ES2907268T3 - Soluciones de urea de poliuretano para composiciones cosméticas - Google Patents

Soluciones de urea de poliuretano para composiciones cosméticas Download PDF

Info

Publication number
ES2907268T3
ES2907268T3 ES15712893T ES15712893T ES2907268T3 ES 2907268 T3 ES2907268 T3 ES 2907268T3 ES 15712893 T ES15712893 T ES 15712893T ES 15712893 T ES15712893 T ES 15712893T ES 2907268 T3 ES2907268 T3 ES 2907268T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
weight
component
polyurethane urea
solvent
groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES15712893T
Other languages
English (en)
Inventor
Sebastian Dörr
Sophie Viala
Paula Cristina Alves Rodrigues
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Covestro Deutschland AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Covestro Deutschland AG filed Critical Covestro Deutschland AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2907268T3 publication Critical patent/ES2907268T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/87Polyurethanes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/33Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing oxygen
    • A61K8/34Alcohols
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/40Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing nitrogen
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/40Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing nitrogen
    • A61K8/41Amines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/86Polyethers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q17/00Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
    • A61Q17/04Topical preparations for affording protection against sunlight or other radiation; Topical sun tanning preparations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q3/00Manicure or pedicure preparations
    • A61Q3/02Nail coatings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q3/00Manicure or pedicure preparations
    • A61Q3/04Nail coating removers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/20Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of the composition as a whole
    • A61K2800/30Characterized by the absence of a particular group of ingredients

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

Procedimiento para la preparación de una composición cosmética, caracterizado porque se usa al menos una urea de poliuretano que no presenta ningún grupo iónico hidrófilo y que se disuelve en un disolvente o en una mezcla de disolventes, estando el disolvente constituido exclusivamente por uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o siendo una mezcla de disolventes constituida exclusivamente por disolventes orgánicos que contiene >= 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional, teniendo la composición cosmética un contenido de agua de >= 0 % y <= 5 % en peso, y conteniendo al menos una sustancia orgánica filtrante de protección solar soluble en aceite, en donde la urea de poliuretano está compuesta por a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático, b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn >= 400 y <= 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de >= 1,5 y <= 4, c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos amino reactivos al isocianato, (d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar >= 60 y <= 399 g/mol, e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso <= 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn >= 500 y <= 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de >= 1,5 y <= 4, que es diferente de b), en donde Mn se determina por medio de cromatografía de permeación en gel (GPC).

Description

DESCRIPCIÓN
Soluciones de urea de poliuretano para composiciones cosméticas
La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de una composición cosmética usando ureas de poliuretano, y a una composición cosmética obtenible por medio del procedimiento según la invención, así como a un procedimiento para la preparación de un revestimiento cosmético sobre la piel, las uñas y/o las fibras queratinosas usando las composiciones cosméticas según la invención. Además, la invención se refiere a una composición de protección solar que comprende una urea de poliuretano y a esta composición de protección solar para proteger la piel y/o el cabello de los efectos negativos de la radiación solar.
Los productos cosméticos a base principalmente de alcoholes de fácil evaporación, tales como el etanol, son cada vez más populares en el mercado. Debido a la rápida evaporación del alcohol, las composiciones se secan rápidamente tras su aplicación en el cuerpo y, por tanto, están rápidamente listas para su uso. Además, los productos para la aplicación en la piel, en particular, dejan una impresión sensorial refrescante y reconfortante, y también muestran una pegajosidad muy baja de la película formada sobre la piel. Las composiciones a base de alcohol también se usan preferentemente para la preparación de aerosoles o geles solares transparentes. Sin embargo, como los aerosoles y los geles transparentes no deben contener partículas visibles que absorban la radiación UV, la elección de filtros u V en estos protectores solares es limitada y se usan diversos filtros UV solubles en aceite. Los aerosoles solares transparentes a base de alcohol se describen, por ejemplo, en los documentos WO 2007/068699 A1 y DE 20 2010 006005 U1.
Los productos cosméticos de aplicación corporal suelen contener un formador de película a base de polímeros. Se sabe que los buenos polímeros formadores de película para composiciones cosméticas incluyen dispersiones acuosas de ureas de poliuretano, como las que se describen descritas en los documentos WO 2009/118105 A1,WO 2009/118103 A1, WO 2011/107462 A1 WO 2012/130683 A1 y WO 2014/095164 A1. Las composiciones cosméticas que contienen las dispersiones acuosas de urea de poliuretano descritas tienen algunas ventajas, como, por ejemplo para las composiciones de protección solar, un elevado efecto de refuerzo del FPS y, por lo tanto, que hay que usar una menor cantidad de sustancias filtrantes de protección solar para obtener un determinado FPS (factor de protección solar) elevado. Sin embargo, las dispersiones acuosas de ureas de poliuretano conocidas presentan algunas desventajas en las composiciones cosméticas a base de predominantemente disolventes alcohólicos. Provocan, por ejemplo, un enturbiamiento de los productos cosméticos, especialmente en aquellos que contienen filtros UV exclusivamente solubles en aceite. Esto se percibe como una desventaja para muchas aplicaciones. La cantidad adicional de agua introducida en el producto por las dispersiones acuosas también puede dar lugar a una mayor pegajosidad y a un tiempo de secado prolongado de los productos cosméticos. También es desventajoso que las ureas de poliuretano de la técnica anterior tienen grupos hidrófilos, en particular iónicos, que se introducen en los polímeros mediante costosos compuestos que llevan estos grupos.
El documento DE 4242118 A1 divulga el uso de poliuretanos y poliureas catiónicos de a) al menos un diisocianato que puede haber reaccionado previamente con uno o más compuestos que contienen dos o más átomos de hidrógeno activos por molécula, y b) al menos un diol que contiene uno o más átomos de nitrógeno de amina terciaria cuaternaria o protonada terciaria, aminoalcoholes primarios o secundarios, diamina primaria o secundaria o triamina primaria o secundaria que tienen una temperatura de transición vítrea de al menos 25 °C y un índice de amina de 50 a 200.
El documento WO 2009/11805 A1 divulga un proceso para la preparación de dispersiones de poliuretano de bajo COV, en particular acuosas. Se prepara un poliuretano a base de poliéteres en acetona. A continuación se añade agua y se elimina al vacío el disolvente orgánico para obtener una dispersión acuosa. Las soluciones alcohólicas puras según la presente invención no se divulgan en este documento.
El documento WO 2009/118 103 A1 divulga una composición de protección solar que comprende al menos un poliuretano que se obtiene haciendo reaccionar uno o más prepolímeros de poliuretano insolubles en agua, no dispersables en agua y con función de isocianato A) con uno o más compuestos aminofuncionales B).
Las ureas de poliuretano que llevan grupos iónicos hidrofílicos tampoco suelen formar soluciones claras en alcoholes, lo que las hace menos adecuadas para su uso en composiciones cosméticas transparentes.
Los grupos hidrófilos de este tipo, en particular los formadores de película de poliuretano que llevan grupos hidrófilos iónicos, también se describen, por ejemplo, en el documento DE 4241118 A1.
En general, se sabe que, debido a su estructura, las ureas de poliuretano tienden a precipitar o cristalizar a partir de soluciones orgánicas. Por lo tanto, es problemático preparar soluciones orgánicas de ureas de poliuretano que tienen un peso molecular suficientemente alto sin que se precipiten las ureas de poliuretano de los disolventes y, por lo tanto, no se obtengan soluciones claras y estables en el almacenamiento.
Para evitar esta cristalización, se recomienda usar mezclas de disolventes que contengan disolventes que, en el tiempo transcurrido y que debido a los mayores conocimientos toxicológicos, han sido clasificados como disolventes preocupantes, tales como el tolueno o el xileno.
Sin embargo, el uso de tales co-disolventes no es posible para las ureas de poliuretano para su uso en productos cosméticos, incluso desde un punto de vista normativo. Además, los formadores de película usados en los documentos WO 2007/068699 A1 y DE 20 2010 006 005 U1 solo tienen un bajo efecto potenciador del FPS a diferencia de las dispersiones de urea de poliuretano, por lo que es necesario el uso de altas cantidades de sustancias filtrantes de protección solar para conseguir un FPS alto.
Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para la preparación de composiciones cosméticas que permita usar ureas de poliuretano rentables como formadores de película también en formulaciones cosméticas alcohólicas, en particular en las que contienen filtros UV solubles en aceite, sin que estas últimas presenten una turbidez molesta o contengan necesariamente un mayor contenido de agua. Las formulaciones cosméticas obtenidas deben presentar, no obstante, las ventajas de las dispersiones acuosas de urea de poliuretano en las formulaciones cosméticas conocidas en la técnica anterior, tales como el efecto de refuerzo del FPS en las composiciones de protección solar. Preferentemente, la composición cosmética preparada debe ser adecuada para el tratamiento de las uñas, la piel y/o las fibras queratinosas, de manera particularmente preferente para el tratamiento de la piel y/o del cabello.
Este objetivo se consiguió según la invención mediante un procedimiento para la preparación de una composición cosmética, en la que se usa al menos una urea de poliuretano que no tiene grupos iónicos hidrófilos y que se disuelve en un disolvente o una mezcla de disolventes, en donde el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o es una mezcla de disolventes que consiste exclusivamente en disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional, teniendo la composición cosmética un contenido en agua de > 0 y < 5 % en peso y conteniendo al menos una sustancia orgánica filtrante de protección solar soluble en aceite, estando la urea de poliuretano compuesta por
a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático,
b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 400 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4,
c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos amino reactivos al isocianato, (d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que sea diferente de b).
Sorprendentemente, se encontró que las composiciones cosméticas alcohólicas que contienen ureas de poliuretano como agentes formadores de película pueden ser proporcionadas por medio del procedimiento según la invención sin que las composiciones cosméticas obtenidas exhiban una turbidez perturbadora o contengan un mayor contenido de agua. Las fórmulas cosméticas también contienen filtros UV que se disuelven en el aceite y no muestran ninguna turbidez molesta. No obstante, las formulaciones cosméticas presentan las ventajas de las dispersiones acuosas de urea de poliuretano en las formulaciones cosméticas conocidas en la técnica anterior, tal como el efecto de refuerzo del FPS en las composiciones de protección solar.
Otro objetivo de la presente invención es una composición cosmética obtenible por el procedimiento según la invención, en donde la composición cosmética es una solución alcohólica, tiene un contenido de agua de > 0 y < 5 % en peso, y contiene al menos una sustancia orgánica soluble en aceite.
Otro objetivo de la presente invención es un procedimiento para preparar un revestimiento cosmético sobre uñas y/o fibras queratinosas usando composiciones cosméticas según la invención, en el que la composición cosmética se aplica a las uñas y/o a fibras queratinosas.
Otro objetivo de la presente invención es una composición de protección solar que comprende al menos una sustancia orgánica filtrante de protección solar soluble en aceite y al menos una urea de poliuretano que no tiene grupos iónicamente hidrófiloss y que se disuelve en un disolvente o en una mezcla de disolventes, estando el disolvente constituido exclusivamente por uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o siendo una mezcla de disolventes constituida exclusivamente por disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional, presentando la composición un contenido de agua de > 0 y < 5 % en peso y estando la urea de poliuretano compuesta por
a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático,
b) al menos un poliéter poliol con un peso molecular promedio en número Mn > 400 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4,
c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos amino reactivos al isocianato, (d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilo y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo frente a los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que es diferente de b).
La urea de poliuretano disuelta usada según la invención, incluido el disolvente o la mezcla de disolventes, también se denominará aquí de ahora en adelante solución de urea de poliuretano.
A los efectos de la invención, se entiende por disuelto las mezclas líquidas homogéneas y monofásicas de al menos dos sustancias que son claras a 23 °C. A efectos de la presente invención, claro significa que los valores de turbidez de la solución son < 200 NTU (Unidad de Turbidez Nefelométrica), preferentemente < 50 NTU, más preferentemente < 10 NTU y muy preferentemente < 3 NTU. Los valores de turbidez se determinan mediante la medición de la luz dispersa en un ángulo de 90° (nefelometría) a una longitud de onda de la radiación de medición de 860 nm según la norma DIN EN ISO 7027, realizada a 23 °C con un turbidímetro de laboratorio modelo 2100AN de HACH LANGE GmbH, Berlín, Alemania.
Los ureas de poliuretano en el sentido de la invención son compuestos poliméricos que tienen al menos dos, preferentemente al menos tres, unidades de repetición que contienen grupos de uretano
Figure imgf000004_0001
y también tienen unidades de repetición que contienen grupos de urea
O
— N —
H L n H_
Los grupos hidrófilos iónicos en el sentido de la invención son aquellos que pueden introducirse en la urea de poliuretano, por ejemplo, mediante compuestos hidrófilos aniónicos o potencialmente aniónicos adecuados que tienen al menos un grupo reactivo al isocianato, tal como un grupo hidroxilo o un grupo amino, y al menos una funcionalidad tal como, por ejemplo, -COO-M+, -SO3-M+, -PO(O-M+)2 , donde M+ es, por ejemplo, un catión metálico, H+, NH4+, NHR3+, donde R puede ser en cada caso un resto alquilo C i-C i2, un resto cicloalquilo C5-C6y/o un radical hidroxialquilo C2-C4, que al interactuar con el medio acuoso entra en un equilibrio de disociación dependiente del pH y de este modo puede estar cargado de manera negativa o neutra. Los compuestos hidrófilos aniónicos o potencialmente aniónicos adecuados son los ácidos mono y dihidroxicarboxílicos, los ácidos mono y dihidroxisulfónicos y los ácidos mono y dihidroxifosfónicos y sus sales. Ejemplos de tales agentes hidrófilos aniónicos o potencialmente aniónicos son el ácido dimetilolpropiónico, el ácido dimetilolbutírico, el ácido hidroxipivalico, el ácido málico, el ácido cítrico, el ácido glicólico, el ácido láctico y el aducto propoxilado de 2-butenediol y NaHSO3, tal como se describe en el documento DE-A 2446 440, página 5 - 9, fórmula I-III.
En el contexto de la presente invención, se entiende que los grupos potencialmente aniónicos (y también, en general, potencialmente iónicos) son aquellos grupos que pueden convertirse en un grupo aniónico (iónico) por medio de neutralización.
Según el procedimiento de la invención, la urea de poliuretano usada no tiene grupos hidrófilos, es decir, ni grupos iónicos ni no iónicos.
Los grupos no iónicamente hidrófilos en el sentido de la invención son aquellos que pueden introducirse en la urea de poliuretano, por ejemplo, mediante compuestos adecuados no iónicamente hidrófilos, tales como los éteres de polioxialquileno que contienen al menos un grupo hidroxi o amino. Ejemplos de ello son los alcoholes poliéter de óxido de etileno monohidrógenos con una media estadística de 5 a 70, preferentemente de 7 a 55 unidades de óxido de etileno por molécula, ya que se pueden conseguir de forma conocida per se mediante la alcoxilación de moléculas iniciadoras adecuadas (descrito por ejemplo, en Ullmanns Encyclopadie der technischen Chemie, 4a edición, volumen 19, Verlag Chemie, Weinheim pp. 31-38)). Estos compuestos son éteres de óxido de polietileno puros o éteres de óxido de polialquileno mixtos, en cuyo caso, sin embargo, contienen al menos el 30 % en moles, preferentemente al menos el 40 % en moles, de unidades de óxido de etileno, con respecto a todas las unidades de óxido de alquileno contenidas.
Las ureas de poliuretano de la presente invención se usan en el procedimiento según la invención para preparar las composiciones cosméticas disueltas en un disolvente o una mezcla de disolventes, y por lo tanto como soluciones de urea de poliuretano y no como una dispersión acuosa.
La urea de poliuretano usada según la invención está compuesta por
a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático,
b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 400 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4,
c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos amino reactivos al isocianato, (d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que es diferente de b).
El peso molecular promedio en número se determina siempre dentro del marco de esta solicitud mediante cromatografía de permeación en gel (GPC) en tetrahidrofurano a 23 °C. El procedimiento es el siguiente. El procedimiento se ajusta a la norma DIN 55672-1: "Cromatografía de permeación en gel, parte 1 - Tetrahidrofurano como eluyente" (sistema GPC SECurity de PSS Polymer Service, caudal 1,0 ml/min; columnas: 2xPSS SDV lineal M, 8x300 mm, 5 pm; detector RID). Para la calibración se usan muestras de poliestireno de masa molar conocida. El cálculo del peso molecular medio del número se basa en el software. Los puntos de referencia y los límites de evaluación se definen según la norma DIN 55672 Parte 1.
Además, preferentemente, la urea de poliuretano está compuesta por > 5 y < 60 % en peso del componente a), > 30 y < 90 % en peso del componente b), > 2 y < 25 % en peso del componente c), > 0 y < 10 % en peso del componente d), > 0 y < 10 % en peso del componente e) y > 0 y < 20 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
De manera de manera particularmente preferente, la urea de poliuretano está compuesta por > 10 y < 40 % en peso del componente a), > 55 y < 85 % en peso del componente b), > 5 y < 20 % en peso del componente c), > 0 y < 3 % en peso % en peso del componente d), > 0 y < 3 % en peso del componente e) y > 0 y < 1 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
Los compuestos adecuados como componente a) son, por ejemplo, el diisocianato de 1,4-butileno, el diisocianato de 1,5-pentametileno (PDI), el diisocianato de 1,6-hexametileno (HDl), el diisocianato de isoforona (IPDI), el diisocianato de 2,2,4- y/o 2,4,4-trimetil-hexa-metileno, el bis-(4,4'-isocianatociclohexilo)metanos o mezclas de los mismos de cualquier contenido isomérico (H12-MDI), diisocianato de 1,4-ciclohexileno, diisocianato de 4-isocianato de 1,8-octano (no antriisocianato), 1,3-y/o 1,4-bis(2-isocianato-prop-2-il)benceno (TMXDI), 1,3-bis(isocianato-metil)benceno (XDI) y alquil 2,6-diisocianatohexanoatos (diisocianatos de lisina) con grupos alquilo C-i-Cs.
