, Amphomer^{TM} o Eastma AQ^{TM}.
Los comonómeros (c) según la invención pueden, a
condición de que contengan grupos ionizables, neutralizarse
parcialmente o totalmente usando ácidos o bases antes o después de
la polimerización para, por ejemplo, ajustar la solubilidad o la
capacidad de dispersión en agua hasta el nivel deseado.
Los ejemplos de agentes de neutralización
adecuados para los monómeros que tienen grupos ácidos son: bases
minerales tales como el carbonato de sodio, hidróxidos de metales
alcalinos y amoníaco; bases orgánicas tales como aminoalcoholes,
específicamente
2-amino-2-metil-1-propanol,
monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina,
triisopropanolamina,
tri[(2-hidroxi)-1-propil]amina,
2-amino-2-metil-1,3-propanodiol,
2-amino-2-hidroximetil-1,3-propanodiol
y diaminas, tales como, por ejemplo, lisina.
Para preparar los polímeros, los monómeros del
componente a) pueden polimerizarse en presencia de los poliéteres
usando los iniciadores que forman radicales libres, o por la acción
de radiación de gran energía, que también significa la acción de
electrones de gran energía.
Los iniciadores que pueden usarse para la
polimerización por radical libre son los compuestos peroxo y/o azo
habituales usados para este objeto, e incluyen, por ejemplo:
peroxidisulfatos de metales alcalinos o de amonio, peróxido de
diacetilo, peróxido de dibenzoílo, peróxido de succinilo, peróxido
de di-terc-butilo, perbenzoato de
terc-butilo, perpivalato de
terc-butilo, permaleato de
terc-butilo, hidroperóxido de cumeno,
peroxidicarbamato de di-isopropilo, peróxido de
bis-(o-toluoílo), peróxido de didecanoílo, peróxido
de dioctanoílo, peróxido de dilauroílo, perisobutirato de
terc-butilo, peracetato de
terc-butilo, peróxido de
di-terc-amilo, hidroperóxido de
terc-butilo, azobisisobutironitrilo, diclorhidrato
de azobis-(2-amidinopropano) o
2,2'-azobis (2-metilbutironitrilo).
También son adecuadas las mezclas de iniciadores o sistemas de
iniciadores redox, tales como, por ejemplo, ácido ascórbico/sulfato
de hierro (II)/peroxodisulfato de sodio, hidroperóxido de
terc-butilo/disulfito de sodio, hidroperóxido de
terc-butilo/hidroximetanosulfinato de sodio.
Se da preferencia al uso de los peróxidos
orgánicos.
Las cantidades de iniciador o mezclas de
iniciadores usados, basadas en el monómero usado, son de entre 0,01
y 10% en peso, de preferencia entre 0,1 y 5% en peso.
La polimerización se realiza en un intervalo de
temperaturas desde 40 hasta 200ºC, de preferencia en el intervalo
desde 50 hasta 140ºC, particularmente de preferencia en el intervalo
desde 60 hasta 110ºC. Se lleva a cabo generalmente bajo presión
atmosférica, pero también puede realizarse bajo presión reducida o
aumentada, de preferencia entre 1 y 5 bares.
La polimerización puede realizarse, por ejemplo,
como polimerización en disolución, polimerización en masa,
polimerización en emulsión, polimerización en emulsión inversa,
polimerización en suspensión, polimerización en suspensión inversa
o polimerización con precipitación, sin que los posibles
procedimientos sean limitantes. En el caso de la polimerización en
masa, el procedimiento puede implicar la disolución del compuesto
que contiene poliéter b) en al menos un monómero del grupo a) y
otros comonómeros del grupo c) y, tras la adición de un iniciador
de polimerización, la polimerización completa la mezcla. La
polimerización puede llevarse a cabo también de manera semicontinua
introduciendo en primer lugar algo, por ejemplo el 10%, de la mezcla
a polimerizar, que comprende el compuesto que contiene poliéter b),
al menos un monómero del grupo a), otros comonómeros del grupo c) y
el iniciador, calentando la mezcla hasta la temperatura de
polimerización y tras el inicio de la polimerización, añadiendo el
resto de la mezcla a polimerizar de acuerdo con el progreso de la
polimerización. Los polímeros pueden obtenerse también inicialmente
por medio de la introducción de los compuestos que contienen
poliéter del grupo b) en un reactor, calentando hasta la temperatura
de polimerización y con la adición de al menos un monómero del
grupo a), posiblemente otros comonómeros del grupo c) y un iniciador
de polimerización en una porción, gradualmente o, de preferencia,
de manera continua, y polimerizando.
Si se desea, la polimerización descrita
anteriormente puede también llevarse a cabo en un disolvente. Los
disolventes adecuados son, por ejemplo, alcoholes, tales como
metanol, etanol, n-propanol, isopropanol,
n-butanol, sec-butanol,
terc-butanol, n-hexanol y
ciclohexanol, y glicoles, tales como etilenglicol, propilenglicol y
butilenglicol, y los metil o etiléteres de alcoholes dihídricos,
dietilenglicol, trietilenglicol, glicerol y dioxano. La
polimerización puede llevarse a cabo también en agua como
disolvente. En este caso, el lote inicial es una disolución que,
según la cantidad de monómeros del componente a) añadida, es soluble
en agua en mayor o menor grado. Para convertir los productos
insolubles en agua, que pueden formarse durante la polimerización,
en disolución, es posible, por ejemplo, añadir disolventes
orgánicos, tales como alcoholes monohídricos con desde 1 hasta 3
átomos de carbono, acetona o dimetilformamida. Sin embargo, en el
caso de la polimerización en agua, es también posible convertir los
polímeros insolubles en agua en una dispersión finamente dividida
por medio de la adición de los emulsivos habituales o de coloides
protectores, por ejemplo alcohol polivinílico.
