FR3045334A1 - Composition de type gel/gel a base de pigments enrobes hydrophobes et d'un acide gras liquide - Google Patents

Composition de type gel/gel a base de pigments enrobes hydrophobes et d'un acide gras liquide Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne une composition, notamment comprenant un milieu physiologiquement acceptable, notamment de revêtement des matières kératiniques, plus particulièrement de maquillage et/ou de soin des matières kératiniques, contenant : - au moins une phase aqueuse gélifiée par au moins un agent gélifiant hydrophile ; et - au moins une phase huileuse gélifiée par au moins un agent gélifiant lipophile ; lesdites phases y formant un mélange macroscopiquement homogène et ladite composition comprenant en outre : i) au moins un pigment enrobé hydrophobe ; et ii) au moins un acide gras liquide de formule (1) suivante : dans laquelle R étant choisi parmi : a) un groupe alkyle ramifié et saturé en C14-C22, de préférence en C18, ou b) un groupe alkyle comprenant au moins une double liaison, linéaire ou ramifié, en C14-C22, de préférence en C18.

Description

Composition de type gel/gel à base de pigments enrobés hydrophobes et d’un acid^ gras liquide
La présente invention vise à proposer pour le domaine du soin et/ou du maquillage des matières kératiniques, notamment de la peau et/ou des lèvres, et en particulier de la peau, et des fibres kératiniques, notamment les sourcils, une nouvelle galénique tout particulièrement intéressante au regard de ses performances techniques et des ressentis sensoriels qu’elle procure à l’utilisateur lors de son application sur celles-ci et en particulier sur la peau.
Par «matières kératiniques», on entend notamment la peau, les lèvres, les sourcils et/ou les cils, en particulier la peau et/ou les sourcils, et de préférence la peau.
Les compositions cosmétiques, par exemple de fond de teint, sont couramment employées pour apporter une couleur esthétique à la peau, mais également pour camoufler, et/ou unifier les imperfections du relief de la peau telles que les rides et/ou les ridules et/ou les cicatrices. A cet égard, de nombreuses formulations, solides ou fluides, anhydres ou non, ont à ce jour été développées.
Il existe à ce jour des compositions multiphasiques qui sont intéressantes au regard des propriétés de maquillage qu’elles confèrent, notamment de matité et de couvrance et de tenue du maquillage.
Des compositions, dites gel-gel, ont déjà été proposées dans le domaine cosmétique et sont particulièrement intéressantes comme alternatives aux émulsions qui ont tendance à donner une sensation importante de gras et de collant, un manque de fraîcheur et un manque de légèreté pour les textures obtenues. Ce type de formulations associe une phase aqueuse gélifiée à une phase huileuse gélifiée. Ainsi, des formulations gel/gel sont décrites dans Almeida et al, Pharmaceutical Development and Technology, 2008, 13:487, tableaux 1 et 2, page 488 ; WO 99/65455 ; PI 0405758-9 ; WO 99/62497 ; JP 2005-112834 et WO 2008/081175, FR2984736, FR3002444, FR3004343, WO14/128680, W014/128678. Cependant, ces formulations ne sont pas pleinement satisfaisantes. En effet, l’utilisation de matériaux particulaires tels que des pigments traités hydrophobes à de fortes teneurs dans la phase grasse des compositions de type gel/gel a tendance à augmenter la viscosité de ladite phase grasse. Un écart important de viscosité entre le gel de la phase aqueuse et le gel de la phase grasse a tendance à conduire à des compositions de type gel/gel macroscopiquement inhomogènes : le gel huileux pigmenté très concentré se disperse en macro-domaines qui sont alors visibles à l’œil nu et donne un aspect inesthétique au produit. Ces hétérogénéités macroscopiques peuvent conduire à une dégradation du ressenti sensoriel à l’application (ie : fraîcheur, légèreté, émollience, confort, couvrance des imperfections) ainsi qu’à une perte de stabilité de la composition dans le temps.