Además de los poliisocianatos mencionados anteriormente, también pueden usarse proporcionalmente diisocianatos o triisocianatos modificados con estructuras de isocianurato, uretano, alofanato, biuret, iminooxadiazina diona y/o oxadiazina triona.
Preferentemente, los poliisocianatos o las mezclas de poliisocianatos son del tipo anterior con una funcionalidad NCO media de > 2 y < 4, preferentemente > 2 y < 2,6 y de manera particularmente preferente > 2 y < 2,4.
Preferentemente, el componente a) se selecciona entre diisocianatos alifáticos, aralifáticos y/o cicloalifáticos que tienen al menos un grupo isocianato unido a un átomo de C secundario y/o terciario.
De manera de manera particularmente preferente, el componente a) se selecciona entre IPDI y/o H12-MDI.
Además, preferentemente, no se usan poliisocianatos aromáticos para la preparación de la urea de poliuretano.
El componente a) se usa preferentemente en cantidades de > 5 y < 60 % en peso, más preferentemente > 10 y < 40 % en peso y más preferentemente > 15 y < 35 % en peso, con respecto al peso total de la urea de poliuretano.
El componente b) consiste en uno o más poliéter polioles que tienen un peso molecular promedio en número Mn > 400 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, preferentemente con un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 2500 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y < 3, y de manera particularmente preferente con un peso molecular promedio en número Mn > 1000 y < 2000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y < 2,1.
Entre los poliéter polioles adecuados del componente b) están, por ejemplo, los poliéteres de poli(tetrametilenglicol) conocidos por sí mismos en la química de los poliuretanos, ya que se obtienen por polimerización del tetrahidrofurano mediante la apertura del anillo catiónico.
También son poliéter polioles adecuados los productos de adición de óxido de estireno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno y/o epiclorhidrina a moléculas iniciadoras di o polifuncionales, que son conocidas per se. En particular, son aplicables los polialquilenglicoles tales como el polietileno, el polipropileno y/o los polibutilenglicoles, especialmente con los pesos moleculares preferentes mencionados anteriormente. Los poliéter polioles tienen preferentemente una proporción de grupos obtenidos a partir de óxido de etileno de < 50 % en peso, preferentemente < 30 % en peso.
Todos los compuestos conocidos en la técnica anterior pueden usarse como moléculas iniciadoras adecuadas, tales como el agua, el butil diglicol, el glicerol, el dietilenglicol, el tritiol propano, el propilenglicol, el sorbitol, la etilendiamina, la trietanolamina y el 1,4-butanodiol.
Preferentemente, el componente b) se selecciona entre polipropilenglicoles y/o poliéteres de poli(tetrametilenglicol), particularmente seleccionado entre poliéteres de poli(tetrametilenglicol).
En una forma de realización preferente de la invención, el componente b) son uno o más poliéteres poli(tetrametilenglicol) que tienen un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 2500 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y < 2,1.
En una forma de realización de manera particularmente preferente, el componente b) es una mezcla de poliéteres poli(tetrametilenglicol) I que tienen un peso molecular promedio en número Mn de > 400 y < 1500 g/mol, de manera particularmente preferente de > 600 y < 1200 g/mol, muy preferentemente 1000 g/mol, y poliéteres poli(tetrametilenglicol) II que tienen un peso molecular promedio en número Mn de > 1500 y < 8000 g/mol, preferentemente > 1800 y < 3000 g/mol, muy preferentemente 2000 g/mol.
La relación en peso de los poliéteres de poli(tetrametilenglicol) I con respecto a los poliéteres de poli(tetrametilenglicol) II está preferentemente en el intervalo de > 0,1 y < 10, más preferentemente en el intervalo de > 0,2 y < 8, más preferentemente en el intervalo de > 1 y < 6.
El componente b) se usa preferentemente en cantidades de > 30 y < 90 % en peso, de manera particularmente preferente > 50 y < 85 % en peso, más preferentemente > 55 y < 75 % en peso, con respecto al peso total de la urea de poliuretano.
El componente c) son uno o más compuestos aminofuncionales que tienen al menos dos grupos amino reactivos al isocianato.
Los componentes c) adecuados incluyen di- o poliaminas tales como 1,2-etilendiamina, 1,2- y 1,3-diaminopropano, 1,4-diaminobutano, 1,6-diaminohexano, 2,2,4- y 2,4,4-trimetilhexametilendiamina, 2-metilpentametilendiamina, dietilentriamina, triaminononano, 1,3- y 1,4-xililendiamina, a,a,a',a'-tetrametil-1,3- y -1,4-xilendiamina y 4,4'-diaminodiciclohexilmetano (H12-MDA), isoforonediamina (IPDA) y/o 1,2-dimetiletilendiamina.
Preferentemente, el componente c) se selecciona entre etilendiamina, IPDA y/o H12-MDA, más preferentemente isoforonediamina y/o H12-MDA y más preferentemente el componente c) es H12-MDA.
Los compuestos del componente c) no contienen preferentemente grupos hidrófilos, en particular grupos hidrófilos iónicos o potencialmente iónicos.
En una forma de realización de manera particularmente preferente de la invención, el componente c) se selecciona de aminas que tienen al menos dos grupos amino reactivos al isocianato unidos a átomos de C primarios y/o secundarios. Además, el componente c) se selecciona preferentemente entre las diaminas de estructura simétrica. Muy preferentemente, el componente c) se selecciona entre las diaminas simétricas que tienen al menos dos grupos amino unidos a átomos de C primarios y/o secundarios, de manera particularmente preferente el componente c) es H12-MDA.
El componente c) se usa preferentemente en cantidades de > 2 y < 25 % en peso, preferentemente > 5 y < 20 % en peso, y más preferentemente > 9 y < 16 % en peso, con respecto al peso total de la urea de poliuretano.
En una forma de realización preferente de la invención, el componente a) es H12-MDI o el componente c) es H12-MDA o el componente a) es H12-MDI y el componente c) es H12-MDA.
Dado el caso, la urea de poliuretano se compone además del componente d), de uno o más alcoholes que tienen al menos dos grupos hidroxilo y una masa molar de > 60 y < 399 g/mol, tales como los polioles de dicho intervalo de masa molar con hasta 20 átomos de carbono, tales como el etilenglicol, el dietilenglicol, Trietilenglicol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butilenglicol, ciclohexanediol, 1,4-ciclohexanedimetanol, 1,6-hexanediol, neopentilglicol, Hidroquinona dihidroxietil éter, bisfenol A (2,2-bis(4-hidroxifenil)propano), bisfenol A hidrogenado, (2,2-bis(4-hidroxiciclohexil)propano), trimetilolpropano, glicerol, pentaeritritol.
El componente d) se usa preferentemente en cantidades de > 0 y < 10 % en peso, de manera particularmente preferente > 0 y < 3 % en peso, con respecto al peso total de la urea de poliuretano, y muy preferentemente no se usa.
Además, la urea de poliuretano puede estar compuesta por el componente e), uno o más compuestos que tienen un grupo reactivo hacia los grupos isocianato, en particular compuestos que tienen un grupo amino o hidroxilo. Los compuestos adecuados del componente e) son, por ejemplo, la metilamina, la etilamina, la propilamina, la butilamina, la octilamina, la laurilamina, la estearilamina, la isononiloxipropilamina, la dimetilamina, la dietilamina, la dipropilamina, la dibutilamina, la N-metilaminopropilamina, la dietil(metil)aminopropilamina, la morfolina, la piperidina, el metanol, el etanol, el iso-propanol, el n-propanol, el n-butanol, éter monobutílico de etilenglicol, éter monometílico de dietilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, éter monometílico de propilenglicol, éter monometílico de dipropilenglicol, éter monometílico de tripropilenglicol, éter monopropílico de dipropilenglicol, éter monobutílico de propilenglicol, éter monobutílico de dipropilenglicol, éter monobutílico de tripropilenglicol, 2-etilhexanol, 1-octanol, 1-dodecanol, 1-hexadecanol.
Preferentemente el componente e) no comprende poliéter polioles monofuncionales que tienen un contenido de grupos obtenidos a partir de óxido de etileno de > 30 % en peso, preferentemente > 50 % en peso.
El alcohol monohidroxifuncional usado como disolvente para la urea de poliuretano también puede servir como componente de acumulación e) para la urea de poliuretano.
Preferentemente se usa el componente e) en cantidades de > 0 y < 10 % en peso, de manera particularmente preferente > 0 y < 3 % en peso, con respecto al peso total de la urea de poliuretano, y muy preferentemente no se usa, despreciándose aquí el alcohol monohidroxifuncional usado como disolvente de la urea de poliuretano como componente e).
El alcohol monohidroxifuncional, que sirve de disolvente para la urea de poliuretano, constituye preferentemente > 0 y < 5 % en peso, más preferentemente > 0,01 y < 3 % en peso, y más preferentemente > 0,01 y < 2 % en peso de la masa total de la urea de poliuretano.
Dado el caso, la urea de poliuretano también puede estar compuesta por el componente f), uno o más polioles que tienen un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, siendo los polioles diferentes de b).
El componente f) se usa preferentemente en cantidades de > 0 y < 20 % en peso, de manera particularmente preferente > 0 y < 10 % en peso, con respecto al peso total de la urea de poliuretano, y muy preferentemente no se usa.
Preferentemente, los polioles del componente f) tienen un peso molecular promedio en número Mn > 1000 y < 3000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,8 y < 3.
Los polioles adecuados como componente f) son los polioles de poliéster, los polioles de poliacrilato, los polioles de poliuretano, los polioles de policarbonato, los polioles de poliéster de poliacrilato, los polioles de poliuretano de poliacrilato conocidos por sí mismos en la tecnología de recubrimiento de poliuretano, poliésteres de poliuretano, poliéteres de poliuretano, polioles de policarbonato de poliuretano, poliéteres de policarbonato y/o poliésteres de policarbonato, en particular polioles de poliéster y/o policarbonatos.
Los polioles de poliéster son, por ejemplo, los policondensados de di- y dado el caso tri- y tetraoles y de ácidos di- y dado el caso tri- y tetracarboxílicos o de ácidos hidroxicarboxílicos o de lactonas conocidas per se. En lugar de los ácidos policarboxílicos libres, también pueden usarse los correspondientes anhídridos de ácidos policarboxílicos o los correspondientes ésteres de ácidos policarboxílicos de alcoholes inferiores para producir los poliésteres.
Ejemplos de dioles adecuados para este fin son el etilenglicol, el butilenglicol, el dietilenglicol, el trietilenglicol, los polialquilenglicoles tales como el polietilenglicol, además el 1,2-propanediol, el 1,3-propanediol, el butanediol(1,3), butanodiol(1,4), hexanodiol(1,6) e isómeros, neopentilglicol o ésteres de neopentilglicol del ácido hidroxipivalico, siendo preferentes el hexanodiol(1,6) y sus isómeros, el neopentilglicol y los ésteres de neopentilglicol del ácido hidroxipivalico. Además, también pueden usarse polioles tales como el trimetilolpropano, el glicerol, el eritritol, el pentaeritritol, el trimetilbenceno o el trishidroxietilisocianurato.
Los ácidos dicarboxílicos pueden incluir el ácido Itálico, el ácido isoftálico, el ácido tereftálico, el ácido tetrahidroftálico, el ácido hexahidroftálico, el ácido ciclohexanedicarboxílico, el ácido adípico, el ácido azelaico y el ácido sebácico, ácido glutárico, ácido tetraclorftálico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido malónico, ácido succínico, ácido 2-metilsuccínico, ácido 3,3-dietilglutaric y/o ácido 2,2-dimetilsuccinic. Los anhídridos correspondientes también pueden usarse como fuente de ácido.
Si la funcionalidad hidroxilo media del poliol a esterificar es superior a 2, también pueden usarse ácidos monocarboxílicos tales como el ácido benzoico y el ácido carboxílico hexano.
Los ácidos preferentes son los ácidos alifáticos o aromáticos del tipo mencionado anteriormente. Son de manera particularmente preferentes el ácido adípico, el ácido isoftálico y, dado el caso, el ácido trimelítico, siendo muy preferente el ácido adípico.
Los ácidos hidroxicarboxílicos que pueden ser usados conjuntamente como reactivos en la preparación de un poliol de poliéster terminado en hidroxilo incluyen el ácido hidroxicaproico, el ácido hidroxibutírico, el ácido hidroxidecanoico, el ácido hidroxiesteárico y similares. Las lactonas adecuadas son la caprolactona, la butirolactona y sus homólogos. Se prefiere la caprolactona.
Los policarbonatos que contienen grupos hidroxilos, preferentemente dioles de policarbonato, con pesos moleculares medios en número Mn de 400 a 8000 g/mol, preferentemente de 600 a 3000 g/mol, también pueden usarse en el componente f). Se obtienen haciendo reaccionar derivados del ácido carbónico, tales como el carbonato de difenilo, el carbonato de dimetilo o el fosgeno, con polioles, preferentemente dioles.
Ejemplos de estos dioles son el etilenglicol, el 1,2- y el 1,3-propanediol, el 1,3- y el 1,4-butanediol, el 1,6-hexanediol, el 1,8-octanediol, el neopentilglicol, el 1,4-bidroximetilciclohexano, el 2-metil-1,3-propanediol, 2,2,4-trimetilpentanediol-1,3, dipropilenglicol, polipropilenglicoles, dibutilenglicol, polibutilenglicoles, bisfenol A y dioles modificados con lactona del tipo mencionado. Los policarbonatos que contienen grupos hidroxilos tienen preferentemente una estructura lineal.
En una forma de realización preferente de la invención, la urea de poliuretano usada de acuerdo con la invención está compuesta por
a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático que tiene al menos un grupo isocianato unido a un átomo de C secundario y/o terciario,
b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 2500 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y < 3,
c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos aminos (reactivos a los isocianatos) y que se seleccionan entre etilendiamina, IPDA y/o H12-MDA,
(d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que es distinto de b).
Además, preferentemente, la urea de poliuretano en esta realización mencionada está compuesta por > 5 y < 60 % en peso del componente a), > 30 % y < 90 % en peso del componente b), > 2 % y < 25 % en peso del componente c), > 0 % y < 10 % en peso del componente d), > 0 % y < 10 % en peso del componente e) y > 0 % y < 20 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
De manera de manera particularmente preferente, la urea de poliuretano en esta forma de realización mencionada está compuesta por > 10 % y < 40 % en peso del componente a), > 55 % y < 85 % en peso del componente b), > 5 % y < 20 % en peso del componente c), > 0 % y < 3 % en peso del componente d), > 0 % y < 3 % en peso del componente e) y > 0 % y < 1 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
En una forma de realización de manera particularmente preferente de la invención, la urea de poliuretano usada según la invención se compone de
a) al menos un diisocianato seleccionado entre IPDI y/o H12-MDI,
b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 2500 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y < 3, seleccionado entre polipropilenglicoles y/o poliéteres poli(tetrametilenglicol),
c) al menos un compuesto aminofuncional seleccionado entre IPDA y/o H12-MDA,
(d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que es diferente de b).
Además, preferentemente, la urea de poliuretano en esta forma de realización mencionada está compuesta por > 5 % y < 60 % en peso del componente a), > 30 % y < 90 % en peso del componente b), > 2 % y < 25 % en peso del componente c), > 0 % y < 10 % en peso en peso del componente d), > 0 % y < 10 % en peso del componente e) y > 0 % y < 20 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
De manera de manera particularmente preferente, la urea de poliuretano en esta forma de realización mencionada está compuesta por > 10 % y < 40 % en peso del componente a), > 55 % y < 85 % en peso del componente b), > 5 % y < 20 % en peso del componente c), > 0 % y < 3 % en peso del componente d), > 0 % y < 3 % en peso del componente e) y > 0 % y < 1 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
Preferentemente, la urea de poliuretano está compuesta exclusivamente por los componentes a) a c) y dado el caso d) a f), de manera particularmente preferente por los componentes a) a c).
Ventajosamente, la urea de poliuretano tiene un peso molecular promedio en número Mn > 2000 y < 50000 g/mol, de manera particularmente ventajosa > 3000 y < 30000 g/mol.
La urea de poliuretano se prepara preferentemente haciendo reaccionar los componentes a) y b) y dado el caso d) y f) en un primer paso para formar un prepolímero terminado en NCO, que se hace reaccionar en un paso posterior con el componente c) y dado el caso los componentes d) y e).
Para la preparación de las ureas de poliuretano, los componentes a) y b) y dado el caso d) y f) se introducen preferentemente en su totalidad o en parte para la preparación de un prepolímero con terminación NCO, dado el caso diluido con un disolvente inerte hacia los grupos isocianato, y calentado a temperaturas en el intervalo de 50 °C a 120 °C. Para acelerar la reacción de adición de isocianato, se pueden usar los catalizadores conocidos en la química del poliuretano. Sin embargo, en una variante preferente, el proceso se lleva a cabo sin la adición de catalizadores de uretanización.
Posteriormente, se añaden los componentes de a) y b) y, dado el caso, d) y f), que pueden no haberse añadido al principio de la reacción.
En la preparación de los prepolímeros terminados en NCO a partir de los componentes a) y b) y dado el caso d) y f), la relación molar de grupos isocianato a grupos isocianato-reactivos es generalmente > 1,05 y < 3,5, preferentemente > 1,1 y < 3,0, de manera particularmente preferente > 1,1 y < 2,5.
Los grupos reactivos a los isocianatos son todos los grupos que son reactivos hacia los grupos isocianatos, como los grupos amino primarios y secundarios, los grupos hidroxi o los grupos tiol.
La reacción de los componentes a) y b) y dado el caso d) y f) para formar el prepolímero es parcial o completa, pero preferentemente completa. De este modo, se obtienen prepolímeros de poliuretano que contienen grupos isocianatos libres en sustancia o en solución.
Preferentemente, el prepolímero con terminación NCO se prepara exclusivamente a partir de los componentes a) y b).