Los emulsivos usados son, por ejemplo,
tensioactivos iónicos o no iónicos, cuyo valor de HLB está en el
intervalo desde 3 hasta 13. La definición del valor de HLB puede
encontrarse en la publicación de W. C. Griffin, J. Soc. Cosmetic
Chem., Volumen 5, 249 (1954).
La cantidad de tensioactivos, basada en el
polímero, es desde 0,1 hasta 10% en peso. Usando agua como
disolvente se obtienen disoluciones o dispersiones de los
polímeros. Si las disoluciones del polímero se preparan en un
disolvente orgánico, o en mezclas de un disolvente orgánico y agua,
entonces, por cada 100 partes en peso del polímero, se usan desde 5
hasta 2000, de preferencia desde 10 hasta 500, partes en peso del
disolvente orgánico o de la mezcla de disolventes.
Se da preferencia a los polímeros que pueden
obtenerse por polimerización por radicales libres de
a) 10-98% en peso de al menos un
éster vinílico de los ácidos carboxílicos
C_{1}-C_{24} en presencia de
b) 2-90% en peso de al menos un
compuesto que contiene poliéter y
c) 0-50% en peso de otro u otros
monómeros copolimerizables.
\vskip1.000000\baselineskip
Se da particular preferencia los polímeros que
pueden obtenerse por la polimerización por radicales libres de
a) 50-97% en peso de al menos un
éster vinílico de los ácidos carboxílicos C_{1}- C_{24} en
presencia de
b) 3-50% en peso de al menos un
compuesto que contiene poliéter y
c) 0-30% en peso de otro y otros
monómeros copolimerizables.
\vskip1.000000\baselineskip
Se da muy particular preferencia a los polímeros
que pueden obtenerse por la polimerización por radicales libres
de
a) 65-97% en peso de al menos un
éster vinílico de los ácidos carboxílicos C_{1}- C_{24} en
presencia de
b) 3-40% en peso de al menos un
compuesto que contienen poliéter y
c) 0-20% en peso de otro u otros
monómeros copolimerizables.
\vskip1.000000\baselineskip
Para preparar los polímeros usados según la
invención, se escinden los grupos éster de los monómeros originales
a) y opcionalmente de otros monómeros tras la polimerización por
hidrólisis, alcoholisis, o aminolisis. A esta etapa del
procedimiento se la denomina a continuación en general como
hidrólisis. La hidrólisis tiene lugar de una manera conocida per
se por la adición de una base, de preferencia la adición de una
disolución de hidróxido de sodio o de potasio en agua y/o alcohol.
Se da particular preferencia al uso de disoluciones metanólicas de
hidróxido de sodio o de potasio. La hidrólisis se realiza a
temperaturas en el intervalo desde 10 hasta 80ºC, de preferencia en
el intervalo desde 20 hasta 60ºC. El grado de hidrólisis depende en
la cantidad de base utilizada, de la temperatura de la hidrólisis,
del tiempo de hidrólisis y del contenido de agua de la
disolución.
\newpage
El grado de hidrólisis de los grupos éster de
polivinilo está en el intervalo desde 1 hasta 100%, de preferencia
en el intervalo desde 40 hasta 100%, particularmente de preferencia
en el intervalo desde 65 hasta 100%, muy particularmente de
preferencia en el intervalo desde 80 hasta 100%.
Los polímeros preparados de este modo pueden a
continuación cationizarse por medio de la reacción de las funciones
hidroxilo y/o amino presentes en el polímero con epóxidos de la
fórmula VI (R^{26} = alquilo C_{1}- hasta C_{40}).
Para esto, los grupos hidroxilo de las unidades
de alcohol polivinílico y las unidades de vinilamina, formadas por
la hidrólisis de vinilformamida, pueden hacerse reaccionar, de
preferencia, con los epóxidos.
Los epóxidos de la fórmula VI también pueden
producirse in situ por la reacción de las clorhidrinas
correspondientes con bases, por ejemplo hidróxido de sodio.
Se da preferencia al uso de cloruro de
2,3-epoxipropiltrimetilamonio o cloruro de
3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamonio.
Los valores de K de los polímeros deben estar en el intervalo desde
10 hasta 300, de preferencia desde 25 hasta 250, particularmente de
preferencia desde 25 hasta 200, muy particularmente de preferencia
en el intervalo desde 30 hasta 150. El valor de K deseado en cada
caso puede ajustarse de una manera conocida per se a través
de la composición de las sustancias de carga. Los valores de K se
determinan de acuerdo con Fikentscher, Cellulosechemie, Vol. 13,
pág. 58 a 64, y 71 a 74 (1932) en N-metilpirrolidona
a 25ºC y concentraciones de polímero que, dependiendo del intervalo
del valor de K, son de entre 0,1% en peso y 5% en peso.
Tras la hidrólisis, las disoluciones de polímero
pueden destilarse por vapor para eliminar cualquier disolvente.
Tras la destilación con vapor, se obtienen las disoluciones o
dispersiones acuosas dependiendo del grado de hidrólisis, tipo de
poliéteres (b), ésteres vinílicos del grupo (a) y de cualquier
monómero del grupo (c) usados.
Las disoluciones y dispersiones de polímero
pueden convertirse a la forma de polvo por una diversidad de
procedimientos de secado, tales como, por ejemplo, secado por
pulverización, secado por pulverización fluidizada, secado en
tambor o liofilización. El procedimiento de secado usado de
preferencia es el secado por pulverización. El polvo del polímero
seco obtenido de este modo puede usarse para preparar una disolución
o una dispersión acuosa, por disolución o redispersión en agua. La
conversión a la forma de polvo tiene la ventaja de mejorar el
almacenamiento, facilitar el transporte y de disminuir la propensión
para el ataque microbiano.
En lugar de las disoluciones de polímero
destiladas con vapor, las disoluciones alcohólicas de polímero
pueden convertirse directamente en la forma de polvo.