Il subsiste donc le besoin de trouver de nouvelles formulations du type gel-gel qui confèrent de bonnes propriétés de maquillage comme la matitité, une bonne couvrance, de bonnes propriétés sensorielles telles que la fraîcheur et la légèreté à l’application ainsi qu’une bonne tenue dans le temps, sans les inconvénients énoncés précédemment.
La demanderesse a découvert de manière surprenante que cet objectif pouvait être atteint avec une composition, notamment comprenant un milieu physiologiquement acceptable, notamment de revêtement des matières kératiniques, plus particulièrement de maquillage et/ou de soin des matières kératiniques, telles que la peau, contenant : - au moins une phase aqueuse gélifiée par au moins un agent gélifiant hydrophile ; et - au moins une phase huileuse gélifiée par au moins un agent gélifiant lipophile ; lesdites phases y formant un mélange macroscopiquement homogène et ladite composition comprenant en outre : i) au moins un pigment enrobé hydrophobe ; et ii) au moins un acide gras liquide de formule (1) suivante : dans laquelle R étant choisi parmi :
a) un groupe alkyle ramifié et saturé en C14-C22, de préférence en C18, ou b) un groupe alkyle comprenant au moins une double liaison, linéaire ou ramifié, en C14-C22, de préférence en C-t8.
Cette découverte est à la base de l’invention.
Ainsi, selon l’un de ses aspects, la présente invention concerne une composition, notamment comprenant un milieu physiologiquement acceptable, notamment de revêtement des matières kératiniques, plus particulièrement de maquillage et/ou de soin des matières kératiniques, telles que la peau, contenant : - au moins une phase aqueuse gélifiée par au moins un agent gélifiant hydrophile ; et - au moins une phase huileuse gélifiée par au moins un agent gélifiant lipophile ; lesdites phases y formant un mélange macroscopiquement homogène et ladite composition comprenant en outre : " i) au moins un pigment enrobé hydrophobe ; et ii) au moins un acide gras liquide de formule (1) suivante :
(1) dans laquelle R étant choisi parmi : a) un groupe alkyle ramifié et saturé en C14-C22, de préférence en C-|8, ou b) un groupe alkyle comprenant au moins une double liaison, linéaire ou ramifié, en C14-C22, de préférence en Ci8. L’invention concerne également un procédé de revêtement des matières kératiniques, plus particulièrement de maquillage et/ou de soin des matières kératiniques, telle que la peau, caractérisé en ce qu’il comprend l’application sur les matières kératiniques d’une composition telle que définie précédemment
La présente invention concerne également un procédé de préparation d’une composition telle que définie précédemment comprenant au moins une étape de mélange : - de la phase aqueuse gélifiée par au moins un agent gélifiant hydrophile ; et - de la phase huileuse gélifiée par au moins un agent gélifiant lipophile et comprenant au moins d’une huile polaire dans des conditions propices à l’obtention d’un mélange macroscopiquement homogène ; ladite composition comprenant en outre au moins un pigment enrobé hydrophobe et au moins un composé de formule (1).
Selon un mode de réalisation particulier, ledit procédé comprend une étape de mélange d’au moins trois phases gélifiées voire plus.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le mélange des phases gélifiées telles que décrites précédemment est réalisé à température ambiante. Définitions
Dans le cadre de la présente invention, on entend notamment par « matière kératinique » la peau (corps, visage, contour des yeux), les lèvres, les cils et les sorcils. Plus particulièrement, on entend par « matière kératinique » la peau.
Par "physiologiquement acceptable", on entend compatible avec la peau et/ou ses phanères, qui présente une couleur, une odeur et un toucher agréables et qui ne génère pas d'inconforts inacceptables (picotements, tiraillements), susceptibles de détourner la consommatrice d'utiliser cette composition.
Par « acide gras liquide de formule (1), on entend tout composé de formule (1) sous forme liquide à température ambiante (25°C) et pression atmosphérique (10δ Pa).