En otra etapa del procedimiento, el prepolímero obtenido se disuelve preferentemente con la ayuda de uno o más disolventes orgánicos, si no se ha hecho todavía o solo se ha hecho en parte. Preferentemente, también se usa como disolvente un disolvente o una mezcla de disolventes, en la que el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o se usa una mezcla de disolventes que consiste exclusivamente en disolventes orgánicos que contienen > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional. Las siguientes realizaciones preferentes para el disolvente o la mezcla de disolventes en los que se disuelve la urea de poliuretano también se aplican al disolvente y a la mezcla de disolventes. El disolvente o la mezcla de disolventes también puede ser diferente del disolvente o la mezcla de disolventes en los que se disuelve posteriormente la urea de poliuretano como producto final. Preferentemente, el disolvente o la mezcla de disolventes es idéntico al disolvente o la mezcla de disolventes en el que se disuelve posteriormente la urea de poliuretano como producto final.
Preferentemente, el disolvente usado en la preparación consiste en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales.
La relación entre el disolvente y el prepolímero es preferentemente > 1:10 y < 5:1, de manera particularmente preferente > 1:2 y < 2:1 partes en peso.
El prepolímero se enfría preferentemente a temperaturas de -20 °C a 60 °C, preferentemente de 0 °C a 50 °C y particularmente de 15 °C a 40 °C, antes de la disolución.
En un paso adicional, dado el caso tras la disolución del prepolímero con terminación NCO, el prepolímero con terminación NCO obtenido en el primer paso se hace reaccionar entonces preferentemente en su totalidad o en parte con el componente c) y dado el caso con los componentes d) y e). Esta conversión se denomina generalmente extensión de la cadena, o en el caso del componente e), terminación de la cadena.
Preferentemente, se introduce el prepolímero con terminación NCO y se añaden los componentes c) y dado el caso d) y e). Preferentemente, los grupos NCO del prepolímero se hacen reaccionar primero parcialmente con los componentes c) y dado el caso d), seguido de la terminación de la cadena por reacción de los grupos NCO restantes con el componente e). Los componentes c) y, en su caso, e) también se pueden añadir por etapas en varios pasos, en particular en dos pasos.
El componente c) y dado el caso d) y e) se usan preferentemente disueltos en uno o más disolventes orgánicos. Preferentemente, también se usa como disolvente un disolvente o una mezcla de disolventes, en la que el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o se usa una mezcla de disolventes que consiste exclusivamente en disolventes orgánicos que contienen > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional. Las siguientes realizaciones preferentes para el disolvente o la mezcla de disolventes en los que se disuelve la urea de poliuretano también se aplican al disolvente y a la mezcla de disolventes. El disolvente o la mezcla de disolventes también pueden ser diferentes del disolvente o de la mezcla de disolventes en los que se disuelve posteriormente la urea de poliuretano como producto final. Preferentemente, el disolvente o la mezcla de disolventes es idéntico al disolvente o a la mezcla de disolventes en el que se disuelve posteriormente la urea de poliuretano como producto final.
Preferentemente, el disolvente usado en la preparación del componente c) consiste en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales.
Si se usan disolventes como diluyentes, el contenido de diluyente en el componente c), y dado el caso d) y e) usado en la extensión de la cadena es preferentemente del 1 % al 95 % en peso, de manera particularmente preferente del 3 % al 50 % en peso, con respecto al peso total del componente c) y dado el caso d) y e) incluyendo el diluyente.
La adición de los componentes c) y dado el caso d) y e) se realiza preferentemente a temperaturas de -20 °C a 60 °C, preferentemente de 0 °Ca 50 °C y de manera particularmente preferente de 15 °Ca 40 °C.
El grado de extensión de la cadena, es decir, la relación molar de los grupos reactivos NCO de los componentes c) y dado el caso d) y e) usados para la extensión y terminación de la cadena con respecto a los grupos NCO libres del prepolímero, es generalmente > 50 % y < 150 %, preferentemente > 50 % y < 120 %, de manera particularmente preferente > 60 % y < 100 % y más preferentemente > 70 % y < 95 %.
Preferentemente, la relación molar de los grupos reactivos de isocianato del componente c) con respecto a los grupos NCO libres del prepolímero es > 50 % y < 120 %, más preferentemente > 60 % y < 100 % y lo más preferentemente > 70 % y < 95 %.
En una forma de realización preferente de la invención, los grupos NCO libres del prepolímero solo reaccionan parcialmente con el componente c), preferentemente la relación molar de los grupos reactivos al isocianato del componente c) con respecto a los grupos NCO libres del prepolímero es > 60 % y < 95 %, y los grupos NCO libres restantes reaccionan con los grupos hidroxilo del disolvente para formar una urea de poliuretano sin NCO.
Tras la preparación, la urea de poliuretano puede, si ya se han usado disolventes o mezclas de disolventes según la invención en el proceso de preparación, diluirse aún más con un disolvente o una mezcla de disolventes y disolverse así, donde el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o se usa una mezcla de disolventes que consiste exclusivamente en disolventes orgánicos, que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional.
Si no se usaron disolventes o mezclas de disolventes según la invención durante la reacción, la urea de poliuretano se usa posteriormente en un disolvente o en una mezcla de disolventes, en donde el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o se usa una mezcla de disolventes que consiste exclusivamente en disolventes orgánicos que contienen > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional.
La disolución de la urea de poliuretano puede realizarse mediante las técnicas habituales de cizallamiento, por ejemplo, agitando con agitadores estándar, por ejemplo, como se menciona en la norma DIN 28131.
La disolución de la urea de poliuretano tiene lugar preferentemente sin la adición adicional de emulsionantes externos.
Los disolventes o componentes adecuados de la mezcla de disolventes son, en principio, todos los alcoholes alifáticos monohidroxifuncionales con uno a seis átomos de carbono, tales como el metanol, el etanol, el n-propanol, el isopropanol, el n-butanol, el sec-butanol y/o el butilglicol. De manera de manera particularmente preferente, el alcohol monohidroxifuncional es el etanol.
Si se usa una mezcla de disolventes, además de los alcoholes monohidroxifuncionales, puede usarse < 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de otro disolvente orgánico. Los disolventes adecuados son, por ejemplo, ésteres como el acetato de etilo, el acetato de butilo, el acetato de metiloxipropilo o la butilrolactona, cetonas como la acetona o la metil etil cetona, éteres como el tetrahidrofurano o el tert-butil metil éter, disolventes aromáticos como el xileno o la nafta disolvente. En el caso del uso de etanol, los desnaturalizantes típicos pueden incluirse como aditivos en las cantidades agregadas habituales.
Preferentemente, la proporción de los disolventes orgánicos adicionales es < 30 % en peso, más preferentemente < 5 % en peso y más preferentemente < 2 % en peso, con respecto al peso total de la mezcla de disolventes. En una forma de realización particularmente preferente, no hay otros disolventes orgánicos presentes además de los alcoholes alifáticos monohidrógenos.
Los disolventes fisiológicamente incompatibles, tales como la dimetilformamida, la N-metilpirrolidona o el tolueno, que se usan a menudo como cosolventes para los poliuretanos o las ureas de poliuretano, son inadecuados como disolventes adicionales y, preferentemente, no deben figurar en las composiciones cosméticas.
En el caso de los otros disolventes tampoco se trata de agua. La solución de urea de poliuretano obtenida al disolver la urea de poliuretano en los disolventes o en la mezclas de disolventes usados según la invención es preferentemente anhidra, salvo las proporciones de agua que están presentes en los disolventes orgánicos usados como resultado del proceso de fabricación.
El contenido de agua de la solución de urea de poliuretano es preferentemente < 10 % en peso, de manera particularmente preferente < 4,5 % en peso y más preferentemente < 1 % en peso, con respecto a la masa total de la solución de urea de poliuretano.
La proporción de la urea de poliuretano (como ingrediente activo) en la solución de urea de poliuretano usada según la invención (también denominada contenido de sólidos) es preferentemente > 10 % y < 80 % en peso, de manera particularmente preferente > 15 % y < 60 % en peso y muy de manera particularmente preferente > 20 % y < 50 % en peso, con respecto al peso total de la solución de urea de poliuretano.
El procedimiento según la invención es adecuado para la preparación de composiciones cosméticas, o las composiciones cosméticas obtenibles por el procedimiento según la invención son preferentemente las usadas para el tratamiento de las uñas, de la piel y/o de las fibras queratinosas, preferentemente de la piel y/o del cabello, de manera particularmente preferente de la piel, en particular composiciones de protección solar. Se prefieren especialmente las composiciones de protección solar para su aplicación sobre la piel.
Por composiciones cosméticas para el tratamiento de las uñas se entiende, en particular, los esmaltes de uñas.
A los efectos de la presente invención, se entiende por uñas las uñas de los dedos de las manos y/o de los pies.
Otro objetivo de la invención es una composición cosmética obtenible por el procedimiento según la invención.
El procedimiento según la invención es adecuado para la preparación de composiciones cosméticas, o las composiciones cosméticas obtenibles por el procedimiento según la invención son preferentemente las que se presentan en forma de geles, aceites, aerosoles y aerosoles, que son preferentemente transparentes. Transparente en el sentido de la presente invención significa que los valores de turbidez de la composición son < 100 NTU (Unidad de Turbidez Nefelométrica), preferentemente < 50 NTU, más preferentemente < 10 NTU y más preferentemente < 5 NTU. Los valores de turbidez se determinan mediante la medición de la luz dispersa en un ángulo de 90° (nefelometría) a una longitud de onda de la radiación de medición de 860 nm según la norma DIN EN ISO 7027, realizada a 23 °C con un turbidímetro de laboratorio modelo 2100AN de HACH LANGE GmbH, Berlín, Alemania.
Preferentemente, las composiciones cosméticas son las que tienen una base predominantemente alcohólica, es decir, contienen > 10 % y < 90 % en peso, con respecto a la masa total de la composición cosmética, preferentemente > 15 % y < 70 % en peso y de manera particularmente preferente > 20 % y < 60 % en peso de alcoholes alifáticos, que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, preferentemente de 1 a 4 átomos de carbono. Los alcoholes se seleccionan preferentemente entre el etanol y el isopropanol; el poliol y sus derivados, como el propilenglicol, el dipropilenglicol, el butileno-1,3-glicol, el polipropilenglicol, los éteres de glicol, como los éteres alquílicos (C1-4) del mono-, di- o tripropilenglicol o del mono-, di- o trietilenglicol, o sus mezclas. De manera particularmente preferente es que los alcoholes contengan o consistan en etanol, muy de manera particularmente preferente es que el alcohol usado sea etanol.
De manera de manera particularmente preferente, las composiciones cosméticas son soluciones alcohólicas.
Las composiciones cosméticas presentan un contenido de agua de > 0 % y < 5 % en peso y, además, preferentemente > 0 % y < 2 % en peso. En particular, las composiciones cosméticas son preferentemente anhidras, es decir, no contienen más agua que la que se introduce inevitablemente en la formulación a través de las materias primas debido al proceso de fabricación.
La proporción de la solución de urea de poliuretano usada en la composición cosmética es preferentemente > 0,5 % y < 80 % en peso, de manera particularmente preferente > 1 % y < 60 % en peso, y más preferentemente > 2 % y < 40 % en peso, con respecto a la masa total de la composición cosmética.
El contenido en sólidos de la solución de urea de poliuretano se selecciona así preferentemente de manera que las composiciones cosméticas contengan preferentemente > 0,1 % en peso y < 30 % en peso, de manera particularmente preferente > 0,5 % y < 20 % en peso y más preferentemente > 1 % y < 10 % en peso de la urea de poliuretano como ingrediente activo, con respecto a la masa total de la composición cosmética.
Se entiende que la sustancia activa es la urea de poliuretano sin disolvente o mezcla de disolventes.
Las composiciones cosméticas también contienen preferentemente aditivos habituales en los cosméticos, tales como emulsionantes, tensioactivos, antiespumantes, espesantes, tensoactivos, humectantes, cargas, formadores de película, disolventes, agentes coalescentes, agentes gelificantes y/u otras dispersiones poliméricas tales como las dispersiones a base de poliacrilatos, cargas, plastificantes, pigmentos, colorantes, agentes de nivelación, agentes tixotrópicos, plastificantes, conservantes, aditivos sensoriales, aceites, ceras y/o propulsores como el propano/butano o el éter dimetílico, etc.. Las cantidades de los distintos aditivos son conocidas por el experto para la gama que se va a usar y están, por ejemplo, en el intervalo de > 0 % y < 40 % en peso, preferentemente > 0,1 % y < 40 % en peso con respecto al peso total de la composición cosmética.
Preferentemente, las composiciones cosméticas contienen también sustancias filtrantes de protección solar, en particular absorbentes de UV. La proporción de sustancias filtrantes de protección solar en la masa total de la composición cosmética es preferentemente > 0,01 % y < 40 % en peso, de manera particularmente preferente > 1 % y < 35 % en peso y más preferentemente > 5 % y < 30 % en peso .
Los términos sustancias filtrantes de protección solar y sustancias filtrantes UV se usan como términos equivalentes en el contexto de esta solicitud.
Las sustancias filtrantes de protección solar (o filtros UV) pueden seleccionarse entre filtros orgánicos, filtros físicos y/o mezclas de los mismos, pero se prefieren los filtros orgánicos, en particular los filtros orgánicos solubles en aceite. Todas las sustancias de protección solar enumeradas en el anexo VII del Reglamento sobre cosméticos de la UE (76/768/CEE) son adecuadas.
Los filtros UV usados pueden ser solubles en aceite y/o solubles en agua, siendo preferentes los filtros UV solubles en aceite. Preferentemente, la composición cosmética contiene al menos un filtro UV soluble en aceite.
Los filtros UV solubles en aceite pueden ser aquellos que son líquidos, en particular los de tipo oleoso, y que pueden servir a su vez como disolventes para otros filtros UV solubles en aceite, o los que son sólidos y se usan disueltos en aceites.
Los filtros UV líquidos solubles en aceite preferentes son el octocrileno, el metoxicinamato de etilo, el salicilato de etilo y/o el homosalato.
Los filtros UV sólidos solubles en aceite preferentes son el butilmetoxidibenzoilmetano (avobenzona), la dioctilbutilamidotriazona (INCI: Dietilhexil butamidotriazona), 2 ,4-B is-{[4-(2-etil-hexiloxi)-2-hidroxi]-fenil}-6-(4-metoxifenil)-1,3,5-triazina (INCI: Bis-etilhexifenol metoxifenil triazina), etilhexil triazona, dietilamino hidroxibenzoil hexibenzoato, benzofenona-3. Además, también pueden usarse todos los demás filtros solubles en aceite enumerados en el anexo VII del Reglamento sobre cosméticos de la UE (76/768/CEE).
En una forma de realización preferente de la invención, las composiciones cosméticas contienen al menos un filtro UV líquido y soluble en aceite.
Las composiciones cosméticas que contienen filtros UV también incluyen aquellas composiciones cosméticas cuya finalidad principal no es la protección contra la luz solar, pero que sin embargo contienen un nivel de filtros UV. Por ejemplo, las sustancias con filtro UV-A o UV-B suelen incorporarse a las cremas de día o a los productos de maquillaje. Los productos para el cuidado del cabello o los esmaltes de uñas también pueden contener sustancias con filtro UV. Además, las sustancias protectoras de los rayos UV, así como los antioxidantes y conservantes, proporcionan una protección eficaz de los propios preparados contra el deterioro.
Las composiciones cosméticas pueden contener aceites y/o ceras, donde los aceites pueden ser no volátiles y/o volátiles.
La composición cosmética contiene ventajosamente > 0 % y < 45 % en peso de aceites, con respecto al peso total de la composición, y de manera particularmente ventajosa > 0,01 % y < 20 % en peso de aceites. Las ceras pueden estar presentes en cantidades de > 0 % y < 10 % en peso, con respecto al peso total de la composición y preferentemente > 1 % y < 5 % en peso.
En una forma de realización preferente de la invención, la composición cosmética comprende
A) al menos una urea de poliuretano que está disuelta en un disolvente o en una mezcla de disolventes, estando el disolvente compuesto exclusivamente por uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o se usa una mezcla de disolventes compuesta exclusivamente por disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional, B) al menos una sustancia de protección solar soluble en aceite; y
C) al menos un alcohol alifático con 1 a 6 átomos de C.
En una realización de manera particularmente preferente de la invención, la composición cosmética comprende
A) > 0,5 % y < 80 % en peso de al menos una urea de poliuretano que está disuelta en un disolvente o en una mezcla de disolventes, donde el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales, o se usa una mezcla de disolventes compuesta exclusivamente por disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, en relación con la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional,
B) > 0,01 % y < 40 % en peso de sustancias filtrantes de protección solar que contienen al menos una sustancia filtrante de protección solar soluble en aceite,
C) > 10 % y < 90 % en peso de al menos un alcohol alifático con 1 a 4 átomos de C y
D) > 0 % y < 45 % en peso de al menos un aceite y/o > 0 y < 10 % en peso de al menos una cera, E) > 0 % y < 40 % en peso de aditivos comúnmente usados en cosmética,
cada uno de ellos con respecto a la masa total de la composición cosmética, en la que los componentes A) a D) suman el 100 % en peso.
En este caso, el componente D) es preferentemente = 0 solo si el componente B) contiene ya al menos una sustancia filtrante líquida y soluble en aceite. Esto puede considerarse como un aceite que también puede disolver otras sustancias sólidas filtrantes oleosolubles.
El contenido de sólidos de la solución de urea de poliuretano se selecciona así preferentemente de forma que las composiciones cosméticas contengan preferentemente > 0,5 % y < 20 % en peso de la urea de poliuretano como ingrediente activo, con respecto a la masa total de la composición cosmética.
El procedimiento según la invención comprende preferentemente una etapa en la que se prepara una fase oleosa homogénea a partir de las sustancias filtrantes UV solubles en aceite con, dado el caso, otros aceites y ceras, y, dado el caso, otros aditivos. Esta etapa se realiza preferentemente a temperaturas elevadas, en particular preferentemente > 20 °C y < 90 °C. Si la fase oleosa se produce a temperaturas superiores a la temperatura ambiente, puede enfriarse después de la producción, preferentemente a temperatura ambiente.
Además, el procedimiento según la invención comprende preferentemente una etapa en la que la fase oleosa se mezcla con una segunda fase que comprende al menos la solución de urea de poliuretano. Preferentemente, esta fase adicional también contiene al menos un alcohol alifático con 1 a 6, preferentemente 1 a 4 átomos de C.