Polímero catiónico para el modelado del
cabello
Las composiciones de la invención comprenden,
además del copolímero (i), desde 0,01% hasta 10% en peso (basado en
el peso de la composición total) de un polímero catiónico para el
modelado del cabello (ii) que puede ser del tipo convencionalmente
usado en composiciones para el modelado del cabello. El polímero
catiónico para el modelado del cabello que se usa en las
composiciones de la presente invención debe ser capaz de formar una
película y de mantener el cabello del usuario en su lugar.
El polímero catiónico para el modelado del
cabello está de preferencia presente en las composiciones en una
cantidad desde 0,1% hasta 5%, de más preferencia desde 1% hasta 2%,
tal como aproximadamente 1,5%, en peso basado en el peso total de
la composición.
Los polímeros catiónico para el modelado del
cabello son artículos bien conocidos de comercio y muchos de tales
polímeros están disponibles comercialmente.
Las composiciones de la invención pueden
comprender un único polímero catiónico para el modelado del cabello
o una mezcla de dos o más polímeros catiónicos para el modelado del
cabello diferentes.
Los ejemplos de polímeros catiónicos para el
modelado del cabello son copolímeros de monómeros de acrilato
funcionalizados son amino tales como monómeros de acrilato o de
metacrilato de alquilaminoalquilos inferiores tales como
metacrilato de dimetilaminoetilo con monómeros compatibles tales
como N-vinilpirrolidona, caprolactama vinílica, o
metacrilatos de alquilo tales como metacrilato de metilo y
metacrilato de etilo y acrilatos de alquilo tales como acrilato de
etilo y acrilato de n-butilo. Los polímeros
catiónicos para el modelado del cabello que contienen
N-vinilpirrolidona están disponible comercialmente
en ISP Corporation tales como los vendidos bajo las marcas
comerciales de Gafquat® 734, 755 y 755N (polímeros de amonio
cuaternario formados por la reacción de sulfato de dietilo y un
copolímero de N-vinilpirrolidona y metacrilato de
dimetilaminoetilo y que tienen la denominación de CTFA
Polyquaternium-11). Los polímeros
Polyquaternium-11, tales como Gafquat 755, son
particularmente de preferencia para uso en la presente
invención.
El polímero catiónico para el modelado del
cabello tiene de preferencia un peso molecular promedio en peso de
desde 500 Da hasta 2000 kDa, de más preferencia desde 800 hasta 1500
kDa, de más preferencia aún desde 100 kDa hasta 1500 kDa, tal como
desde 800 kDa hasta 1500 kDa. El peso molecular del polímero para el
modelado del cabello puede determinarse por medio de los
procedimientos bien conocidos por los expertos en la técnica,
incluida la cromatografía de permeación en gel (GPC) como se
describe en este documento, en la sección de los ejemplos.
Opcionalmente, en las composiciones de la
invención está presente un polímero de silicona entrecruzado (iii)
flexible, polimerizado por emulsión en una cantidad inferior a 0,1%
en peso basado en el peso total de la composición, de preferencia
inferior a 0,01% en peso. De mayor preferencia, las composiciones
están libres o sustancialmente libres del polímero de silicona
entrecruzado flexible, polimerizado por emulsión.
Los polímeros de silicona de preferencia para
uso en la invención son los polidiorganosiloxanos, derivados de
preferencia de combinaciones adecuadas de unidades
R_{3}SiO_{0,5} y unidades R_{2}SiO donde cada R representa
independientemente un grupo alquilo, alquenilo (por ejemplo,
vinilo), alcarilo, aralquilo, o arilo (por ejemplo, fenilo). R es
de mayor preferencia metilo.
Los polímeros de silicona de preferencia de la
invención son polidimetilsiloxanos entrecruzados (que tienen la
denominación de CTFA dimeticona), y polidimetilsiloxanos
entrecruzados que tienen grupos terminales tales como hidroxilo
(que tienen denominación de CTFA dimeticonol). Se han obtenido
buenos resultados con dimeticonol entrecruzado.
El entrecruzado del polímero de silicona se
introduce típicamente simultáneamente durante la polimerización por
emulsión del polímero a través de la inclusión de la cantidad
necesaria de unidades de monómeros trifuncionales y
tetrafuncionales de silano, por ejemplo, las de fórmula:
R Si (OH)_{3} donde R representa un
grupo alquilo, alquenilo (por ejemplo, vinilo), alcarilo, aralquilo
o arilo (por ejemplo, fenilo), de preferencia metilo.
El grado de entrecruzamiento del polímero de
silicona puede medirse como el porcentaje de unidades de monómero
ramificado en el polímero de silicona y es desde 0,05% hasta 10%, de
preferencia en el intervalo desde 0,15% hasta 7%, por ejemplo desde
0,2% hasta 2%. Los expertos en la técnica entenderán que el
porcentaje de unidades de monómero ramificado en el polímero de
silicona es un porcentaje en peso. Se ha encontrado que el aumento
del entrecruzamiento mejora los beneficios del modelado pero también
reduce un poco el rendimiento del acondicionamiento, por lo que
deben seleccionarse los niveles de compromiso con las propiedades
optimizadas para adecuar a las preferencias del consumidor en
diferentes casos. Se ha obtenido buen rendimiento global con
dimeticonol 0,3% entrecruzado.
Los polímeros de silicona entrecruzados
polimerizados por emulsión adecuados están disponibles en el
comercio o pueden obtenerse fácilmente usando las técnicas
convencionales bien conocidas por expertos en la técnica.
Los polímeros de silicona entrecruzados se
describen en el documento EP 818190.
Las composiciones de la presente invención
también incluirán agua, de preferencia destilada o desionizada,
como un disolvente o vehículo para los polímeros y los otros
componentes. El agua estará típicamente presente en cantidades que
varían desde 30% hasta 98%, de preferencia desde 60% hasta 95% en
peso basado en peso total.