GEL-GEL
Tout d’abord, il est important de noter qu’une composition selon l’invention de type gel-gel est différente d’une émulsion.
Une émulsion est généfalement constituée d’une phase liquide huileuse et d’une phase liquide aqueuse, il s’agit d’une dispersion de gouttelettes de l’une des deux phases liquides dans l’autre. La taille des gouttelettes formant la phase dispersée de l’émulsion est typiquement de l’ordre du micromètre (0,1 à 100 pm). De plus, une émulsion requiert la présence d’un tensio-actif ou d’un émulsifiant pour assurer sa stabilité dans le temps. A l’inverse, une composition selon l’invention consiste en un mélange macroscopiquement homogène de deux phases gélifiées non miscibles. Ces deux phases possèdent toutes deux une texture de type gel. Cette texture se traduit notamment visuellement par un aspect consistant et/ou crémeux.
On entend par « mélange macroscopiquement homogène », un mélange dans lequel chacune des phases gélifiées ne peut être individualisé à l’œil nu.
Plus précisément, dans une composition selon l’invention, la phase aqueuse gélifiée et la phase huileuse gélifiée interpénètrent et forment ainsi un produit stable et consistant. Cette consistance est atteinte par mélange des macrodomaines interpénétrés. Ces macro-domaines interpénétrés ne sont pas des objets mesurables. Ainsi, au microscope, la composition selon l’invention est très différente d’une émulsion. Une composition selon l’invention ne peut non plus être caractérisée comme ayant un « sens », i.e. un sens H/E ou E/H.
Ainsi, une composition selon l’invention possède une consistance de type gel. La stabilité de la composition est durable sans tensio-actif. Par conséquent, une composition notamment cosmétique selon l’invention ne requière pas de tensio-actif ni d’émulsifiant siliconée pour assurer sa stabilité dans le temps.
Il est connu de l’état de l’art d’observer la nature intrinsèque d’un mélange de gels aqueux et huileux dans une composition de type gel-gel, par exemple, en introduisant une matière colorante soit dans la phase gélifiée aqueuse soit dans la phase gélifiée lipophile, avant la formation de la composition de type gel-gel. Lors de l’inspection visuelle, dans une composition de type gel-gel, la matière colorante semble uniformément dispersée, même si le colorant est présent uniquement dans la phase aqueuse gélifiée ou dans la phase huileuse gélifiée. En effet, si deux colorants différents de couleurs distinctes sont introduits respectivement dans la phase huileuse et dans la phase aqueuse, avant la formation de la composition de type gel-gel, les deux couleurs peuvent être observées comme uniformément dispersées dans toute la composition de type gel-gel. Cela est différent d’une émulsion dans laquelle, si un colorant, soluble dans l’eau ou soluble dans l’huile, est introduit respectivement dans les phases aqueuse et huileuse, avant de former l’émulsion, on observera uniquement la couleur du colorant présent dans la phase externe (Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 19th Edition (1995), Chapitre 21, page 282).
Il est également connu de distinguer une composition de type gel-gel d’une émulsion en effectuant un « test de la goutte ». Ce test consiste à démontrer la nature bi-continue d’une composition de type gel-gel. En effet, comme mentionné précédemment, la consistance d’une composition est obtenue grâce à l’interpénétration des domaines gélifiés aqueux et huileux. Par conséquent, la nature bi-continue d’une composition de type gel-gel peut être mise en évidence par un simple test avec respectivement des solvants hydrophile et hydrophobe. Ce test consiste à déposer, d’une part, une goutte d’un solvant hydrophile sur un premier échantillon de la composition testée, et d’autre part, une goutte d’un solvant hydrophobe sur un second échantillon de la même composition testée, et d’analyser le comportement des deux gouttes de solvants. Dans le cas d’une émulsion H/E, la goutte de solvant hydrophile diffuse dans l’échantillon et la goutte de solvant hydrophobe reste à la surface de l’échantillon. Dans le cas d’une émulsion E/H, la goutte de solvant hydrophile reste à la surface de l’échantillon et la goutte de solvant hydrophobe diffuse dans tout l’échantillon. Finalement, dans le cas d’une composition de type gel-gel (système bi-continu), les gouttes hydrophile et hydrophobe diffusent dans tout l’échantillon.