Los aditivos pueden introducirse en la composición cosmética en cualquier momento del procedimiento.
Otro objetivo de la invención es un procedimiento para preparar un revestimiento cosmético sobre la piel, las uñas y/o las fibras queratinosas, preferentemente sobre la piel y/o el cabello, de manera particularmente preferente sobre la piel, usando las composiciones cosméticas según la invención, en el que la composición cosmética se aplica sobre la piel, las uñas y/o las fibras queratinosas, preferentemente sobre la piel y/o el cabello, de manera particularmente preferente sobre la piel.
Ventajosamente, en el procedimiento según la invención, las composiciones cosméticas según la invención permanecen al menos parcialmente sobre la piel, las uñas y/o las fibras queratinosas, preferentemente sobre la piel y/o el cabello, de manera particularmente preferente sobre la piel.
Otro objetivo de la invención es una composición de protección solar que comprende al menos una sustancia orgánica filtrante de protección solar soluble en aceite y al menos una urea de poliuretano que no tiene grupos iónicos hidrófilos y que se usa disuelta en un disolvente o en una mezcla de disolventes, estando el disolvente constituido exclusivamente por uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o por una mezcla de disolventes constituida exclusivamente por disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional. La urea de poliuretano usada se compone de
a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático,
b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 400 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4,
c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos amino reactivos al isocianato, (d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que sea diferente de b).
Las ureas de poliuretano de la presente invención se usan para preparar la composición de protección solar de la invención disuelta en un disolvente o en una mezcla de disolventes, y por lo tanto como soluciones de urea de poliuretano en lugar de como dispersiones acuosas.
Los grupos hidrófilos iónicos en el sentido de la invención son los que pueden introducirse en la urea de poliuretano, por ejemplo, mediante compuestos hidrófilos aniónicos o potencialmente aniónicos adecuados. Estos tienen al menos un grupo reactivo de isocianato, tales como un grupo hidroxilo o un grupo amino, y al menos una funcionalidad, como por ejemplo -COO-M+, -SO3-M+, -PO(O- M+)2 , donde M+ es, por ejemplo, un catión metálico, H+, NH4+, NHR3+, donde R puede ser en cada caso un radical alquilo C1-C12, un radical cicloalquilo C5-C6 y/o un radical hidroxialquilo C2-C4, que al interactuar con el medio acuoso entra en un equilibrio de disociación dependiente del pH y de esta manera puede estar cargado negativa o con carga neutra. Los compuestos hidrófilos aniónicos o potencialmente aniónicos adecuados son los ácidos mono y dihidroxicarboxílicos, los ácidos mono y dihidroxisulfónicos y los ácidos mono y dihidroxifosfónicos y sus sales. Ejemplos de tales agentes hidrófilos aniónicos o potencialmente aniónicos son el ácido dimetilolpropiónico, el ácido dimetilolbutírico, el ácido hidroxipivalico, el ácido málico, el ácido cítrico, el ácido glicólico, el ácido láctico y el aducto propoxilado de 2-butenediol y NaHSO3 descrito en el documento DE-A 2446440, página 5 - 9, fórmula I-III.
Los grupos potencialmente aniónicos (y, en general, potencialmente iónicos) están en la reacción química, especialmente por neutralización pueden convertirse en un grupo aniónico (iónico).
En una realización preferente del procedimiento según la invención, la urea de poliuretano usada no tiene grupos hidrófilos, es decir, ni grupos hidrófilos iónicos ni no iónicos.
Los grupos no iónicamente hidrófilos en el sentido de la invención son aquellos que pueden introducirse en la urea de poliuretano, por ejemplo, mediante compuestos adecuados no iónicamente hidrófilos, tales como los éteres de polioxialquileno que contienen al menos un grupo hidroxi o amino. Ejemplos de ello son los alcoholes poliéter de óxido de etileno monohidrógenos con una media estadística de 5 a 70, preferentemente de 7 a 55 unidades de óxido de etileno por molécula, ya que son accesibles de forma conocida per se mediante la alcoxilación de moléculas iniciadoras adecuadas (por ejemplo, en Ullmanns Encyclopadie der technischen Chemie, 4a edición, Vol. 19, Verlag Chemie, Weinheim P. 31-38). Estos compuestos son éteres de óxido de polietileno puros o éteres de óxido de polialquileno mixtos, en cuyo caso, sin embargo, contienen al menos el 30 % en moles, preferentemente al menos el 40 % en moles, de unidades de óxido de etileno, con respecto a todas las unidades de óxido de alquileno contenidas.
La urea de poliuretano usada según la invención está compuesta por
a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático,
b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 400 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4,
c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos amino reactivos al isocianato, (d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que es diferente de b).
Además, preferentemente, la urea de poliuretano está compuesta por > 5 % y < 60 % en peso del componente a), > 30 % y < 90 % en peso del componente b), > 2 % y < 25 % en peso del componente c), > 0 % y < 10 % en peso en peso del componente d), > 0 % y < 10 % en peso del componente e) y > 0 % y < 20 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
De manera de manera particularmente preferente, la urea de poliuretano está compuesta por > 10 % y < 40 % en peso del componente a), > 55 % y < 85 % en peso del componente b), > 5 % y < 20 % en peso del componente c), > 0 % y < 3 % en peso del componente d), > 0 % y < 3 % en peso del componente e) y > 0 % y < 1 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
Los compuestos adecuados como componente a) son, por ejemplo, el diisocianato de 1,4-butileno, el diisocianato de 1,5-pentametileno (PDI), el diisocianato de 1,6-hexametileno (HDl), el diisocianato de isoforona (IPDI), el diisocianato de 2,2,4- y/o 2,4,4-trimetileno, el bis-(4,4'-isocianatociclohexilo)metanos o mezclas de los mismos de cualquier contenido isomérico (H12-MDI), diisocianato de 1,4-ciclohexileno, diisocianato de 4-isocianato de 1,8-octano (no antriisocianato), 1,3- y/o 1,4-bis(2-isocianato-prop-2-il)benceno (TMXDI), 1,3-bis(isocianato-metil)benceno (XDI) y alquil 2,6-diisocianatohexanoatos (diisocianatos de lisina) con grupos alquilo C1-C8.
Además de los poliisocianatos mencionados anteriormente, también pueden usarse proporcionalmente diisocianatos o triisocianatos modificados con estructuras de isocianurato, uretano, alofanato, biuret, iminooxadiazina diona y/o oxadiazina triona.
Preferentemente, los poliisocianatos o las mezclas de poliisocianatos son del tipo anterior con una funcionalidad NCO media de > 2 y < 4, preferentemente de > 2 y < 2,6 y de manera particularmente preferente de > 2 y < 2,4.
Preferentemente, el componente a) se selecciona entre diisocianatos alifáticos, aralifáticos y/o cicloalifáticos que tienen al menos un grupo isocianato unido a un átomo de C secundario y/o terciario.
De manera de manera particularmente preferente, el componente a) se selecciona entre IPDI y/o H12-MDI.
Además, preferentemente, para la fabricación de la urea de poliuretano no se usan poliisocianatos aromáticos.
El componente a) se usa preferentemente en cantidades de > 5 % y < 60 % en peso, de manera particularmente preferente > 10 % y < 40 % en peso, y más preferentemente > 15 % y < 35 % en peso, con respecto al peso total de la urea de poliuretano.
El componente b) consiste en uno o más poliéter polioles que tienen un peso molecular promedio en número Mn > 400 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, preferentemente con un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 2500 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de >1,9 y < 3, y de manera particularmente preferente con un peso molecular promedio en número Mn > 1000 y < 2000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y < 2,1.
Los poliéter polioles adecuados del componente b) son, por ejemplo, los poliéteres de poli(tetrametilenglicol) conocidos por sí mismos en la química de los poliuretanos, ya que se obtienen por polimerización del tetrahidrofurano mediante la apertura del anillo catiónico.
También son adecuados los poliéteres poliol que se conocen como productos de adición de óxido de estireno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno y/o epiclorhidrina a moléculas iniciadoras di o polifuncionales. En particular, son aplicables los polialquilenglicoles tales como el polietileno, el polipropileno y/o los polibutilenglicoles, especialmente con los pesos moleculares preferentes mencionados anteriormente. Los poliéter polioles tienen preferentemente una proporción de grupos obtenidos a partir de óxido de etileno de < 50 % en peso, preferentemente < 30 % en peso.
Todos los compuestos conocidos en la técnica anterior pueden usarse como moléculas iniciadoras adecuadas, tales como el agua, el butil diglicol, el glicerol, el dietilenglicol, el tritiol propano, el propilenglicol, el sorbitol, la etilendiamina, la trietanolamina y el 1,4-butanodiol.
Preferentemente, el componente b) se selecciona entre polipropilenglicoles y/o poliéteres de poli(tetrametilenglicol), particularmente seleccionado entre poliéteres de poli(tetrametilenglicol).
En una forma de realización preferente de la invención, el componente b) es uno o más poliéteres poli(tetrametilenglicol) que tienen un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 2500 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y <2,1.
En una forma de realización particularmente preferente, el componente b) es una mezcla de poliéteres poli(tetrametilenglicol) polioles I que tienen un peso molecular promedio en número Mn de > 400 y < 1500 g/mol, de manera particularmente preferente de > 600 y < 1200 g/mol, muy preferentemente 1000 g/mol, y poliéteres poli(tetrametilenglicol) II que tienen un peso molecular promedio en número Mn de > 1500 y < 8000 g/mol, muy preferentemente > 1800 y < 3000 g/mol, de manera especial preferentemente 2000 g/mol.
La relación en peso de poli(tetrametilenglicol) poliéteres I a poli(tetrametilenglicol) poliéteres II está preferentemente en el intervalo de > 0,1 y < 10, más preferentemente en el intervalo de > 0,2 y < 8, más preferentemente en el intervalo de > 1 y < 6.
El componente b) se usa preferentemente en cantidades de > 30 % y < 90 % en peso, de manera particularmente preferente > 50 % y < 85 % en peso, más preferentemente > 55 % y < 75 % en peso con respecto al peso total de la urea de poliuretano.
El componente c) sn uno o más compuestos aminofuncionales que tienen al menos dos grupos amino reactivos al isocianato.
Los componentes c) adecuados incluyen di- o poliaminas tales como 1,2-etilendiamina, 1,2- y 1,3-diaminopropano, 1,4-diaminobutano, 1,6-diaminohexano, 2,2,4- y 2,4,4-trimetilhexametilendiamina, 2-metilpentametilendiamina, dietilentriamina, triaminononano, 1,3- y 1,4-xililendiamina, a,a,a',a'-tetrametil-1,3- y -1,4-xilendiamina y 4,4'-diaminodiciclohexilmetano (H12-MDA), isoforonediamina (IPDA) y/o 1,2-dimetiletilendiamina.
Preferentemente, el componente c) se selecciona entre etilendiamina, IPDA y/o H12-MDA, más preferentemente isoforonediamina y/o H12-MDA y más preferentemente el componente c) es H12-MDA.
Los compuestos del componente c) no contienen preferentemente grupos hidrófilos, en particular grupos hidrófilos iónicos o potencialmente iónicos.
En una realización de manera particularmente preferente de la invención, el componente c) se selecciona entre las aminas que tienen al menos dos grupos amino reactivos al isocianato unidos a átomos de C primarios y/o secundarios.
Además, el componente c) se selecciona preferentemente entre las diaminas de estructura simétrica. Muy preferentemente, el componente c) se selecciona entre las diaminas simétricas que tienen al menos dos grupos amino unidos a átomos de C primarios y/o secundarios, de manera particularmente preferente el componente c) es H12-MDA.
El componente c) se usa preferentemente en cantidades de > 2 % y < 25 % en peso, de manera particularmente preferente > 5 % y < 20 % en peso, y más preferentemente > 9 % y < 16 % en peso con respecto al peso total de la urea de poliuretano.
En una forma de realización preferente de la invención, el componente a) es H12-MDI o el componente c) es H12-MDA o el componente a) es H12-MDI y el componente c) es H12-MDA.
Dado el caso, la urea de poliuretano se compone además del componente d), de uno o más alcoholes que tienen al menos dos grupos hidroxilo y una masa molar de > 60 y < 399 g/mol, tales como los polioles de dicho intervalo de masa molar con hasta 20 átomos de carbono, tales como el etilenglicol, el dietilenglicol, Trietilenglicol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butilenglicol, ciclohexanediol, 1,4-ciclohexanedimetanol, 1,6-hexanediol, neopentilglicol, Hidroquinona dihidroxietil éter, bisfenol A (2,2-bis(4-hidroxifenil)propano), bisfenol A hidrogenado, (2,2-bis(4-hidroxiciclohexil)propano), trimetilolpropano, glicerol, pentaeritritol.
El componente d) se usa preferentemente en cantidades de > 0 % y < 10 % en peso, de manera particularmente preferente > 0 % y < 3 % en peso, con respecto al peso total de la urea de poliuretano, y muy preferentemente no se usa.
Además, la urea de poliuretano puede estar compuesta por el componente e), uno o más compuestos que tienen un grupo reactivo hacia los grupos isocianato, en particular compuestos que tienen un grupo amino o hidroxilo. Los compuestos adecuados del componente e) son, por ejemplo, la metilamina, la etilamina, la propilamina, la butilamina, la octilamina, la laurilamina, la estearilamina, la isononiloxipropilamina, la dimetilamina, la dietilamina, la dipropilamina, la dibutilamina, la N-metilaminopropilamina, la dietil(metil)aminopropilamina, la morfolina, la piperidina, el metanol, el etanol, el iso-propanol, el n-propanol, el n-butanol, éter monobutílico de etilenglicol, éter monometílico de dietilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, éter monometílico de propilenglicol, éter monometílico de dipropilenglicol, éter monometílico de tripropilenglicol, éter monopropílico de dipropilenglicol, éter monobutílico de propilenglicol, éter monobutílico de dipropilenglicol, éter monobutílico de tripropilenglicol, 2-etilhexanol, 1-octanol, 1-dodecanol, 1-hexadecanol.
El componente e) preferentemente no comprende poliéter polioles monofuncionales que tienen una proporción de grupos obtenidos a partir de óxido de etileno de > 30 % en peso, preferentemente > 50 % en peso.
El alcohol monohidroxifuncional usado como disolvente para la urea de poliuretano también puede servir como componente de acumulación e) para la urea de poliuretano.
Se usa el componente e), preferentemente en cantidades de > 0 % y < 10 % en peso, de manera particularmente preferente > 0 % y < 3 % en peso, con respecto al peso total de la urea de poliuretano, y muy preferentemente no se usa, despreciándose aquí el alcohol monohidroxifuncional usado como disolvente de la urea de poliuretano como componente e).
El alcohol monohidroxifuncional, que sirve de disolvente para la urea de poliuretano, constituye preferentemente > 0 % y < 5 % en peso, más preferentemente > 0,01 % y < 3 % en peso, y más preferentemente > 0,01 % y < 2 % en peso de la masa total de la urea de poliuretano.
Dado el caso, la urea de poliuretano también puede estar compuesta por el componente f), uno o más polioles que tienen un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, siendo los polioles diferentes de b).
El componente f) se usa preferentemente en cantidades de > 0 % y < 20 % en peso, de manera particularmente preferente > 0 % y < 10 % en peso, con respecto al peso total de la urea de poliuretano, y muy preferentemente no se usa.
Preferentemente, los polioles del componente f) tienen un peso molecular promedio en número Mn > 1000 y < 3000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,8 y < 3.
Los polioles adecuados como componente f) son los polioles de poliéster, los polioles de poliacrilato, los polioles de poliuretano, los polioles de policarbonato, los polioles de poliéster de poliacrilato, los polioles de poliuretano de poliacrilato conocidos por sí mismos en la tecnología de recubrimiento de poliuretano, poliésteres de poliuretano, poliéteres de poliuretano, polioles de policarbonato de poliuretano, poliéteres de policarbonato y/o poliésteres de policarbonato, en particular polioles de poliéster y/o policarbonatos.
Los polioles de poliéster son, por ejemplo, los policondensados de di- y dado el caso tri- y tetraoles y de ácidos di- y dado el caso tri- y tetracarboxílicos o de ácidos hidroxicarboxílicos o de lactonas conocidas per se. En lugar de los ácidos policarboxílicos libres, también pueden usarse los correspondientes anhídridos de ácidos policarboxílicos o los correspondientes ésteres de ácidos policarboxílicos de alcoholes inferiores para producir los poliésteres.
Ejemplos de dioles adecuados para este fin son eletilenglicol, el butilenglicol, el dietilenglicol, el trietilenglicol, los polialquilenglicoles tales como el polietilenglicol, además el 1,2-propanediol, el 1,3-propanediol, el butanediol(1,3), butanodiol(1,4), hexanodiol(1,6) e isómeros, neopentilglicol o ésteres de neopentilglicol del ácido hidroxipivalico, siendo preferentes el hexanodiol(1,6) y sus isómeros, el neopentilglicol y los ésteres de neopentilglicol del ácido hidroxipivalico. Además, también se pueden usar polioles tales como el trimetilolpropano, el glicerol, el eritritol, el pentaeritritol, el trimetilbenceno o el trishidroxietilisocianurato.
Los ácidos dicarboxílicos pueden incluir el ácido Itálico, el ácido isoftálico, el ácido tereftálico, el ácido tetrahidroftálico, el ácido hexahidroftálico, el ácido ciclohexanedicarboxílico, el ácido adípico, el ácido azelaico, el ácido sebácico, ácido glutárico, ácido tetraclorftálico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido malónico, ácido succínico, ácido 2-metilsuccínico, ácido 3,3-dietilglutaric y/o ácido 2,2-dimetilsuccinic. Los anhídridos correspondientes también se pueden usar como fuente de ácido.
Si la funcionalidad hidroxilo media del poliol a esterificar es superior a 2, también se pueden usar ácidos monocarboxílicos tales como el ácido benzoico y el ácido carboxílico hexano.
Los ácidos preferentes son los ácidos alifáticos o aromáticos del tipo mencionado anteriormente. Son de manera particularmente preferentes el ácido adípico, el ácido isoftálico y, dado el caso, el ácido trimelítico, siendo muy preferente el ácido adípico.