Opcionalmente puede usarse alcohol como
codisolvente en las composiciones de la invención ya que puede
mejorar el rendimiento de la composición de modelado. Un alcohol
adecuado es un alcohol monohídrico alifático de cadena lineal o
ramificada que tiene desde 2 hasta aproximadamente 4 átomos de
carbono. Resultan de preferencia el isopropanol y especialmente el
etanol. Un nivel adecuado para el alcohol es hasta 20%, de
preferencia desde 5% hasta 15%, en peso basado en el peso total.
Las composiciones de preferencia de la invención, sin embargo,
están libres o sustancialmente libres de etanol.
Las composiciones de la presente invención
pueden comprender opcionalmente polímeros aniónicos, anfóteros, o
no iónicos para el modelado del cabello del tipo convencionalmente
utilizado en las composiciones para el modelado del cabello.
Los ejemplos de polímeros aniónicos para el
modelado del cabello son los copolímeros de acetato de vinilo y
ácido crotónico, terpolímeros de acetato de vinilo, ácido crotónico
y un éster vinílico de un ácido monocarboxílico alifático saturado
ramificado en alfa tal como neodecanoato de vinilo; copolímeros de
metil vinil éter y anhídrido maleico (proporción molar de
aproximadamente 1:1) en los que tales copolímeros están
esterificados en un 50% con un alcohol saturado que contiene desde
1 hasta 4 átomos de carbono tales como etanol o butanol; y
copolímeros acrílicos, terpolímeros, etc., que contienen ácido
acrílico o ácido metacrílico como los restos que contienen
radicales aniónicos y ésteres del ácido acrílico o metacrílico con
uno o más alcoholes saturados que tienen desde 1 hasta 22 átomos de
carbono tales como metacrilato de metilo, acrilato de metilo,
acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de
n-butilo, acrilato de t-butilo,
metacrilato de t-butilo, metacrilato de
n-butilo, acrilato de n-hexilo,
acrilato de n-octilo, metacrilato de laurilo y
acrilato de behenilo, glicoles que tienen desde 1 hasta 6 átomos de
carbono tales como metacrilato de hidroxipropilo y acrilato de
hidroxietilo, estireno, caprolactama vinílica, acetato de vinilo,
acrilamida, acrilamidas de alquilo y metacrilamidas con desde 1
hasta 8 átomos de carbono en el grupo alquilo tales como
metacrilamida, acrilamida de t-butilo y acrilamida
n-octilo, y otros monómeros insaturados compatibles.
Un ejemplo específico es el terpolímero del ácido metacrílico,
acrilato de n-butilo y acrilato de etilo,
polimerizado por emulsión (por ejemplo, en una proporción de
porcentajes de pesos de 31:42:27, respectivamente). Otro ejemplo
específico es la serie Gantrez® ES disponible en el comercio en la
ISP Corporation (copolímeros esterificados de metil vinil éter y
anhídrido maleico).
Los ejemplos del polímeros anfóteros para el
modelado del cabello son los que contienen grupos catiónicos
derivados de monómeros tales como aminoetil metacrilato de
t-butilo así como grupos carboxilo derivados de
monómeros tales como ácido acrílico o ácido metacrílico. Un ejemplo
específico de un polímero anfótero para el modelado del cabello es
Amphomer® que comercializa la National Starch and Chemical
Corporation.
Los ejemplos de polímeros no iónicos para el
modelado del cabello son los homopolímeros de
N-vinilpirrolidona y los copolímeros de
N-vinilpirrolidona con monómeros no iónicos
compatibles tales como acetato de vinilo y terpolímeros de acrilato
de etilo, metacrilato de butilo y metacrilato de metilo. Los
polímeros no iónicos que contienen
N-vinilpirrolidona en diversos pesos moleculares
promedio en peso están disponibles comercialmente de ISP
Corporation tales como los vendidos bajo las marcas comerciales
Copolymer 845 y Copolymer 937 (copolímeros de metacrilato de
N-vinilpirrolidona y
t-butilaminoetilo de peso molecular promedio de
aproximadamente 1.000.000) y homopolímeros de
N-vinilpirrolidona que tiene un peso molecular
promedio de aproximadamente 630.000 vendidos por ISP Corporation
bajo el nombre comercial PVP K-90 y los que tienen
un peso molecular promedio de aproximadamente 1.000.000 vendidos
bajo del nombre comercial PVP K-120.
Los otros polímeros parta el modelado del
cabello en las composiciones de la invención se seleccionan de mayor
preferencia de polímeros anfóteros y/o no iónicos para el modelado
del cabello. Tales polímeros no iónicos para el modelado del
cabello se seleccionan de preferencia de homopolímeros del
vinilpirrolidona y especialmente de copolímeros de vinilpirrolidona
y acetato de vinilo.
Además del polímero de silicona entrecruzado y
del polímero para el modelado del cabello, la composición para el
modelado del cabello de la invención opcionalmente puede incluir
también un tensioactivo no iónico en una cantidad de hasta 5%, de
preferencia desde 0,01% hasta 1%, de más preferencia desde 0,02%
hasta 0,8% en peso basado en el peso total.
El HLB (equilibrio
hidrófilo-lipófilo) es una propiedad importante del
tensioactivo no iónico. La propiedad per se y cómo se
calcula se describe en J. Soc. Cosmet. Chem., 1949, 1, 311. Para un
tensioactivo no iónico dado, el valor de HLB representa el
porcentaje de peso del contenido hidróflo de la molécula dividido
por un factor de cinco.
Los tensioactivos no iónicos para uso en las
composiciones de la invención tienen típicamente un valor de HLB
(equilibrio hidrófilo-lipófilo) de al menos 14,5. El
valor de HLB varía de preferencia desde 15 hasta 19, de mayor
preferencia desde 16 hasta 18.