Dans le cas de la présente invention, le test qui sera privilégié pour distinguer une composition de type gel-gel d’une émulsion est un test de dilution. En effet, dans une composition de type gel-gel, les domaines gélifiés aqueux et huileux interpénètrent et forment une composition consistante et stable, dans laquelle le comportement dans l’eau et dans l’huile est différent du comportement d’une émulsion. Par conséquent, le comportement lors d’une dilution d’une composition de type gel-gel (système bi-continu) peut être comparé à celui d’une émulsion.
Plus spécifiquement, le test de dilution consiste à mettre 40 g de produit et 160 g de solvant de dilution (eau ou huile) dans un bêcher en plastique de 500 mL. La dilution est effectuée sous agitation contrôlée pour éviter tout phénomène d’émulsification. En particulier, ceci est effectué en utilisant un mélangeur à mouvement planétaire : Speed Mixer TM DAC400FVZ®. La vitesse du mélangeur est réglée à 1500 rpm pendant 4 minutes. Enfin, l’observation de l’échantillon résultant est effectuée à l’aide d’un microscope optique à un grossissement de x 100 (x10x10). Il peut être noté que les huiles comme Parleam® et Xiameter PMX-200 Silicone Fluid 5CS® commercialisés par Dow Corning conviennent comme solvant de dilution au même titre qu’une des huiles contenue dans la composition.
Dans le cas d’une composition de type gel-gel (système bi-continu), lorsqu’elle est diluée dans l’huile ou dans l’eau, un aspect hétérogène est toujours observé.
Quand une composition de type gel-gel (système bi-continu) est dilué dans de l’eau, on observe des morceaux de gel huileux en suspension et quand une composition de type gel-gel (système bi-continu) est dilué dans de l’huile, on observe des morceaux de gel aqueux en suspension.
Au contraire, lors de la dilution, les émulsions présentent un comportement < différent. Une émulsion H/E, lorsqu’elle est diluée dans un solvant aqueux, se réduit progressivement sans présenter d’aspect hétérogène et grumeleux. Cette même émulsion H/E, lors de la dilution avec l’huile, présente une apparence hétérogène (morceaux d’émulsion H/E suspendus dans l’huile). Une émulsion E/H, lorsqu’elle est diluée avec un solvant aqueux, présente une apparence hétérogène (morceaux d’émulsion E/H suspendus dans l’eau). Cette même émulsion E/H, lorsqu’elle est diluée dans l’huile se réduit progressivement sans présenter d’aspect hétérogène et grumeleux.
Selon la présente invention, la phase gélifiée aqueuse et la phase gélifiée huileuse formant une composition selon l’invention y sont présentes dans un rapport pondéral variant de 95/5 à 5/95. Plus préférentiellement, la phase aqueuse et la phase huileuse sont présentes dans un rapport pondéral variant de 30/70 à 80/20.
Le rapport entre les deux phases gélifiées est ajusté selon les propriétés cosmétiques recherchées.
Ainsi, dans le cas d’une composition de maquillage, en particulier du visage, il sera avantageux de favoriser un rapport pondéral phase gélifiée aqueuse/phase gélifiée huileuse supérieur à 1, notamment variant de 60/40 à 90/10, de préférence variant de 60/40 à 80/20, préférentiellement de 60/40 à 70/30 et encore plus préférentiellement de favoriser un rapport pondéral phase gélifiée aqueuse/phase gélifiée huileuse de 60/40 ou de 70/30.
Ces ratios préférés sont particulièrement avantageux pour obtenir des compositions fraîches et légères.