Los ácidos hidroxicarboxílicos que pueden ser usados conjuntamente como reactivos en la preparación de un poliol de poliéster terminado en hidroxilo, incluyen el ácido hidroxicaproico, el ácido hidroxibutírico, el ácido hidroxidecanoico, el ácido hidroxiesteárico y similares. Las lactonas adecuadas son la caprolactona, la butirolactona y sus homólogos. Se prefiere la caprolactona.
En el componente f), también pueden usarse policarbonatos que contengan grupos hidroxilos, preferentemente dioles de policarbonato, con pesos moleculares medios en número Mn de 400 a 8000 g/mol, preferentemente de 600 a 3000 g/mol. Se obtienen haciendo reaccionar derivados del ácido carbónico, tales como el carbonato de difenilo, el carbonato de dimetilo o el fosgeno, con polioles, preferentemente dioles.
Ejemplos de estos dioles son el etilenglicol, el 1,2- y el 1,3-propanediol, el 1,3- y el 1,4-butanediol, el 1,6-hexanediol, el 1,8-octanediol, el neopentilglicol, el 1,4-bidroximetilciclohexano, el 2-metil-1,3-propanediol, 2,2,4-trimetilpentanediol-1,3, dipropilenglicol, polipropilenglicoles, dibutilenglicol, polibutilenglicoles, bisfenol A y dioles modificados con lactona del tipo mencionado. Los policarbonatos que contienen grupos hidroxilos tienen preferentemente una estructura lineal.
En una forma de realización preferente de la invención, la urea de poliuretano usada de acuerdo con la invención está compuesta por
a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático que tiene al menos un grupo isocianato unido a un átomo de C secundario y/o terciario,
b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 2500 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y < 3,
c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos aminos (reactivos a los isocianatos) y que se seleccione entre etilendiamina, IPDA y/o H12-MDA
(d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que es diferente de b).
Además, preferentemente, la urea de poliuretano en esta forma de realización mencionada está compuesta por > 5 % y < 60 % en peso del componente a), > 30 % y < 90 % en peso del componente b), > 2 % y < 25 % en peso del componente c), > 0 % y < 10 % en peso del componente d), > 0 % y < 10 % en peso del componente e) y > 0 % y < 20 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
De manera de manera particularmente preferente, la urea de poliuretano en esta forma de realización mencionada está compuesta por > 10 % y < 40 % en peso del componente a), > 55 % y < 85 % en peso del componente b), > 5 % y < 20 % en peso del componente c), > 0 % y < 3 % en peso del componente d), > 0 % y < 3 % en peso del componente e) y > 0 % y < 1 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a en la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
En una forma de realización de manera particularmente preferente de la invención, la urea de poliuretano usada según la invención se compone de
a) al menos un diisocianato seleccionado entre IPDI y/o H12-MDI,
b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 2500 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y < 3, seleccionado entre polipropilenglicoles y/o poliéteres poli(tetrametilenglicol),
c) al menos un compuesto aminofuncional seleccionado entre IPDA y/o H12-MDA,
(d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que es diferente de b).
Además, preferentemente, la urea de poliuretano en esta realización mencionada está compuesta por > 5 % y < 60 % en peso del componente a), > 30 % y < 90 % en peso del componente b), > 2 % y < 25 % en peso del componente c) , > 0 % y < 10 % en peso del componente d), > 0 % y < 10 % en peso del componente e) y > 0 %y < 20 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
De manera de manera particularmente preferente, la urea de poliuretano en esta forma de realización mencionada está compuesta por > 10 % y < 40 % en peso del componente a), > 55 % y < 85 % en peso del componente b), > 5 % y < 20 % en peso del componente c), > 0 % y < 3 % en peso del componente d), > 0 % y < 3 % en peso del componente e) y > 0 % y < 1 % en peso del componente f), cada uno de ellos con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, sumando los componentes a) a f) hasta el 100 % en peso.
Preferentemente, la urea de poliuretano está compuesta exclusivamente por los componentes a) a c) y dado el caso d) a f), de manera particularmente preferente por los componentes a) a c).
Ventajosamente, la urea de poliuretano tiene un peso molecular promedio en número Mn > 2000 y < 50000 g/mol, de manera particularmente ventajosa > 3000 y < 20000 g/mol.
La urea de poliuretano se prepara preferentemente haciendo reaccionar los componentes a) y b) y dado el caso d) y f) en un primer paso para formar un prepolímero terminado en NCO, que se hace reaccionar en un paso posterior con el componente c) y dado el caso los componentes d) y e).
Para la preparación de las ureas de poliuretano, los componentes a) y b) y dado el caso d) y f) se introducen preferentemente en su totalidad o en parte para la preparación de un prepolímero con terminación NCO, dado el caso diluido con un disolvente inerte hacia los grupos isocianato y calentado a temperaturas en el intervalo de 50 °C a 120 °C. Para acelerar la reacción de adición de isocianato, se pueden usar los catalizadores conocidos en la química del poliuretano. Sin embargo, en una variante preferente, el procedimiento se lleva a cabo sin la adición de catalizadores de uretanización.
Posteriormente, se añaden los componentes de a) y b) y, dado el caso, d) y f), que pueden no haberse añadido al principio de la reacción.
En la preparación de los prepolímeros terminados en NCO a partir de los componentes a) y b) y dado el caso d) y f), la relación molar de grupos isocianato a grupos isocianato-reactivos es generalmente > 1,05 y < 3,5, preferentemente > 1,1 y < 3,0, de manera particularmente preferente > 1,1 y < 2,5.
Por grupos reactivos a los isocianatos deben entenderse todos los grupos que son reactivos hacia los grupos isocianatos, tales como los grupos amino primarios y secundarios, los grupos hidroxi o los grupos tiol.
La reacción de los componentes a) y b) y dado el caso d) y f) para formar el prepolímero es parcial o completa, pero preferentemente completa. De este modo, se obtienen prepolímeros de poliuretano que contienen grupos isocianatos libres en sustancia o en solución.
Preferentemente, el prepolímero con terminación NCO se prepara exclusivamente a partir de los componentes a) y b).
En otra etapa del procedimiento, el prepolímero obtenido se disuelve preferentemente con la ayuda de uno o más disolventes orgánicos, si no se ha hecho todavía o solo se ha hecho en parte. Preferentemente, también se usa como disolvente un disolvente o una mezcla de disolventes, en la que el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o se usa una mezcla de disolventes que consiste exclusivamente en disolventes orgánicos que contienen > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional. Las siguientes forma de realización preferentes para el disolvente o la mezcla de disolventes en los que se disuelve la urea de poliuretano también se aplican al disolvente y a la mezcla de disolventes. El disolvente o la mezcla de disolventes también pueden ser diferentes del disolvente o de la mezcla de disolventes en los que se disuelve posteriormente la urea de poliuretano como producto final. Preferentemente, el disolvente o la mezcla de disolventes son idénticos al disolvente o a la mezcla de disolventes en la que se disuelve posteriormente la urea de poliuretano como producto final.
Preferentemente, el disolvente usado en la preparación consiste en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales.
La relación entre el disolvente y el prepolímero es preferentemente > 1:10 y < 5:1, de manera particularmente preferente > 1:2 y < 2:1 partes en peso.
El prepolímero se enfría preferentemente a temperaturas de -20 °C a 60 °C, preferentemente de 0 °C a 50 °C y de manera particularmente preferente de 15 °C a 40 °C, antes de la disolución.
En un paso adicional, dado el caso tras la disolución del prepolímero con terminación NCO, el prepolímero con terminación NCO obtenido en el primer paso se hace reaccionar entonces, preferentemente, total o parcialmente con el componente c) y dado el caso con los componentes d) y e). Esta conversión se denomina generalmente extensión de la cadena, o en el caso del componente e), terminación de la cadena.
Preferentemente, se introduce el prepolímero con terminación NCO y se añaden los componentes c) y dado el caso d) y e). Preferentemente, los grupos NCO del prepolímero se hacen reaccionar primero parcialmente con los componentes c) y dado el caso d), seguido de la terminación de la cadena por reacción de los grupos NCO restantes con el componente e). Los componentes c) y, en su caso, e) también pueden añadirse por etapas en varios pasos, en particular en dos pasos.
El componente c) y dado el caso d) y e) se usan preferentemente disueltos en uno o más disolventes orgánicos. Preferentemente, también se usa como disolvente un disolvente o una mezcla de disolventes, en la que el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o se usa una mezcla de disolventes que consiste exclusivamente en disolventes orgánicos que contienen > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional. Las siguientes formas de realización preferentes para el disolvente o para la mezcla de disolventes en los que se disuelve la urea de poliuretano también se aplican al disolvente y a la mezcla de disolventes.
El disolvente o la mezcla de disolventes también puede ser diferente del disolvente o de la mezcla de disolventes en los que se disuelve posteriormente la urea de poliuretano como producto final. Preferentemente, el disolvente o la mezcla de disolventes son idénticos al disolvente o a la mezcla de disolventes en los que se disuelve posteriormente la urea de poliuretano como producto final.
Preferentemente, el disolvente usado en la preparación del componente c) consiste en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales.
Si se usan disolventes como diluyentes, el contenido de diluyente en el componente c), y dado el caso d) y e) usado en la extensión de la cadena es preferentemente del 1 % al 95 % en peso, de manera particularmente preferente del 3 % al 50 % en peso, con respecto al peso total del componente c) y dado el caso d) y e) incluyendo el diluyente.
La adición de los componentes c) y dado el caso d) y e) se realiza preferentemente a temperaturas de -20 °C a 60 °C, preferentemente de 0 °C a 50 °C y de manera particularmente preferente de 15 °C a 40 °C.
El grado de extensión de la cadena, es decir, la relación molar de los grupos NCO-reactivos de los componentes c) y dado el caso d) y e) usados para la extensión y terminación de la cadena con respecto a los grupos NCO libres del prepolímero, es generalmente > 50 % y < 120 %, de manera particularmente preferente > 60 % y < 100 % y más preferentemente > 70 % y < 95 %.
Preferentemente, la relación molar de los grupos reactivos de isocianato del componente c) con respecto a los grupos NCO libres del prepolímero es > 50 % y < 120 %, más preferentemente > 60 % y < 100 % y más preferentemente > 70 % y < 95 %.
En una forma de realización preferente de la invención, los grupos NCO libres del prepolímero solo reaccionan parcialmente con el componente c), preferentemente la relación molar de los grupos reactivos al isocianato del componente c) con respecto a los grupos NCO libres del prepolímero es > 60 % y < 95 %, y los grupos NCO libres restantes reaccionan con los grupos hidroxilo del disolvente para formar una urea de poliuretano sin NCO.
Tras la preparación, la urea de poliuretano puede, si ya se han usado disolventes o mezclas de disolventes según la invención en el procedimiento de preparación, diluirse aún más con un disolvente o una mezcla de disolventes y disolverse así, en donde el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o se usa una mezcla de disolventes que consiste exclusivamente en disolventes orgánicos, que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional.
Si no se usaron disolventes o mezclas de disolventes según la invención durante la reacción, la urea de poliuretano se usa en un disolvente o en una mezcla de disolventes tras la preparación de la urea de poliuretano, en los que el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o se usa una mezcla de disolventes que consiste exclusivamente en disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional.
La disolución de la urea de poliuretano puede realizarse mediante las técnicas habituales de cizallamiento, por ejemplo, agitando con agitadores estándar, por ejemplo, como se menciona en la norma DIN 28131.
La disolución de la urea de poliuretano se realiza preferentemente sin la adición adicional de emulsionantes externos. Las soluciones de urea de poliuretano usadas según la invención preferentemente no comprenden emulsionantes externos.
En principio, todos los alcoholes alifáticos monohidroxifuncionales con uno a seis átomos de carbono, tales como el metanol, el etanol, el n-propanol, el iso-propanol, el n-butanol, el sec-butanol y/o el butilglicol son adecuados como disolventes o componentes de la mezcla de disolventes. De manera particularmente preferente, el alcohol monohidroxifuncional es el etanol. Si se usa una mezcla de disolventes, además de los alcoholes monohidroxifuncionales, puede usarse < 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de otro disolvente orgánico. Los disolventes adecuados son, por ejemplo, ésteres como el acetato de etilo, el acetato de butilo, el acetato de metiloxipropilo o la butilrolactona, cetonas como la acetona o la metil etil cetona, éteres tales como el tetrahidrofurano o el tert-butil metil éter, disolventes aromáticos tales como el xileno o la nafta disolvente. En el caso del uso de etanol, los desnaturalizantes típicos se pueden incluir como aditivos en las cantidades agregadas habituales.
Preferentemente, la proporción de los disolventes orgánicos adicionales es < 30 % en peso, más preferentemente < 5 % en peso y muy de manera particularmente preferente < 2 % en peso. En una forma de realización de manera particularmente preferente, no hay otros disolventes orgánicos presentes además de los alcoholes alifáticos monohidrógenos.
Los disolventes fisiológicamente incompatibles, tales como la dimetilformamida, la N-metilpirrolidona o el tolueno, que se usan a menudo como cosolventes para los poliuretanos o las ureas de poliuretano, son inadecuados como disolventes adicionales y, preferentemente, no deben figurar en las composiciones cosméticas.
En el caso de los otros disolventes tampoco se trata de agua. La solución de urea de poliuretano obtenida al disolver la urea de poliuretano en los disolventes o las mezclas de disolventes usados según la invención es preferentemente anhidra, salvo las proporciones de agua que están presentes en los disolventes orgánicos usados como resultado del proceso de fabricación.
El contenido de agua de la solución de urea de poliuretano es preferentemente < 10 % en peso, de manera particularmente preferente < 4,5 % en peso y más preferentemente < 1 % en peso, con respecto a la masa total de la solución de urea de poliuretano.
La proporción de urea de poliuretano (como ingrediente activo) en la solución de urea de poliuretano usada según la invención (también denominada contenido de sólidos) es preferentemente > 10 % y < 80 % en peso, de manera particularmente preferente > 15 % y < 60 % en peso, y de manera muy particularmente preferente > 20 % y < 50 % en peso.
Otro objetivo de la invención es la composición de protección solar según la invención para proteger la piel y el cabello de los efectos negativos de la radiación solar.
Las composiciones de protección solar según la invención se presentan preferentemente en forma de geles, aceites, rociadores y aerosoles, que son preferentemente transparentes. Transparente en el sentido de la presente invención significa que los valores de turbidez de la composición son < 100 NTU (Unidad de Turbidez Nefelométrica), preferentemente < 50 NTU, más preferentemente < 10 NTU y más preferentemente < 5 NTU. Los valores de turbidez se determinan mediante la medición de la luz dispersa en un ángulo de 90° (nefelometría) a una longitud de onda de la radiación de medición de 860 nm según la norma DIN EN ISO 7027, realizada a 23 °C con un turbidímetro de laboratorio modelo 2100AN de HACH LANGE GmbH, Berlín, Alemania.
Las composiciones de protección solar pueden espumarse además con un gas propulsor.
La proporción de la solución de urea de poliuretano usada en la composición de protección solar es preferentemente > 0,5 % y < 80 % en peso, de manera particularmente preferente > 1 % y < 60 % en peso, y más preferentemente > 2 % y < 40 % en peso, con respecto a la masa total de la composición de protección solar.
El contenido de sólidos de la solución de urea de poliuretano se selecciona así preferentemente de tal manera que las composiciones cosméticas contengan preferentemente > 0,1 % en peso y < 30 % en peso, de manera particularmente preferente > 0,5 % y < 20 % en peso y más preferentemente > 1 % y < 10 % en peso de la urea de poliuretano como ingrediente activo, con respecto a la masa total de la composición de protección solar.
Se entiende que la sustancia activa es la urea de poliuretano sin disolvente o mezcla de disolventes.
Las composiciones de protección solar según la invención tienen preferentemente una viscosidad de > 2 y < 20000 mPas. Las composiciones en forma de gel o de loción tienen de manera particularmente preferente una viscosidad de > 1000 y < 20000 mPas y más preferentemente de > 2000 y < 10000 mPas. Las composiciones pulverizables, tales como los aerosoles solares, tienen de manera particularmente preferente una viscosidad de > 2 y < 2000 mPas y más preferentemente de > 5 y < 500 mPas.
Las viscosidades indicadas se determinan por viscosimetría rotacional según DIN 53019 a 23 °C con un viscosímetro rotacional de Anton Paar Germany GmbH, Ostfildern, DE, a una velocidad de cizallamiento de 10 s-1.
Las composiciones según la invención pueden tener diferentes consistencias, semisólidas, en particular como geles, o finas, en particular como composiciones pulverizables, aerosoles o aceites.
Preferentemente, las composiciones de protección solar son las que tienen una base predominantemente alcohólica, es decir, contienen > 10 % y < 90 % en peso, con respecto a la masa total de la composición cosmética, preferentemente > 15 % y < 70 % en peso y de manera particularmente preferente > 20 $ y < 60 % en peso de alcoholes alifáticos, que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, preferentemente de 1 a 4 átomos de carbono. Los alcoholes se seleccionan preferentemente entre el etanol y el isopropanol; el poliol y sus derivados, como el propilenglicol, el dipropilenglicol, el butileno-1,3-glicol, el polipropilenglicol, los éteres de glicol, como los éteres alquílicos (C1-4) del mono-, di- o tripropilenglicol o del mono-, di- o trietilenglicol, o sus mezclas. De manera particularmente preferente es que los alcoholes contengan o consistan en etanol, y de manera muy particularmente preferente es que el alcohol usado sea etanol.
De manera de manera particularmente preferente, las composiciones de protección solar son soluciones alcohólicas.
Las composiciones de protección solar contienen preferentemente un contenido de agua de > 0 % y < 30 % en peso, preferentemente de > 0 % y < 20 % en peso, más preferentemente de > 0 % y < 5 % en peso, y de manera particularmente preferente > 0 % y < 2 % en peso. En particular, las composiciones de protección solar están preferentemente desprovistas de agua, es decir, no contienen más agua que la que se introduce inevitablemente en la formulación a través de las materias primas debido al proceso de fabricación.
El agua usada en la composición según la invención puede ser un agua floral, agua pura desmineralizada, agua mineral, agua termal y/o agua de mar.