Los ejemplos de tensioactivos no iónicos
adecuados son los productos de condensación de alcoholes alifáticos
(C_{8}-C_{18}), primarios o secundarios de
cadena lineal o ramificada o fenoles con óxidos de alquileno,
usualmente óxido de etileno y generalmente que tengan al menos 15,
de preferencia al menos 20, de más preferencia desde 30 hasta 50
grupos óxido de etileno. Otros tensioactivos no iónicos adecuados
incluyen los ésteres de sorbitol, ésteres de anhídridos de
sorbitano, ésteres de propilenglicol, ésteres de ácidos grasos de
polietilenglicol, ésteres de ácidos grasos de polipropilenglicol,
ésteres etoxilados y éteres grasos de polioxietilen fosfato.
Los tensioactivos no iónicos de uso particular
de fórmula general R (EO)_{x} H, donde R representa un
grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que tiene una longitud
de cadena de carbonos media de 12-18 átomos de
carbono y x varía desde 30 hasta 50. Los ejemplos específicos
incluyen steareth-40, steareth-50,
ceteareth-30, ceteareth-40,
ceteareth-50 y mezclas de los mismos. Los ejemplos
adecuados disponibles comercialmente de estos materiales incluyen
Unicol SA-40 (Universal
Preserv-A-Chem), Empilan KM50
(Albright and Wilson), NONION PS-250 (Nippon Oils
& Fats), Volpo CS50 (Croda Inc.) e Incropol
CS-50 (Croda Inc.).
Opcionalmente pueden incluirse en la composición
de la invención agentes de acondicionamiento del cabello tales como
hidrocarburos, fluidos de silicona y materiales catiónicos. Los
agentes de acondicionamiento del cabello típicamente pueden estar
presentes en las composiciones de la invención en cantidades desde
0,001% hasta 10% en peso, de preferencia desde 0,1% hasta 1% en
peso. Los agentes de acondicionamiento del cabello pueden ser
compuestos únicos o mezclas de dos o más compuestos de la misma
clase o de diferentes clases generales.
Los hidrocarburos adecuados pueden ser de cadena
lineal o ramificada y pueden contener desde aproximadamente 10
hasta aproximadamente 16, de preferencia desde aproximadamente 12
hasta aproximadamente 16 átomos de carbono. Los ejemplos
hidrocarburos adecuados son decano, dodecano, tetradecano, tridecano
y mezclas de los mismos.
Los ejemplos de agentes acondicionadores de
silicona adecuados útiles en este documento pueden incluir
polidimetilsiloxanos cíclicos o lineales, siliconas de fenilo y de
fenilalquilo y copolioles de silicona. Los agentes acondicionadores
catiónicos útiles en este documento pueden incluir sales de amonio
cuaternario o sales de aminas grasas, tales como el cloruro de
cetil amonio, por ejemplo.
Las composiciones según la invención pueden
comprender, opcionalmente, desde 0,1% hasta 10% en peso de una
silicona volátil como agente de acondicionamiento del cabello. Las
siliconas volátiles son bien conocidas en la técnica y están
disponibles comercialmente e incluyen, por ejemplo compuestos
lineales y cíclicos. Los aceites de silicona volátiles son de
preferencia polidimetilsiloxanos lineales o cíclicos que contienen
desde aproximadamente tres hasta aproximadamente nueve átomos de
silicio.
Los polímeros de silicona de preferencia para
uso en la invención son polidiorganosiloxanos, de preferencia
derivados de combinaciones adecuadas de unidades de
R_{3}SiO_{0,5} y unidades de R_{2}SiO donde cada R representa
independientemente un grupo alquilo, alquenilo (por ejemplo,
vinilo), alcarilo, aralquilo o arilo (por ejemplo fenilo). De más
preferencia R es metilo.
Las composiciones de la invención pueden estar
de manera adecuada en forma de aerosol. Una forma de producto
particularmente de preferencia es una espuma de aerosol para el
cabello. Las composiciones de espuma de aerosol para el cabello se
emiten desde el recipiente de aerosol como una espuma que a
continuación se aplica típicamente en el cabello con los dedos o
con una herramienta de modelado del cabello y se deja en el cabello
o se aclara.
Las composiciones en forma de aerosol de la
invención incluirán un propulsor de aerosol que sirve para eliminar
los otros materiales del recipiente y formar la característica de
espuma en las composiciones. El propulsor del aerosol incluido en
las composiciones para el modelado de la presente invención puede
ser cualquier gas que pueda licuarse convencionalmente usado para
los recipientes de aerosol. Los ejemplos de propulsores adecuados
incluyen propulsores de éter de dimetilo y de hidrocarburos tales
como propano, n-butano e isobutano. Los propulsores
pueden usarse solos o en mezclas. Resultan de preferencia los
propulsores insolubles con agua, especialmente hidrocarburos,
porque forman pequeñas gotas de emulsión al agitar y crean
densidades de espuma adecuadas de la composición. Un propulsor
particularmente de preferencia comprende éter de dimetilo y al menos
un hidrocarburo y, de más preferencia, la proporción de pesos de
dimetil éter con respecto al hidrocarburo total está en el
intervalo desde 80:20 hasta 40:60.
La cantidad del propulsor usado está dirigida
por factores normales bien conocidos en la técnica de fabricación
de aerosoles. Para las espumas el nivel de propulsor es generalmente
de hasta 30%, de preferencia desde 2% hasta 30%, de más preferencia
desde 3% hasta 15% en peso en base al peso total de la composición.
Si un propulsor tal como éter de dimetilo incluye un supresor de la
presión de vapor (por ejemplo, tricloroetano o diclorometano), para
los cálculos del porcentaje de pesos, la cantidad de supresor se
incluye como parte del propulsor.
El procedimiento para la preparación de
composiciones de espuma de aerosol para el modelado del cabello de
acuerdo con la invención sigue los procedimientos convencionales de
llenado del aerosol. Los ingredientes de la composición (sin
incluir el propulsor) se cargan en un recipiente adecuado
presurizable que se sella y a continuación se carga con el
propulsor según las técnicas convencionales.
Las composiciones de la invención también pueden
tomar una forma de producto no espumoso, tal como una crema o un
gel para el modelado del cabello. Tal crema o gel incluirá un
estructurante o un agente espesativo, típicamente en un nivel desde
0,1% hasta 10%, de preferencia desde 0,5% hasta 3% en peso en base
al peso total.