La composición de protección solar según la invención contiene preferentemente un total de > 1 % y < 40 % en peso, de manera particularmente preferente > 5 % y < 35 % en peso, y más preferentemente > 10 % y < 30 % en peso de sustancias filtrantes de protección solar, con respecto al peso total de la composición de protección solar. La cantidad indicada es la suma de las cantidades de todas las sustancias filtrantes de protección solar contenidas en la composición de protección solar según la invención. Las sustancias filtrantes de protección solar también se pueden denominar filtros de protección solar o sustancias mediadoras de protección solar.
Los filtros de protección solar son, en particular, filtros UV que filtran la luz en la gama de longitudes de onda UV, en particular de menos de 400 nm. Los términos sustancias filtrantes de protección solar y sustancias filtrantes UV se usan como términos equivalentes en el contexto de esta solicitud.
La gama de longitudes de onda UV se suele subdividir de la siguiente manera:
Figure imgf000022_0001
Los filtros de protección solar (o filtros UV) pueden seleccionarse entre filtros orgánicos, filtros físicos y/o mezclas de los mismos.
La composición de protección solar según la invención puede contener en particular filtros UV-A, filtros UV-B, filtros de banda ancha y/o filtros físicos tales como sustancias filtrantes de protección solar. La composición de protección solar según la invención contiene preferentemente mezclas de al menos dos de estos tipos mencionados de sustancias filtrantes de protección solar. La composición de protección solar según la invención también puede contener varias sustancias filtrantes de protección solar asociadas a uno de estos tipos de sustancias filtrantes de protección solar, es decir, por ejemplo, varios filtros UV-A y/o varios filtros UV-B. Cualquier combinación es posible.
Los filtros UV usados pueden ser solubles en aceite o en agua. La siguiente lista de filtros UV mencionados no es, por supuesto, limitativa.
[0253 ] Entre los filtros UV-B, por ejemplo:
• (1) Derivados del ácido salicílico, especialmente el salicilato de homometilo, el salicilato de octilo y el éster de ácido salicílico (4-isopropilbencílico);
• (2) Derivados del ácido cinámico, en particular el 2-etilhexil-p-metoxicinamato, que se puede adquirir de la empresa Givaudan con el nombre de Parsol MCX® y el isopentiléster del ácido 4-metoxicinámico;
• (3) derivados líquidos de p,p'-acrilato de difenilo, en particular el a,p'-acrilato de difenilo de 2-etilo o el octocrileno, que se puede adquirir de la empresa BASF con el nombre de UVINUL N539®;
• (4) derivados del ácido p-aminobenzoico, en particular el éster (2-etilhexilo) del ácido 4-(dimetilamino)benzoico, el éster amílico del ácido 4-(dimetilamino)benzoico;
• (5) Derivados del 3-bencilidenecanfor, en particular el 3-(4-metilbencilideno)alcanfor comercializado por Merck con el nombre de EUSOLEX 6300®, el 3-bencilidenalcanfor, el ácido sulfónico del bencilidenalcanfor y el poliacrilamidometilbencilenalcanfor;
• (6) el ácido 2-fenilbenzimidazol-5-sulfónico, que se puede adquirir bajo el nombre de EUSOLEX 232® de la empresa Merck; o el ácido 2-fenilbenzimidazol-5-sulfónico neutralizado por aminas orgánicas, como se describe en el documento DE 202010006005 U1 (7) Derivados de 1,3,5-triazina, en particular: -2,4,6-tris[p-(2'-etilhexil-1'-oxicarbonil)anilino]-1,3,5-triazina, ofrecido por BASF con el nombre de UVINUL T150®, y -dioctilbutamidotriazona, ofrecido por Sigma 3V con el nombre de UVASORB HEB®;
• (8) ésteres del ácido benzalmalónico, en particular el éster di(2-etilhexilo) del ácido 4-metoxibenzalmalónico y el copolímero 3-(4-(2,2-bis etoxicarbonilvinilo)fenoxi)propenilo)metoxisiloxano/dimetilsiloxano que se puede adquirir de la empresa Roche Vitamines con el nombre de Parsol® SLX; y
• (9) las mezclas de estos filtros.
De manera de manera particularmente preferente, las composiciones de protección solar presentan un efecto de refuerzo del FPS, es decir, la composición de protección solar según la invención, que comprende la solución de poliuretano según la invención y las sustancias filtrantes de protección solar, presenta un FPS significativamente mayor que la mezcla de sustancias filtrantes de protección solar por sí sola.
La composición de protección solar según la invención contiene preferentemente al menos un filtro UV-B, de manera particularmente preferente octocrileno, en una cantidad > 4 % y < 12 % en peso, preferentemente > 5 % y < 12 % en peso, de manera particularmente preferente > 6 % y < 12 % en peso, muy preferentemente > 7 % y < 11 % en peso, con respecto al peso total de la composición de protección solar.
Ejemplos de filtros UV-A son:
• (1) Derivados del dibenzoilmetano, especialmente el 4-(t-butil)-4'-metoxidibenzoilmetano, ofrecido por la empresa Givaudan con el nombre de pAr SOL 1789® y la 1 -fenil-3-(4' -isopropilfenil)propano-1 ,3-diona;
• (2) Benceno-1,4-[ácido di(3-metilidenalcanfor-10-sulfónico)], dado el caso neutralizado en todo o en parte, vendido bajo el nombre de MEXORYL SX® por Chimex.
• (3) éster hexílico del ácido 2-(4'-dietilamino-2'-hidroxibenzoico)-benzoico (también aminobenzofenona); • (4) Derivados de silano o poliorganosiloxanos con grupos de benzofenona;
• (5) Los antranilatos, especialmente el mentolantranilato, que ofrece la empresa Symrise con el nombre de NEO HELIOPAN MA®;
• (6) Compuestos que contienen por molécula al menos dos grupos benzoazolilo o al menos un grupo benzodiazolilo, en particular el ácido 1,4-bis-benzimidazolilfenileno-3,3',5,5'-tetrasulfónico y sus sales, que se pueden adquirir en Symrise;
• (7) Derivados de silicio de los bencimidazolilbencenos que están N-sustituidos o de los benzofuranilbencenos, en particular:
o 2-[1-[3-[1,3,3,3-Tetrametil-1- [(trimetilsilil)oxy] disiloxanil] -propilo] -1H-benzimidazol-2-il] -benzoxazol;
o 2-[1-[3-[1,3,3,3-Tetrametil-1-[(trimetilsilil)oxy]disiloxanil]-propil]-1H-benzimidazol-2-il] -benzotiazol; o 2-[1-(3-trimetilsilanilpropil)-1H-benzimidazol-2-il]-benzoxazol;
o 6-metoxi-1,1'-bis(3-trimetilsilanilpropil)1H,1'H-[2,2']dibenzimidazolilbenzoxazol;
o 2-[1-(3-trimetilsilanilpropil)-1H-benzimidazol-2-il]-benzotiazol;
que se describen en la solicitud de patente EP-A-1 028 120 ;
• (8) derivados de triazina, en particular 2,4-bis-[5-1(dimetilpropil)benzoxazol-2-il-(4-fenil)-imino]-6-(2-etilhexi1)-imino-1,3,5-triazina, que es comercializado por las empresa 3V con el nombre de Uvasorb®K2A; y
• (9) sus mezclas.
En una forma de realización preferente, la composición de protección solar según la invención contiene como sustancia filtrante de protección solar, preferentemente al menos un filtro UV-A, que es preferentemente un derivado de dibenzoilmetano, de manera particularmente preferente 4-(t-butil)-4'-metoxidibenzoilmetano. Este derivado de dibenzoilmetano, preferentemente 4-(t-butil)-4'-metoxidibenzoilmetano, está presente preferentemente en la composición de protección solar según la invención en una cantidad de > 1 % y < 5 % en peso, con respecto al peso total de la composición de protección solar.
Los filtros de banda ancha adecuados incluyen, por ejemplo:
• (1) Derivados de la benzofenona, por ejemplo
o 2,4-dihidroxibenzofenona (benzofenona-1);
o 2,2',4,4'-tetrahidroxibenzofenona (benzofenona-2);
o 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona (benzofenona-3), disponible en BASF con el nombre de UNIVNUL M40®;
o el ácido 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona-5-sulfónico (benzofenona-4), así como su forma de sulfonato (benzofenona-5), que se puede adquirir de la empresa BASF con el nombre de UVINUL MS40®;
o 2,2'-Dihidroxi-4,4'-dimetoxibenzofenona (Benzofenona-6-);
o 5-cloro-2-hidroxibenzofenona (benzofenona-7-);
o 2,2'-Dihidroxi-4-metoxibenzofenona (benzofenona-8);
o la sal disódica del ácido 2,2'-dihidroxi-4,4'-dimetoxibenzofenona-5,5'-disulfónico (benzofenona-9-); o 2-hidroxi-4-metoxi-4'-metilbenzofenona (benzofenona-10);
o Benzofenona-11;
o 2-hidroxi-4-(octiloxi)-benzofenona (benzofenona-12).
• (2) Derivados de la triazina, en particular 2,4-bis{[4-2-etilhexiloxi)-2-hidroxi]fenil}-6-(4-metoxifenil)-1,3,5-triazina, que ofrece la empresa Ciba Geigy con el nombre de TINOSORB S®, y el 2,2'-metilen-bis[6-(2H benzotriazol-2-yl)4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)fenol] disponible en Ciba Geigy con el nombre de TINOSORB M®; y
• (3) 2-(1H-benzotriazol-2-il)-4-metil-6-[2-metil-3-[1,3,3,3-tetrametil-1 - [(trimetilsilil)oxi]disiloxanil]propil]-fenol con el nombre INCI Drometrizole Trisiloxane.
También se puede usar una mezcla de varios filtros y una mezcla de filtros UV-B, filtros UV-A y filtros de banda ancha, así como mezclas con filtros físicos.
Los filtros físicos pueden incluir, por ejemplo, sulfatos de bario, óxidos de titanio (dióxido de titanio, amorfo o cristalino en forma de rutilo y/o anatasa), zinc, hierro, circonio, cerio, silicio, manganeso o mezclas de los mismos. Los óxidos metálicos pueden estar en forma de partículas de tamaño micrométrico o nanométrico (nanopigmentos). El tamaño medio de las partículas de los nanopigmentos es, por ejemplo, de 5 a 100 nm. En las composiciones transparentes, se prefieren los filtros físicos con tamaños de partículas en el intervalo de los nanómetros o sin filtros físicos.
Los filtros UV solubles en aceite pueden ser aquellos que son líquidos, especialmente aceitosos, y que pueden servir también como disolventes para otros filtros UV solubles en aceite, o aquellos que son sólidos y se usan disueltos en aceites.
Los filtros UV líquidos solubles en aceite preferentes son el octocrileno, el metoxicinamato de etilo, el salicilato de etilo y/o el homosalato.
Los filtros UV sólidos solubles en aceite preferentes son el butilmetoxidibenzoilmetano (avobenzona), la dioctilbutilamidotriazona (INCI: Dietilhexil butamidotriazona), 2 ,4-B is-{[ 4-(2-etil-hexiloxi)-2-hidroxi]-fenil}-6-(4-metoxifenil)-1,3,5-triazina (INCI: Bis-etilhexifenol metoxifenil triazina), etilhexil triazona, dietilamino hidroxibenzoil hexil benzoato. Además, también se pueden usar todos los demás filtros solubles en aceite enumerados en el anexo VI del Reglamento sobre cosméticos de la UE (1223/2009).
En una forma de realización preferente de la invención, las composiciones cosméticas contienen al menos un filtro UV líquido y soluble en aceite.
En una forma de realización preferente de la composición de protección solar según la invención, la composición de protección solar comprende > 5 % y < 35 % en peso de sustancias filtrantes de protección solar, con respecto al peso total de la composición de protección solar, de las cuales al menos una de las sustancias filtrantes de protección solar es benzofenona, un derivado de benzofenona o un derivado de triazina, u octocrileno, y estas sustancias filtrantes de protección solar constituyen preferentemente > 4 % y < 12 % en peso del peso total de la composición de protección solar. Se prefiere al menos una de las sustancias filtrantes de protección solar, el octocrileno.
En formas de realización preferentes, las composiciones de protección solar según la invención tienen un Factor de Protección Solar (SPF) de más de 15, preferentemente más de 20, medido según el procedimiento de prueba del Factor de Protección Solar Internacional (SPF) según COLIPA. Este procedimiento de medición es conocido por el experto.
Las composiciones de protección solar según la invención pueden comprender además aceites y/o ceras, donde los aceites pueden ser aceites no volátiles y/o aceites volátiles.
La composición de protección solar según la invención contiene ventajosamente > 0 % y < 45 % en peso de aceites, con respecto al peso total de la composición, y de manera particularmente ventajosa > 0,01 % y < 45 % en peso de aceites y más ventajosamente > 0,1 % y < 20 % en peso de aceites.
Los aceites no volátiles se seleccionan ventajosamente del grupo que consiste en aceites de origen mineral, animal, vegetal o sintético, polares y/o no polares o mezclas de los mismos.
Los aceites polares se eligen ventajosamente del grupo de
a) Ésteres de ácidos alcano-carboxílicos saturados y/o insaturados, ramificados y/o no ramificados, con una longitud de cadena de 3 a 30 átomos de C y alcoholes saturados y/o insaturados, ramificados y/o no ramificados, con una longitud de cadena de 3 a 30 átomos de C,
b) Ésteres de ácidos carboxílicos aromáticos y alcoholes saturados y/o insaturados, ramificados y/o no ramificados, con una longitud de cadena de 3 a 30 átomos de C. Dichos aceites de ésteres pueden entonces seleccionarse ventajosamente del grupo: Miristato de isopropilo, palmitato de isopropilo, estearato de isopropilo, oleato de isopropilo, estearato de nbutilo, laurato de n-hexilo, oleato de n-dectilo, estearato de isooctilo, estearato de isononilo, isononanoato de isotridecilo, palmitato de 2-etilhexilo, laurato de 2-etilhexilo, isoestearato de 2-etilhexilo, estearato de 2-hexildecilo, palmitato de 2octilo y dodecilo, cocoato de 2-etilhexilo, oleiloleato, oleato de erucil, erucil erucil carbonato de dicapritilo (Cetiol® CC) y cocoglicéridos (Myritol® 331), así como mezclas sintéticas, semisintéticas y naturales de dichos ésteres, por ejemplo, el aceite de jojoba.Por ejemplo, aceite de jojoba.
(c) benzoatos de alquilo C12-15 (Finsolv® TN de Finetex) o benzoato de 2-feniletilo (X-Tend® 226 de ISP) d) las lecitinas y los triglicéridos de ácidos grasos, es decir, los ésteres de triglicerol de ácidos carboxílicos saturados y/o insaturados, ramificados y/o no ramificados, con una longitud de cadena de 8 a 24, en particular de 12 a 18 átomos de C. Por ejemplo, los triglicéridos de ácidos grasos pueden seleccionarse del grupo de los cocoglicéridos, el aceite de oliva, el aceite de girasol, el aceite de soja, el aceite de cacahuete, el aceite de colza, el aceite de almendras, el aceite de palma, el aceite de coco, el aceite de ricino, el aceite de germen de trigo, el aceite de semilla de uva, el aceite de cártamo, el aceite de onagra, el aceite de nuez de macadamia, el aceite de semilla de albaricoque, el aceite de aguacate y similares.
e) los éteres de dialquilo y los carbonatos de dialquilo, ventajosos son, por ejemplo, el éter de dicaprilo (Cetiol® OE de Cognis) y/o el carbonato de dicaprilo (por ejemplo Cetiol® Cc de Cognis).
(f) alcoholes saturados o insaturados, ramificados o no, tales como el octildodecanol.
El aceite no volátil también puede ser ventajosamente un aceite no polar seleccionado del grupo de los hidrocarburos ramificados y no ramificados, en particular el aceite mineral, el aceite de petrolato, el aceite de parafina, el escualeno y el escualeno, las poliolefinas, por ejemplo los polidecenos, los poliisobutenos hidrogenados, la isoparafina C13-16 y el isohexadecano.
El aceite no volátil no polar puede seguir siendo seleccionado entre los aceites de silicona no volátiles.
De entre los aceites de silicona no volátiles, pueden indicarse los polidimetilsiloxanos (PDMS), dado el caso fenilados, como la feniltrimeticona, o dado el caso sustituidos con grupos alifáticos y/o aromáticos o con grupos funcionales, por ejemplo grupos hidroxi, grupos tiol y/o grupos amino; polisiloxanos modificados con ácidos grasos, alcoholes grasos o polioxialquilenos, y mezclas de los mismos.
Los aceites particularmente beneficiosos son el isoestearato de 2-etilhexilo, el octildodecanol, el isononanoato de isotridecilo, el isoeicosano, el cocoato de 2-etilhexilo, el benzoato de alquilo C12-15, el triglicérido caprílico/cáprico y el éter de dicaprilo, aceite mineral, carbonato de dicaprililo, cocoglicérido, dicarprilato/dicaprato de butilenglicol, poliisobuteno hidrogenado, isononanoato de cetilo, neopentanoato de isodecilo, escualeno, isoparafina C13-16.
La composición de protección solar según la invención puede comprender además una cera.
Tal y como se usa aquí, una cera se define como una sustancia grasa lipofílica que es sólida a temperatura ambiente (25 °C) y presenta un cambio de estado sólido/líquido reversible a una temperatura de fusión de 30 °C a 200 °C. La cera se selecciona ventajosamente del grupo de las ceras naturales tales como la cera de algodón, la cera de carnauba, la cera de candelilla, la cera de esparto, la cera de Japón, la cera de montana, la cera de caña de azúcar, la cera de abeja, la cera de lana, la goma laca, las microceras, la ceresina, la ozoquerita, la cera de ouricuri, la cera de fibra de corcho, las ceras de lignito, la cera de cebada, manteca de karité o ceras sintéticas tales como las parafinas, las ceras de polietileno, las ceras preparadas por síntesis de Fischer-Tropsch, los aceites hidrogenados, los ésteres de ácidos grasos y los glicéridos que son sólidos a 25 °C, las ceras de silicona y sus derivados (derivados alquílicos, derivados alcoxi y/o ésteres de polimetilsiloxano) y sus mezclas. Las ceras pueden estar en forma de dispersiones estables de partículas de cera coloidal que pueden prepararse por procedimientos conocidos, por ejemplo según "Microemulsions Theory and Practice” (Teoría y práctica de las microemulsiones), L.M. Prince Ed., Academic Press (1977), páginas 21-32.