Ejemplos de estructurantes o espesativos
adecuados son los espesativos poliméricos tales como los polímeros
carboxivinílicos. Un polímero carboxivinílico es un interpolímero de
una mezcla monomérica que comprende un ácido carboxílico monomérico
insaturado olefínicamente y desde aproximadamente 0,01% hasta
aproximadamente 10% en peso de los monómeros totales de un poliéter
de un alcohol polihídrico. Los polímeros carboxivinílicos son
sustancialmente insolubles en hidrocarburos orgánicos volátiles,
líquidos y son dimensionalmente estables en contacto con el aire.
El peso molecular adecuado del polímero carboxivinílico es de al
menos 750.000, de preferencia de al menos 1.250.000, de mayor
preferencia de al menos 3.000.000. Los polímeros carboxivinílicos
de preferencia son copolímeros de ácido acrílico entrecruzados con
polialilsacarosa como se describe en la Patente de EEUU 2.798.053.
Esto polímeros son proporcionados por B. F. Goodrich Company como,
por ejemplo, CARBOPOL 934, 940, 941 y 980. Otros materiales que
también pueden usarse como agentes estructurantes o espesativos
incluyen aquellos que pueden impartir a la composición una
viscosidad análoga al gel, tales como polímeros solubles con agua o
coloidalmente solubles con agua como éteres de celulosa (por
ejemplo, metilcelulosa, hidroxietilcelulosa,
hidroxipropilmetilcelulosa y carboximetilcelulosa), goma guar,
alginato de sodio, goma arábiga, goma xantana, alcohol
polivinílico, polivinilpirrolidona, goma guar de hidroxipropilo,
almidón y derivados del almidón y otros agentes espesativos,
modificadores de la viscosidad, agentes gelificantes, etc. También
es posible usar agentes espesativos inorgánicos tales como
bentonita o arcillas de laponita.
Las composiciones para el modelado del cabello
de la invención pueden contener una diversidad de componentes no
esenciales, opcionales adecuados para hacer las composiciones más
aceptables estéticamente o para facilitar el uso, incluida la
descarga del producto desde el recipiente. Tales ingredientes
opcionales convencionales son bien conocido por los expertos en la
técnica, por ejemplo, conservantes tales como alcohol bencílico,
metilparabeno, propilparabeno y imidazolidinil urea, alcoholes
grasos tales como alcohol cetearílico, alcohol cetílico y alcohol
estearílico, agentes para ajustar el pH tales como ácido cítrico,
ácido succínico, hidróxido de sodio y trietanolamina, agentes
colorantes tales como cualquiera de los colorantes FD&C o
D&C, aceites de perfume, agentes quelantes tales como ácido
etilendiaminotetraacético y agentes plastificantes de polímeros
tales como glicerina y propilenglicol.
La invención también proporciona un
procedimiento para el modelado del cabello aplicando al mismo una
composición para el modelado como se describió anteriormente.
Los siguientes Ejemplos ilustran además las
formas de realización de preferencia de la invención. Todos los
porcentajes a que se hace referencia a lo largo de esta memoria
descriptiva son en peso basados en el peso total a menos que se
indique de otra manera. Las concentraciones están basadas en el 100%
del ingrediente activo.
Las distribuciones de los pesos moleculares y
polidispersidades de PEG/VOH (copolímeros de
polietilenglicol/alcohol polivinílico) se determinan con relación a
polietilenglicol/óxido de polietileno (PEG/PEO) usando cromatografía
acuosa de exclusión por tamaño con detección del índice de
refracción (SEC-RI).
Los patrones y muestras de peso molecular de
PEG/PEO se preparan en fase móvil y se analizan por
SEC-RI acuosa. Las especies del polímero se separan
en base a sus distribuciones de tamaños moleculares y pesos
moleculares (M_{n} y M_{w}) y la polidispersidad
(M_{w}/M_{n}) se calcula entonces con relación al gráfico de
calibración de 5º orden de los patrones de peso molecular de mono
dispersión de PEG/PEO.
Sistema de cromatografía líquida de alto
rendimiento
Bomba 510 (Waters Corporation)
Procesador de muestras automático WISP 717 Plus
(Waters Corporation)
Refractómetro Inteferométrico Optilab DSP (Wyatt
Technology Corporation)
Calentador de columna y Módulo de control
(Waters Corporation)
Servidor Cliente de Cromatografía Millennium con
Opción GPC (Waters Corporation)
Módulo de Desgaseado del Disolvente en línea -
(Alltech)
\vskip1.000000\baselineskip
Columnas SEC -
Gel TSK G5000PWXL, (1), tamaño de partícula 10
\mum, tamaño de poro 1000 \ring{A}, 7,8 mm x 300 mm (Tosoh
Biosep)
Gel TSK G3000PWXL, (1), tamaño de partícula 6
\mum, tamaño de poro 200 \ring{A}, 7,8 mm x 300 mm (Tosoh
Biosep)
Gel TSK G2500PWXL, (2), tamaño de partícula 6
\mum, tamaño de poro <200 \ring{A}, 7,8 mm x 300 mm (Tosoh
Biosep)
\vskip1.000000\baselineskip
medidor de pH
Agitador magnético
Baño ultrasónico
Viales de centelleo - vidrio, 20 ml, tapones
recubiertos de polipropileno
Filtros de jeringa - 13 mm, tamaño de poro 0,45
\mum, PTFE (Whatman)
Cilindro graduado -2 l
Filtro de vacío/aparato desgaseador
(Alltech)
Membranas de filtro - tamaño de poro 0,2 \mum,
diámetro de 47 mm, Nylon
66 (Alltech)
Agua - calidad HPLC (sistema
Milli-Q de Millipore Corporation)
Cloruro de sodio - calidad ACS certificada
(Fisher Scientific)
Tris (hidroximetil) aminometano - Calidad ACS
certificada (Fisher Scientific)
Ácido clorhídrico - concentrado,
36,5-38%, J. T. Baker, Calidad de reactivo
analizado
PEO-10 kit de calibración que
contiene 0,2 g de 10 patrones de óxido de polietileno monodisperso
que varían desde 1 millón hasta 20.000 g/mol (Polymer
Laboratories)
PEG-10 kit de calibración que
contiene 0,5 g de 10 patrones de polietilenglicol monodisperso desde
22.000 hasta 106 g/mol (Polymer Laboratories).