Las ceras pueden estar presentes en cantidades de > 0 % y < 10 % en peso, con respecto al peso total de la composición y preferentemente > 0,01 % y < 10 % en peso y más preferentemente > 0,1 % y < 5 % en peso.
La composición de protección solar según la invención puede comprender además un aceite volátil seleccionado del grupo que consiste en aceites de hidrocarburos volátiles, aceites siliconados o aceites fluorados.
Los aceites volátiles pueden estar presentes en una cantidad de > 0 % y < 25 % en peso con respecto al peso total de la composición, preferentemente > 0 % y < 20 % en peso y más preferentemente > 0,1 % y < 15 % en peso.
Tal y como se usa aquí, un aceite volátil es un aceite que se evapora en menos de una hora en contacto con la piel a temperatura ambiente y presión atmosférica. El aceite volátil es líquido a temperatura ambiente y tiene una presión de vapor a temperatura ambiente y presión atmosférica de 0,13 a 40000 Pa (10-3 a 300 mg Hg), preferentemente de 1,3 a 13000 Pa (0,01 a 100 mm Hg) y más preferentemente de 1,3 a 1300 Pa (0,01 a 10 mm Hg) y un punto de ebullición de 150 °C a 260 °C y preferentemente de 170 °C a 250 °C.
Se entiende que un aceite de hidrocarburo es un aceite formado esencialmente por átomos de carbono y átomos de hidrógeno y dado el caso átomos de oxígeno o átomos de nitrógeno y que no contiene átomos de silicio ni átomos de flúor, aunque también puede estar formado por átomos de carbono y átomos de hidrógeno; puede contener grupos éster, grupos éter, grupos amino o grupos amida.
Se entiende que un aceite siliconizado es un aceite que contiene al menos un átomo de silicio y en particular grupos Si-O.
Por aceite fluorado se entiende un aceite que contiene al menos un átomo de flúor.
El aceite de hidrocarburo volátil según la invención puede seleccionarse entre los aceites de hidrocarburo que tienen un punto de inflamación de 40 °C a 102 °C, preferentemente de 40 °C a 55 °C y más preferentemente de 40 °C a 50 °C.
A modo de ejemplo, los aceites de hidrocarburos volátiles son los que tienen de 8 a 16 átomos de carbono y sus mezclas, en particular los alcanos ramificados C8-16, tales como los isoalcanos (también conocidos como isoparafinas) que tienen de 8 a 16 átomos de carbono, el isododecano, el isodecano, el isohexadecano y, por ejemplo, los aceites vendidos bajo los nombres comerciales de Isopars® o Permetyls®; y los ésteres ramificados C8-16, tales como el neopentanoato de isohexilo y sus mezclas.
Son particularmente ventajosos los aceites de hidrocarburos volátiles tales como el isododecano, el isodecano y el isohexadecano.
El aceite volátil que contiene silicona según la invención puede seleccionarse entre los aceites que contienen silicona que tienen un punto de inflamación de 40 °C a 102 °C, preferentemente un punto de inflamación superior a 55 °C y como máximo 95 °C, y más preferentemente en el intervalo de 65 °C a 95 °C.
A modo de ejemplo, los aceites volátiles siliconados se denominan aceites de silicona de cadena recta o cíclica que contienen de 2 a 7 átomos de silicio, conteniendo estas siliconas, dado el caso, grupos alquilo o alcoxi que contienen de 1 a 10 átomos de carbono.
Son particularmente ventajosos los aceites que contienen silicona volátil, tales como el octametilciclotetrasiloxano, el decametilciclopentasiloxano, el dodecametilciclohexasiloxano, el heptametilhexiltrisiloxano, el heptametiloctiltrisiloxano, el hexametildisiloxano, el octametiltrisiloxano, el decametiltetrasiloxano, el dodecametilpentasiloxano y sus mezclas.
El aceite fluorado volátil generalmente no tiene punto de inflamación.
Los aceites fluorados volátiles ejemplares son el nonafluoroetoxibutano, el nonafluorometoxibutano, el decafluoropentano, el tetradecafluorohexano, el dodecafluoropentano y sus mezclas.
Las composiciones de protección solar según la invención pueden contener adicionalmente uno o más aditivos habituales en cosmética, tales como agentes auxiliares y aditivos, por ejemplo emulsionantes, tensioactivos, antiespumantes, espesantes, tensoactivos, humectantes, cargas, formadores de película, disolventes, agentes coalescentes, agentes gelificantes y/u otras dispersiones poliméricas tales como las dispersiones a base de poliacrilatos, cargas, plastificantes, pigmentos, colorantes, agentes niveladores, agentes tixotrópicos, plastificantes, conservantes, aditivos sensoriales, propulsores tales como el propano/butano o el dimetiléter, etc.. Las cantidades de los distintos aditivos son conocidas por el experto para la gama que se va a usar y se sitúan preferentemente en el intervalo de > 0 %y < 40 % en peso, preferentemente > 0,01 % y < 40 % en peso, con respecto al peso total de la composición de protección solar.
La composición de protección solar según la invención puede comprender uno o más humectantes. Los humectantes particularmente ventajosos en el sentido de la presente invención son, por ejemplo, el glicerol, el poliglicerol, el sorbitol, la dimetil isosorbida, el ácido láctico y/o los lactatos, en particular el lactato de sodio, el butilenglicol, el propilenglicol, la goma biosacárida-1, la glicina de soja, la hidroxietilurea, el etilhexiloglicerol, el ácido pirrolidonecarboxílico y la urea. Además, es particularmente ventajoso usar humectantes poliméricos del grupo de los polisacáridos solubles en agua y/o que se pueden dilatar en agua y/o que se pueden gelificar en agua. Por ejemplo, el ácido hialurónico, el quitosano y/o un polisacárido rico en fucosa, que está disponible bajo el nombre de Fucogel™ 1000 de la empresa SOLABIA S.A., son particularmente ventajosos.
En una forma de realización preferente de la invención, la composición de protección solar comprende
I) al menos una urea de poliuretano que se disuelve en un disolvente o en una mezcla de disolventes, en donde el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o se usa una mezcla de disolventes consistente exclusivamente en disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional, II) al menos una sustancia de protección solar soluble en aceite,
III) al menos un alcohol alifático con 1 a 6 átomos de C.
En una forma de realización de manera particularmente preferente de la invención, la composición de protección solar contiene
I) > 0,5 % y < 80 % en peso de al menos una urea de poliuretano que se disuelve en un disolvente o en una mezcla de disolventes, en donde el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales, o se usa una mezcla de disolventes compuesta exclusivamente por disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, en relación con la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional,
II) > 1 % y < 40 % en peso de sustancias filtrantes de protección solar que contienen al menos una sustancia filtrante de protección solar soluble en aceite,
III) > 10 % y < 90 % en peso de al menos un alcohol alifático de 1 a 6 átomos de C,
IV) > 0 % y < 40 % en peso de al menos un aceite y/o > 0 % y < 10 % en peso de al menos una cera; y V) > 0 % y < 40 % en peso de otros aditivos habituales en las composiciones de protección solar, en cada caso con respecto a la masa total de la composición de protección solar, donde los componentes I) a V) suman hasta el 100 % en peso.
En este caso, el componente IV) es preferentemente = 0 solo si el componente B) ya contiene al menos una sustancia filtrante de protección solar líquida y soluble en aceite. Esto se puede considerar como un aceite, que también puede disolver otras sustancias sólidas oleosolubles de protección solar.
El contenido de sólidos de la solución de urea de poliuretano se selecciona así preferentemente de tal forma que la composición de protección solar contenga preferentemente > 0,5 % y < 20 % en peso de la urea de poliuretano como ingrediente activo, con respecto a la masa total de la formulación cosmética.
En una forma de realización de manera muy particularmente preferente de la invención, la composición de protección solar contiene
I) > 2 % y < 40 % en peso de al menos una urea de poliuretano que se disuelve en un disolvente o en una mezcla de disolventes, en donde el disolvente consiste exclusivamente en uno o más alcoholes monohidroxifuncionales, o se usa una mezcla de disolventes compuesta exclusivamente por disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional,
II) > 10 % y < 30 % en peso de sustancias filtrantes de protección solar que contengan al menos una sustancia filtrante de protección solar soluble en aceite,
III) > 15 % y < 70 % en peso de al menos un alcohol alifático de 1 a 4 átomos de C,
IV) > 0 % y < 20 % en peso de al menos un aceite y/o 0 % y < 5 % en peso de al menos una cera, y V) > 0 % y < 40 % en peso de otros aditivos habituales en las composiciones de protección solar, cada una de ellos con respecto a la masa total de la composición de protección solar, donde los componentes I) a V) suman hasta el 100 % en peso.
Aquí, el componente IV) es preferentemente = 0 solo si el componente B) ya contiene al menos una sustancia líquida, soluble en aceite, de filtro solar. Esto se puede considerar como un aceite, que también puede disolver otras sustancias sólidas oleosolubles de protección solar.
El contenido de sólidos de la solución de urea de poliuretano se selecciona así preferentemente de tal forma que la composición de protección solar contenga preferentemente > 1 % y < 10 % en peso de la urea de poliuretano como ingrediente activo, con respecto a la masa total de la composición de protección solar.
El objeto de la invención es una composición de protección solar que comprende al menos una sustancia filtrante de protección solar y al menos una urea de poliuretano que no tiene grupos iónicos hidrófilos y que se usa disuelta en un disolvente o en una mezcla de disolventes, estando el disolvente formado exclusivamente por uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o por una mezcla de disolventes formada exclusivamente por disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional.
La urea de poliuretano usada en este procedimiento consiste en
a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático,
b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 400 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4,
c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos amino reactivos al isocianato, (d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que es diferente de b).
En una primera forma de realización preferente de la composición de protección solar según la invención, la urea de poliuretano no tiene grupos hidrófilos.
Una segunda forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque el componente b) se selecciona de poliéter poliol (tetrametilenglicol).
Una tercera forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque el componente b) tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 2500 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y < 3.
Una cuarta realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque el componente a) se selecciona de diisocianatos alifáticos, aralifáticos y/o cicloalifáticos que tienen al menos un grupo isocianato unido a un átomo C terciario.
Una quinta forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque el componente a) se selecciona de IPDI y/o H12-MDI.
Una sexta forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque el componente c) se selecciona de aminas que tienen al menos dos grupos amino unidos a átomos de C primarios y/o secundarios.
Una séptima forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque el componente c) se selecciona entre diaminas estructuradas simétricamente.
Una octava forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque el componente c) se selecciona de etilendiamina y/o H12-MDA.
Una novena forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque los alcoholes funcionales monohidrógenos se seleccionan de alcoholes alifáticos que tienen de uno a seis átomos de carbono.
Una décima forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque las sustancias filtrantes de protección solar están presentes en > 5 % y < 35 % en peso con respecto al peso total de la composición de protección solar.
Una undécima forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada en que > 4 % y < 12 % en peso de las sustancias filtrantes de protección solar son octocrileno.
Una duodécima forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque comprende al menos una sustancia filtrante de protección solar soluble en aceite.
Una decimotercera forma de realización preferente de la invención comprende una composición de protección solar según cualquiera de las anteriores formas de realización de la invención, caracterizada porque contiene > 5 % y < 20 % en peso de sustancia filtrante de protección solar soluble en aceite.
La presente invención se explica mediante los siguientes ejemplos.
Ejemplos:
Salvo que se indique lo contrario, todos los porcentajes son en peso.
A menos que se indique lo contrario, todas las mediciones analíticas se refieren a temperaturas de 23 °C.
La determinación del contenido de sólidos (contenido no volátil) se realizó según la norma DIN-EN ISO 3251.
Los contenidos de NCO se determinaron volumétricamente según la norma DIN-EN ISO 11909, a menos que se mencione explícitamente lo contrario.
El control de los grupos NCO libres se realizó mediante espectroscopia IR (banda a 2260 cm-1).
Las viscosidades indicadas se determinaron por viscosimetría rotacional según la norma DIN 53019 a 23 °C con un viscosímetro rotacional de Anton Paar Germany GmbH, Ostfildern, DE.
El peso molecular promedio en número se determinó mediante cromatografía de permeación en gel (GPC) en tetrahidrofurano a 23 °C. El procedimiento se ajusta a la norma DIN 55672-1: DIN 55672-1. El procedimiento se ajusta a la norma DIN 55672-1: "Cromatografía de permeación en gel, parte 1 - Tetrahidrofurano como eluyente" (sistema SECurity GPC de PSS Polymer Service, caudal 1,0 ml/min; columnas: 2xPSS SDV lineal M, 8x300 mm, 5 pm; detector RID). Para la calibración se usan muestras de poliestireno de masa molar conocida. El cálculo del peso molecular medio del número se basa en el software. Los puntos de referencia y los límites de evaluación se definen según la norma DIN 55672 Parte 1.
Los valores de turbidez [NTU] se determinaron mediante la medición de la luz dispersa en un ángulo de 90° (nefelometría) a una longitud de onda de la radiación de medición de 860 nm según la norma DIN EN ISO 7027, realizada a 23 °C con un turbidímetro de laboratorio modelo 2100AN de HACH LANGE GmbH, Berlín, Alemania.
Sustancias y abreviaturas usadas:
PolyTHF® 2000: Poliol de politetrametileno glicol, número OH 56 mg KOH/g, peso molecular promedio en número 2000 g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
PolyTHF® 1000: Poliol de politetrametileno glicol, número OH 112 mg KOH/g, peso molecular promedio en número 1000 g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
Etanol A menos que se indique lo contrario, se usó etanol desnaturalizado con MEK de Nordbrand,
Norhausen, DE.
Se usaron los isocianatos y los demás polioles poliméricos de Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE. Otros productos químicos proceden de Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Taufkirchen, DE. Las materias primas se usaron sin más limpieza ni pretratamiento, salvo que se indique lo contrario.
Ejemplo 1: Preparación de una solución de poliuretano en etanol (según la invención)
Se deshidrataron 150 g de PolyTHF® 2000 y 37,50 g de PolyTHF® 1000 en un aparato de agitación estándar durante una hora a 100 °C en un vacío de bomba de diafragma y a continuación se dispusieron bajo nitrógeno a 80 °C. A continuación, se añadieron 75,06 g de diisocianato de isoforona a 80 °C en un plazo de 5 minutos y se continuó la agitación a 110 °C (aproximadamente 3 horas) hasta que se sobrepasó por debajo el valor teórico de NCO. Se enfrió el prepolímero a 40 °C y se disolvió en 630,4 g de etanol (desnaturalizado con ftalato de dietilo) y luego se redujo la temperatura a 15 °C. A continuación, se añadió una solución de 37,6 g de metilenbis(4-aminociclohexano) y 270 g de etanol (desnaturalizado con ftalato de dietilo) en un plazo de 30 minutos: después de otros 30 minutos a 20 °C los grupos isocianato seguían siendo detectables por espectroscopia IR. Se continuó agitando durante unas 16 horas a 23 °C hasta que por espectroscopia IR no se detectaron más grupos isocianatos libres.
La solución clara y estable para el almacenamiento obtenida tenía las siguientes propiedades:
Figure imgf000029_0001
Ejemplo 2: Preparación de una solución de poliuretano en etanol (según la invención)
Se deshidrataron 300 g de PolyTHF® 1000 en un aparato de agitación estándar durante una hora a 100 °C en un vacío de bomba de diafragma, y luego se dispusieron bajo nitrógeno a 80 °C. A continuación, se añadieron 133,44 g de diisocianato de isoforona a 80 °C en un plazo de 5 minutos y se continuó la agitación a 110 °C (aproximadamente 3 horas) hasta que se sobrepasó por debajo el valor teórico de NCO. Se enfrió el prepolímero a 40 °C y se disolvió en 517 g de etanol (desnaturalizado con MEK) y posteriormente se redujo la temperatura a 16 °C. A continuación, se añadió una solución de 58,8 g de metilenbis(4-aminociclohexano) y 222 g de etanol (desnaturalizado con MEK) en 30 minutos, tras lo cual se añadieron otros 410 g de etanol. Se continuó agitando hasta que por espectroscopia IR no se pudieron detectar más grupos de isocianato libres.
La solución clara y estable para el almacenamiento obtenida tenía las siguientes propiedades:
Figure imgf000030_0001
Ejemplo 3: Preparación de una solución de poliuretano en etanol (según la invención)
Se deshidrataron 211 g de PolyTHF® 2000 y 52,7 g de PolyTHF® 1000 en un aparato de agitación estándar durante una hora a 100 °C bajo vacío de bomba de diafragma, luego se añadieron 5,4 g de neopentilglicol y la mezcla se colocó bajo nitrógeno a 80 °C. A continuación, se añadieron 93,4 g de diisocianato de isoforona a 80 °C en un plazo de 5 minutos y se continuó la agitación a 110 °C (aproximadamente 3 horas) hasta que se sobrepasó por debajo el valor teórico de NCO. Se enfrió el prepolímero a 40 °C y se disolvió en 420 g de etanol (desnaturalizado con ftalato de dietilo) y luego se redujo la temperatura a 17 °C. A continuación se añadió una solución de 35,3 g de metilenbis(4-aminociclohexano) y 180 g de etanol (desnaturalizado con ftalato de dietilo) en 30 min. Se añadieron otros 0,67 g de metilenbis(4-aminociclohexano) y se siguió agitando hasta que por espectroscopia IR no se detectaron más grupos isocianatos libres.