1. Transferir 19,4 g de tris (hidroximetil)
aminometano y 17,6 g de cloruro de sodio a un recipiente de 2 l
para disolventes.
2. Añadir 2 l de agua de calidad HPLC usando un
cilindro graduado y mezclar bien.
3. Ajustar el pH de la fase móvil hasta pH 7
añadiendo primero aproximadamente 5 ml de ácido clorhídrico
concentrado al recipiente mientras se mezcla. Continuar hasta
ajustar el pH hasta 7 usando ácido clorhídrico acuoso al 50%.
4. Filtrar/desgasear la fase móvil bajo vacío a
través de la membrana de Nylon 66 de 0,2 \mum en otro recipiente
para disolvente.
\vskip1.000000\baselineskip
1. Preparar 5 viales de patrones de PEG/PEO
mezclados (que varíen desde ca. 280.000 hasta 440 g/mol) en
concentraciones de 0,1% en peso de cada uno en fase móvil. Vial 1
(288.000, 32.600 y 1.470), Vial 2 (205.000, 18.200 y 1.080), Vial 3
(120.000, 10.000 y 620), Vial 4 (73.400, 7.100 y 440), Vial 5
(50.100 y 4.120). Notas: Aunque la columna TSK G5000PWXL se
extiende más allá del intervalo de trabajo lineal hasta ca. 1 millón
de g/mol, los patrones de PEO >288.000 tienden a exhibir un
comportamiento no lineal por ampliación del pico. Se supone que este
efecto es causado por del alto contenido de sal/tampón de la fase
móvil que se necesita para analizar el PEG/VOH. Típicamente, los
patrones de PEG/PEO son lineales a lo largo de aproximadamente 1
millón de g/mol cuando se analizan en agua al 100% o en agua que
contiene nitrato de sodio hasta aproximadamente 0,1 M.
2. Filtrar las disoluciones a través de filtros
de jeringa PTFE de 0,45 \mum en los viales del procesador de
muestras automático para el análisis.
1. El peso de la muestra a utilizar se determina
en base a la concentración del polímero de la muestra. La
disolución de muestra debe tener una concentración de polímero de
aproximadamente 0,2% en peso. Pesar la muestra en un vial de
centelleo del 20 ml, añadir 10 ml de la fase móvil filtrada y
mezclar bien. La disolución de muestra debe dejarse reposar a
temperatura ambiente durante aproximadamente 1 hora.
2. Colocar el vial en el baño ultrasónico
durante 30 segundos, a continuación transferir la disolución de
muestra en un vial del procesador automático de muestras para el
análisis. El baño ultrasónico se utiliza para romper los agregados
de polímero que puedan haberse formado en la disolución. Los
análisis preliminares también indican el potencial de pérdida de
ciertos polímeros cuando pasan a través de un filtro de jeringa
PTFE de 0,45 \mum, por consiguiente la solución de muestra debe
analizarse sin filtrar. Nota: Inyectar muestras sin filtrar puede
causar cierta pérdida en la resolución de la columna a lo largo del
tiempo. Se recomienda seleccionar una muestra para uso como control
y analizar antes y después una gran serie de muestras para controlar
el rendimiento de la columna. Si se presenta una pérdida de
resolución, la fase móvil debe cambiarse lentamente a acetonitrilo
en agua al 50% en peso y a continuación proceder a un caudal de 1
ml/min. Según el grado de contaminación, el equipo de la columna
debe lavarse con aproximadamente 250 hasta 500 ml de la fase
móvil.
Configurar el sistema SEC usando los siguientes
parámetros:
Columnas: Gel G5000PWXL, G3000PWXL, G2500PWXL y
G2500PWXL de TSK en series
- Temperatura del horno de columna:
- 37ºC
- Caudal:
- 1 ml/min
- Temperatura de Optilab DSP:
- 37ºC
- Volumen de inyección:
- 200 \mul
- Tiempo total de procesamiento:
- 60 min
\vskip1.000000\baselineskip
Nota: Remitirse al manual de instrucciones del
fabricante para conocer cómo se realizan las calibraciones de SEC
estrechas usando un ajuste del quinto orden.
El valor de Mp de cada patrón de PEG/PEO
calculado a partir de la curva de calibración de quinto orden debe
tener una desviación estándar inferior al 2%. Puede ser necesario
eliminar algunos de los puntos de la calibración con desviaciones
estándar altas para alcanzar este grado de precisión, sin embargo el
patrón de 288.000 de PEO no debe eliminarse. Típicamente, los
puntos de calibración de 120.000, 73.400, 18.200 y 1.000 g/mol
tienen frecuentemente desviaciones estándar mayores.
Ejemplos 1 a
5
Los siguientes copolímeros que son útiles en la
presente invención pueden obtenerse de acuerdo con el procedimiento
definido en el documento WO 00/49998 (en particular, en los Ejemplos
29 y 30 de ese documento).
Todos los copolímeros se basaron en una
esqueleto de PEG de 35K, proporción de pesos con los injertos de
poli(alcohol vinílico) 50:50, agente de entrecruzamiento
(trialil éter de pentaeritritol) al 0,4% en peso. Los copolímeros
se determinaron teniendo las siguientes propiedades de peso
molecular:
Los resultados que se informan a continuación
son una comparación del rendimiento del modelado de las espumas
evaluadas por un estilista experto en postizos capilares para
maniquí. La cabeza del maniquí se afeita de manera tal que
solamente se usa el cabello de la mitad superior de la cabeza. Esto
permite una mejor diferenciación de los atributos del modelado
tales como el volumen y el levantamiento del cabello desde la raíz.