La solución clara y estable para el almacenamiento obtenida tenía las siguientes propiedades:
Figure imgf000030_0002
Ejemplo 4: Preparación de una solución de poliuretano en etanol (según la invención)
Se deshidrataron 226,2 g de polipropilenglicol con un peso molecular promedio en número de 2000 g/mol y 62,5 g de polipropilenglicol con un peso molecular promedio en número de 1000 g/mol en un aparato de agitación estándar durante una hora a 100 °C bajo vacío de bomba de membrana, la mezcla se colocó entonces bajo nitrógeno a 80 °C. A continuación, se añadieron 83,4 g de diisocianato de isoforona a 80 °C en 5 minutos y se continuó la agitación a 120 °C durante 6 horas hasta que se sobrepasó por debajo el valor teórico de NCO. Se enfrió el prepolímero a 40 °C y se disolvió en 280 g de etanol y luego se redujo la temperatura a 18 °C. A continuación se añadió una solución de 34,1 g de metileno-bis(4-aminociclohexano) y 120 g de etanol en 30 min. Se añadieron otros 4,5 g de metilenbis(4-aminociclohexano) y se siguió agitando hasta que por espectroscopia IR no se detectaron más grupos isocianatos libres.
La solución clara y estable para el almacenamiento obtenida tenía las siguientes propiedades:
Figure imgf000030_0003
Ejemplo 5: Preparación de una solución de poliuretano en etanol (según la invención)
Se deshidrataron160 g de PolyTHF® 2000 y 40,0 g de PolyTHF® 1000 en un aparato de agitación estándar durante una hora a 100 °C en un vacío de bomba de diafragma y luego se depositaron bajo nitrógeno a 80 °C. A continuación, se añadieron 62,9 g de bis-(4,4'-isocianatociclohexil)metano a 80 °C en 5 minutos y se continuó la agitación a 110 °C (aprox. 3 horas) hasta que se sobrepasó por debajo el valor teórico de NCO. Se enfrió el prepolímero a 40 °C y se disolvió en 595 g de etanol y luego se redujo la temperatura a 19 °C. A continuación se añadió una solución de 20,2 g de metilen-bis(4-aminociclohexano) y 255 g de etanol en 30 min. Se añadieron otros 4,5 g de metilenbis(4-aminociclohexano) y se siguió agitando hasta que por espectroscopia IR no se detectaron más grupos isocianatos libres.
La solución clara y estable para el almacenamiento obtenida tenía las siguientes propiedades:
Figure imgf000030_0004
Ejemplo de comparación 1: Experimento sobre la preparación de una solución de urea de poliuretano en etanol
Se deshidrataron 100 g de PolyTHF® 2000, 25,0 g de PolyTHF® 1000 y 127,5 g de un diol de poliéster lineal, difuncional y amorfo en ácido adípico, 1,6-hexanediol y neopentilglicol con un peso molecular promedio en número de 1700 g/mol en un aparato de agitación estándar durante una hora a 100 °C bajo vacío de bomba de membrana y luego se colocaron bajo nitrógeno a 80 °C. A continuación, se añadieron 66,7 g de diisocianato de isoforona a 80 °C en un plazo de 5 minutos y se continuó la agitación a 110 °C (aproximadamente 3 horas) hasta que se sobrepasó por debajo el valor teórico de NCO. Se enfrió el prepolímero a 40 °C y se disolvió en 720 g de etanol, donde el producto no se disolvió completamente, y luego se redujo la temperatura a 17 °C. A continuación se añadió una solución de 25,2 g de metilenbis(4-aminociclohexano) y 310 g de etanol en 30 minutos, produciendo una turbidez blanca. A continuación se continuó la agitación, con lo que no se formó una solución estable, sino que se produjo una mezcla bifásica de la que se asentó la fase sólida.
Ejemplo de comparación 2: Experimento sobre la preparación de una solución de urea de poliuretano en etanol
Se deshidrataron 200 g de un diol de policarbonato lineal, difuncional, a base de 1,6-hexanediol, con un peso molecular promedio en número de 2000 g/mol y 50 g de un diol de policarbonato lineal, difuncional, a base de 1,6-hexanediol, con un peso molecular promedio en número de 1000 g/mol, en un aparato de agitación estándar durante una hora a 100 °C bajo vacío de bomba de membrana y luego dispusieron bajo nitrógeno a 80 °C. A continuación, se añadieron 66,7 g de diisocianato de isoforona a 80 °C en un plazo de 5 minutos y se continuó la agitación a 110 °C (aproximadamente 3 horas) hasta que se sobrepasó por debajo el valor teórico de NCO. Se enfrió el prepolímero a 40 °C y se disolvió en 720 g de etanol, donde el producto no se disolvió por completo, y luego se redujo la temperatura a 17 °C. A continuación se añadió una solución de 25,2 g de metilenbis(4-aminociclohexano) y 310 g de etanol en 30 minutos, produciendo una mezcla bifásica. A continuación se continuó la agitación, con lo que no se formó una solución estable, sino que se produjo una mezcla bifásica de la que se asentó la fase sólida.
Compatibilidad con el etanol
Se probó la compatibilidad con el etanol de las soluciones de urea de poliuretano preparadas según la invención, en comparación con los formadores de película de la técnica anterior a base de poliuretano. Los poliuretanos usados en los formadores de película de la técnica anterior tienen grupos iónicos hidrofílicos. Para ello, se preparó una mezcla de etanol y el formador de película que contenía un 2 % en peso de ingrediente activo (poliuretano respectivo) a 23 °C y se determinaron los valores de turbidez de las mezclas.
Tabla 1:
Figure imgf000031_0001
Pruebas comparativas de aplicación:
Salvo que se indique lo contrario, todos los porcentajes son en peso.
Mezclando los ingredientes, se preparó una composición cosmética con propiedades de protección solar a partir de los ingredientes enumerados en la Tabla 2. Para ello, se mezclaron los componentes de la fase oleosa, excepto el ciclopentasiloxano y la caprilil meticona, y se calentaron a 80 °C hasta que la fase quedó de aspecto claro. A continuación, se enfrió la fase oleosa a 45 °C y se añadieron el ciclopentasiloxano y la caprilil meticona. Los componentes de la fase de etanol se añadieron juntos y se agitaron a 23 °C hasta que se formó una mezcla homogénea. A continuación, se añadió la fase de etanol a la fase de aceite y se agitaron las dos fases a 23 °C hasta que se formó una mezcla homogénea.
Para comparar, se preparó la misma formulación sin la solución de urea de poliuretano según la invención.
Para una mayor comparación, se formuló la misma composición pero se sustituyó la solución de urea de poliuretano según la invención por otros formadores de película tales como Dermacryl® 79, Luviskol® K-90, Avalure® U 450 o Baycusan ® C1000 o C1008. Todos los componentes se usaron en las mismas cantidades y la cantidad de componente formador de película se eligió en función de la concentración, de tal modo que la formulación contiene un 2 % en peso de ingrediente activo polimérico.
Tabla 2:
Figure imgf000032_0003
La tabla 3 muestra las propiedades de las composiciones cosméticas obtenidas.
Tabla 3:
Figure imgf000032_0001
Resultados de la medición del FPS in vivo
Los valores de FPS se determinaron in vivo para las formulaciones claras. Los resultados se muestran resumidas en la Tab. 3. Los valores determinados muestran claramente el elevado efecto potenciador del FPS de la composición de protección solar según la invención.
La medición in vivo del FPS se realizó en 5 sujetos según la norma ISO 24444:2010.
Tabla 4:
Figure imgf000032_0002

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la preparación de una composición cosmética, caracterizado porque se usa al menos una urea de poliuretano que no presenta ningún grupo iónico hidrófilo y que se disuelve en un disolvente o en una mezcla de disolventes, estando el disolvente constituido exclusivamente por uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o siendo una mezcla de disolventes constituida exclusivamente por disolventes orgánicos que contiene > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional, teniendo la composición cosmética un contenido de agua de > 0 % y < 5 % en peso, y conteniendo al menos una sustancia orgánica filtrante de protección solar soluble en aceite, en donde la urea de poliuretano está compuesta por
a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático,
b) al menos un poliéter poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 400 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4,
c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos amino reactivos al isocianato, (d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilos y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poliuretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que es diferente de b), en donde Mn se determina por medio de cromatografía de permeación en gel (GPC).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la urea de poliuretano no tiene ningún grupo hidrófilo.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el componente b) se selecciona entre poliéteres poli(tetrametilenglicol).
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el componente b) tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 2500 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,9 y < 3.
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el componente a) se selecciona entre diisocianatos alifáticos, aralifáticos y/o cicloalifáticos que tienen al menos un grupo isocianato unido a un átomo de C secundario y/o terciario.
6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el componente a) se selecciona entre IPDI y/o H12-MDI.
7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el componente c) se selecciona entre aminas que tienen al menos dos grupos amino unidos a átomos de C primarios y/o secundarios.
8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el componente c) se selecciona entre diaminas de estructura simétrica.
9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el componente c) se selecciona entre etilendiamina y/o H12-MDA.
10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los alcoholes monohidroxifuncionales se seleccionan entre los alcoholes alifáticos que tienen de uno a seis átomos de carbono.
11. Composición cosmética obtenible por un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la composición cosmética es una solución alcohólica, tiene un contenido de agua de > 0 % y < 5 % en peso y contiene al menos una sustancia orgánica filtrante de protección solar soluble en aceite.
12. Procedimiento de preparación de un revestimiento cosmético sobre uñas y/o fibras queratinosas usando composiciones cosméticas según la reivindicación 11, en donde la composición cosmética se aplica sobre las uñas y/o fibras queratinosas.
13. Composición de protección solar que comprende al menos una sustancia filtrante de protección solar orgánica soluble en aceite y al menos una urea de poliuretano que no tiene ningún grupo iónico hidrófilo y que se disuelve en un disolvente o en una mezcla de disolventes, estando el disolvente formado exclusivamente por uno o más alcoholes monohidroxifuncionales o siendo una mezcla de disolventes formada exclusivamente por disolventes orgánicos que contienen > 50 % en peso, con respecto a la masa total de la mezcla de disolventes, de al menos un alcohol monohidroxifuncional, teniendo la composición un contenido de agua de > 0 % y < 5 % en peso y estando la urea de poliuretano compuesta por
a) al menos un diisocianato alifático, aralifático y/o cicloalifático,
b) al menos un poliéter poliol con un peso molecular promedio en número Mn > 400 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4,
c) al menos un compuesto aminofuncional que tiene al menos dos grupos amino reactivos al isocianato, (d) dado el caso, al menos un alcohol que tiene al menos dos grupos hidroxilo y una masa molar > 60 y < 399 g/mol,
e) dado el caso, al menos un compuesto que tiene un grupo reactivo hacia los grupos isocianato; y f) dado el caso < 20 % en peso, con respecto a la masa total de la urea de poluretano, de al menos un poliol que tiene un peso molecular promedio en número Mn > 500 y < 6000 g/mol y una funcionalidad hidroxilo de > 1,5 y < 4, que es diferente de b), en donde Mn se determina por medio de cromatografía de permeación en gel (GPC).
ES15712893T 2014-08-05 2015-03-26 Soluciones de urea de poliuretano para composiciones cosméticas Active ES2907268T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14179782 2014-08-05
PCT/EP2015/056579 WO2015075281A1 (de) 2014-08-05 2015-03-26 Polyurethanharnstofflösungen für kosmetische zusammensetzungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2907268T3 true ES2907268T3 (es) 2022-04-22

Family

ID=51263297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES15712893T Active ES2907268T3 (es) 2014-08-05 2015-03-26 Soluciones de urea de poliuretano para composiciones cosméticas

Country Status (6)

Country Link
US (3) US20170216189A1 (es)
EP (2) EP3177267B1 (es)
CN (2) CN106572964B (es)
AU (1) AU2015202956B2 (es)
ES (1) ES2907268T3 (es)
WO (2) WO2015075281A1 (es)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015081904A2 (en) * 2015-01-19 2015-06-11 Bayer Materialscience Ag Polyurethaneurea solutions for compositions with active ingredients or fragrances
KR101924553B1 (ko) * 2015-09-15 2018-12-03 케이제이 케미칼즈 가부시키가이샤 우레탄변성 (메타)아크릴아미드 화합물 및 이를 함유하는 활성에너지선 경화성 수지 조성물
US20180303744A1 (en) * 2015-10-30 2018-10-25 Covestro Deutschland Ag Cosmetic composition comprising polyurethane
DE102016115717A1 (de) 2016-08-24 2018-03-01 Linde + Wiemann Gmbh Kg Verbindungselement zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Hohlprofil und einem weiteren Bauteil
US10045928B2 (en) * 2016-09-29 2018-08-14 Mycone Dental Supply Company, Inc. Non-aqueous peelable nail polish
BE1025004B1 (nl) * 2017-02-24 2018-09-24 Oystershell Nv Afpelbare nagellak
CN108836894B (zh) * 2018-06-06 2021-02-26 珠海市傲博化妆品有限公司 酒精可卸三步胶及其制备方法
JP7429285B2 (ja) * 2019-08-08 2024-02-07 ビック-ケミー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 温度適応型レオロジープロファイルの添加剤
CN112641673A (zh) * 2019-10-10 2021-04-13 上海泽霈化妆品科技有限公司 一种水性环保型指甲油

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5001208A (en) * 1989-03-20 1991-03-19 Reeves Brothers, Inc. Linear polyurethane elastomer compositions based on mixed polycarbonate and polyether polyols
DE4241118A1 (de) * 1992-12-07 1994-06-09 Basf Ag Verwendung von kationischen Polyurethanen und Polyharnstoffen als Hilfsmittel in kosmetischen und pharmazeutischen Zubereitungen
JPH06206960A (ja) * 1993-01-08 1994-07-26 Asahi Glass Co Ltd 縮合系樹脂粒子分散体の製造法
FR2718350B1 (fr) * 1994-04-08 1996-12-27 Oreal Compositions cosmétiques à appliquer sur l'ongle.
AU2952399A (en) * 1998-04-24 1999-11-16 Procter & Gamble Company, The Nail polish compositions
US6306375B1 (en) * 1998-05-01 2001-10-23 The Procter & Gamble Company Long wear nail polish having defined surface properties
FR2785531B1 (fr) * 1998-11-09 2000-12-15 Oreal Composition de vernis a ongles comprenant un citrate fluore
US6433073B1 (en) * 2000-07-27 2002-08-13 3M Innovative Properties Company Polyurethane dispersion in alcohol-water system
US7700082B2 (en) * 2001-01-26 2010-04-20 3M Innovative Properties Company Silylated polyurethane-urea compositions for use in cosmetic applications
PL367450A1 (en) * 2001-07-03 2005-02-21 Bayer Aktiengesellschaft Cyclic ketones as blocking agents
US7455831B2 (en) * 2002-07-08 2008-11-25 L'oreal S.A. Nail varnish
DE102005059742A1 (de) * 2005-12-13 2007-06-14 Beiersdorf Ag Transparentes Sonnenschutzmittel
DE102006002156A1 (de) * 2006-01-17 2007-07-19 Bayer Materialscience Ag Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersionen auf Basis von Polyether-Polycarbonat-Polyolen
FR2898603B1 (fr) * 2006-03-20 2010-06-11 Oreal Nouveaux polyurethanes, compositions les comprenant et procede de traitement cosmetique
DE102006016452A1 (de) * 2006-04-07 2007-10-11 Bayer Materialscience Ag Nitrocellulose basierte Bindemittel für wässrige Nagellacke
WO2007137116A2 (en) * 2006-05-18 2007-11-29 Dow Global Technologies Inc. Polyurethane-urea polymers derived from cyclohexane dimethanol
EP2105124A1 (de) * 2008-03-26 2009-09-30 Bayer MaterialScience AG Sonnenschutz-Zusammensetzungen
EP2105127A1 (de) * 2008-03-26 2009-09-30 Bayer MaterialScience AG Haarfestiger-Zusammensetzung
BRPI0912213B1 (pt) * 2008-05-06 2022-04-12 Basf Se Preparação cosmética
EP2542212B1 (de) * 2010-03-05 2018-02-21 Covestro Deutschland AG Sonnenschutz-zusammensetzungen
JP4979095B2 (ja) * 2010-04-28 2012-07-18 株式会社 資生堂 増粘性組成物およびそれを含む化粧料
EP2635253A4 (en) * 2010-11-02 2014-04-02 Oreal NAIL VARNISH COMPOSITIONS NOT CONTAINING NITROCELLULOSE
CN102146230A (zh) * 2010-12-21 2011-08-10 东华大学 聚(氨酯-脲)缔合型增稠剂及其制备方法和应用
US9195215B2 (en) * 2011-11-29 2015-11-24 Bayer Intellectual Property Gmbh Holographic medium having a protective layer
DE102012224298A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Henkel Ag & Co. Kgaa Spray für elastischen und dauerhaften Halt

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015101364A3 (en) 2015-09-17
CN106572964B (zh) 2020-05-19
EP3177657A2 (en) 2017-06-14
AU2015202956A1 (en) 2017-02-23
US20170216189A1 (en) 2017-08-03
CN106572964A (zh) 2017-04-19
WO2015075281A1 (de) 2015-05-28
EP3177657B1 (en) 2019-07-10
EP3177267B1 (de) 2022-01-05
WO2015101364A2 (en) 2015-07-09
US20210186849A1 (en) 2021-06-24
EP3177657A4 (en) 2018-01-10
CN107001554A (zh) 2017-08-01
US20170216190A1 (en) 2017-08-03
EP3177267A1 (de) 2017-06-14
CN107001554B (zh) 2021-06-29
AU2015202956B2 (en) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2907268T3 (es) Soluciones de urea de poliuretano para composiciones cosméticas
ES2755407T3 (es) Composiciones de protección solar
AU2011223030B2 (en) Sun protection compositions
ES2768287T3 (es) Composición para el cuidado de la piel
ES2758374T3 (es) Composiciones cosméticas decorativas
WO2012049146A2 (de) Polyurethan basierte sonnenschutz-zusammensetzung mit speziellen filtersubstanzen
US20230135505A1 (en) Bio-based polyurethane dispersions for decorative cosmetic applications
US20110044933A1 (en) Particles, obtained by drying an aqueous nanourea dispersion
ES2700148T3 (es) Dispersión acuosa de poliuretano para el tratamiento del acné
US20230149289A1 (en) Cosmetic composition for forming a film having elevated elasticity and extensibility
EP3889196A1 (de) Biobasierte polyurethan-dispersionen für sonnenschutz-anwendungen