La cabeza se lavó con un champú convencional. Se modeló un lado del
cabello con una espuma de referencia (Thermasilk Volumizing Mousse
disponible comercialmente de Helene Curtis) y el otro lado con una
espuma prototipo. El asesor experto clasificó el prototipo contra
la espuma de referencia con respecto a los atributos de modelado
presentados en la tabla 2 en una escala de 10 puntos. Si no había
diferencia entre el prototipo y el patrón la puntuación fue 5
(paridad). El cabello se modeló usando un cepillo y un secador de
cabello. El estilista probó los productos a ciegas usando solamente
códigos para identificar cada fórmula.
En la tabla 1 se describen dos formulaciones.
Los niveles se expresan en % en peso del material activo. El
propulsor CAP 40 es de Calor Gas. Volpo CS50 es un tensioactivo de
Croda Chemicals. Gafquat 755N se obtiene de Gaf Chemicals. El
polímero PEG/VOH usado en las formulaciones A y B difiere en el peso
molecular del esqueleto del polímero de PEG. Los polímeros PEG/VOH
tienen un esqueleto PEG de 35K (Formulación A) y un esqueleto de
12K (Formulación B). Ambos polímeros se entrecruzaron usando
trialiléter de pentaeritritol al 0,4% en peso. La polidispersidad
(PD) de cada polímero está indicada entre paréntesis en la tabla
1.
\vskip1.000000\baselineskip
La tabla 2 es una comparación del rendimiento de
cada espuma frente a la formulación de referencia. La única
diferencia entre las formulaciones es el tipo del polímero
PEG/VOH.
\vskip1.000000\baselineskip
A todos los atributos de la fórmula A se les
asignaron puntuaciones más altas que a los de la fórmula B.
El agarre es la cantidad de cabello que el
mantiene cepillo mientras se está modelando. El poder de moldeado
es la cantidad de forma incongruente que se puede generar con el
modelado con cepillo. El levantamiento de la raíz es la cantidad de
volumen que es posible generar con el cabello próximo al cuero
cabelludo. El volumen es el volumen global de cabello modelado
total. La sensación natural describe la similitud de la sensación
del cabello sin tratamiento con el postizo modelado.
Ejemplos 7 a
11
Los siguientes son ejemplos de formulaciones de
la espuma de la invención. Todos los números son porcentajes y se
expresan en peso basado en la formulación total y están basados en
el material activo.
Los polímeros A, B y C son polímeros PEG/VOH que
tienen un esqueleto de PEG de M_{w} 35K entrecruzado usando
trialiléter de pentaeritritol al 0,4% en peso. Las polidispersidades
de loa Polímeros A, B y C son 33,2, 36,1 y 35, respectivamente.
Luviquat Hold y FC 550 son polímeros
Polyquaternium-46 y
Polyquaternium-16, respectivamente, disponibles
comercialmente de BASF.
Claims (15)
1. Una composición para el modelado del cabello
que comprende
(i) desde 0,01% hasta 10% en peso de un
copolímero que tiene un esqueleto que comprende un polietilenglicol
y, según dicho esqueleto, una pluralidad de grupos poli(ésteres de
vinilo), en el que al menos 50% de los grupos éster está
hidrolizado al alcohol correspondiente, y en el que el copolímero
está entrecruzado y tiene una polidispersidad de al menos 5;
(ii) desde 0,01% hasta 10% en peso de un
polímero catiónico para el modelado del cabello;
(iii) opcionalmente, un polímero de silicona
entrecruzado en una cantidad inferior al 0,1% en peso; y
(iv) agua.
2. La composición según se reivindica en la
Reivindicación 1, en la que la cantidad total de (i) e (ii) es
inferior al 10% en peso del peso total de la composición.
3. La composición según se reivindica en la
Reivindicación 1 o Reivindicación 2, en la que la proporción de
pesos de (i) con respecto a (ii) es desde 10:1 hasta 1:10.
4. La composición según se reivindica en la
Reivindicación 3, en la que la proporción de pesos de (i) con
respecto a (ii) es desde 2:1 hasta 1:2.
5. La composición según se reivindica en una
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4, en la que el copolímero
tiene una polidispersidad de desde 5 hasta 40.
6. La composición según se reivindica en una
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 5, en la que el polímero
catiónico para el modelado del cabello es
Polyquaternium-11.
7. La composición según se reivindica en una
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 6, en la que el copolímero
contiene desde 0,1% hasta 1% en peso de agente entrecruzador.
8. La composición según se reivindica en una
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 7, en la que el copolímero
se entrecruza usando trialiléter de pentaeritritol.
9. La composición según se reivindica en una
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 8, en la que la proporción
de pesos de poliéter con respecto a los grupos poli(éster de vinilo)
hidrolizados y no hidrolizados en el copolímero (i) está en el
intervalo desde 7:3 hasta 3:7.
10. La composición según se reivindica en una
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 9, en la que en el copolímero
(i) al menos 90% en número de los grupos poli(éster de vinilo)
están hidrolizados a los grupos poli(alcohol de vinilo).
11. La composición según se reivindica en una
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 10 que es una formulación de
espuma de aerosol para el cabello que además comprende un
propulsor.
12. La composición según se reivindica en la
Reivindicación 11, en la que el propulsor comprende éter de dimetilo
y al menos un hidrocarburo.
13. La composición según se reivindica en la
Reivindicación 12, en la que la proporción de pesos de éter de
dimetilo con respecto al hidrocarburo total está en el intervalo
desde 80:20 hasta 40:60.
14. El procedimiento de modelado del cabello que
comprende aplicar al cabello una composición según una cualquiera
de las Reivindicaciones 1 a 13.
15. El uso de una composición según una
cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 13 para el modelado del
cabello.
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