Avantageusement, une composition selon l’invention peut se présenter donc sous l’aspect d’un gel crémeux possédant une contrainte minimale au dessous de laquelle elle ne s’écoule pas sauf à avoir été soumise à une sollicitation mécanique externe.
Comme il ressort de ce qui suit une composition selon l’invention peut posséder une contrainte seuil minimale de 1,5 Pa et en particulier supérieure à 10 Pa.
Elle peut posséder également avantageusement un module de rigidité G* au moins égal à 400 Pa, et de préférence supérieur à 1000 Pa.
Selon une variante de réalisation avantageuse, les phases gélifiées considérées pour former une composition selon l’invention peuvent posséder respectivement une contrainte seuil supérieure à 1,5 Pa, et de préférence supérieure à 10 Pa.
La caractérisation des contraintes seuil est effectuée par des mesures de rhéologie en oscillation. Une méthodologie est proposée dans le chapitre exemplification du présent texte. D’une manière générale, les mesures correspondantes sont réalisées à 25 °C à l’aide d’un rhéomètre à contrainte imposée, RS600 HAAKE®, équipé d’un corps de mesure plan-plan (diamètre 60 mm) muni d’un dispositif anti-évaporation (cloche). Pour chaque mesure,* l’échantillon est mis en place délicatement et les mesures débutent 5 minutes après la mise en place de l’échantillon dans l’entrefer (2 mm). La composition testée est ensuite soumise à une rampe en contrainte de 10'2 à 103 Pa à une fréquence fixée à 1 Hz.
Une composition selon l’invention peut posséder également une certaine élasticité. Cette élasticité est caractérisable par un module de rigidité G* qui sous ce seuil de contrainte minimale peut être au moins égal à 400 Pa, et de préférence supérieur à 1000 Pa. La valeur G* d’une composition peut être obtenue en soumettant la composition considérée à une rampe en contrainte de 10'2 à 103 Pa à une fréquence fixée à 1 Hz.
GELIFIANT HYDROPHILE
On entend par « gélifiant hydrophile » au sens de la présente invention, un · * composé apte à gélifier la phase aqueuse des compositions selon l’invention.
Le gélifiant est hydrophile et est donc présent dans la phase aqueuse de la composition.
Le gélifiant peut être hydrosoluble ou hydrodispersible.
Comme précisé ci-dessus, la phase aqueuse d’une composition selon l’invention est gélifiée par au moins un agent gélifiant hydrophile. L’agent gélifiant hydrophile peut être choisi parmi les gélifiants polymériques synthétiques, les gélifiants polymériques naturels ou d’origine naturelle, les silicates mixtes et les silices pyrogénées, et leurs mélanges.
De préférence, l’agent gélifiant hydrophile peut être choisi parmi les gélifiants polymériques synthétiques. I. Gélifiants polymériques naturels ou d’origine naturelle
Les gélifiants hydrophiles polymériques convenant à l’invention peuvent être naturels ou d’origine naturelle.
Au sens de l’invention, l’expression « d’origine naturelle » entend désigner les gélifiants polymériques obtenus par modification des gélifiants polymériques naturels.
Ces gélifiants peuvent être particulaires ou non particulaires.
Plus précisément, ces gélifiants relèvent de la catégorie des polysaccharides. D’une manière générale, les polysaccharides peuvent être distingués en plusieurs catégories. .
Ainsi les polysaccharides convenant à l’invention peuvent être des homopolysaccharides à l’image des fructanes, glucanes, galactanes et mannanes ou des hétéropolysaccharides à l’image de l’hémicellulose.
De même, il peut s’agir de polysaccharides linéaires à l’image du pullulan ou ramifiés à l’image de la gomme arabique et l’amylopectine, ou mixtes à l’image de l’amidon.
Plus particulièrement, les polysaccharides convenant à l’invention peuvent être distingués selon qu’ils sont amylacés ou non. I.A. Polysaccharides amylacés A titre représentatif de cettjs catégorie peuvent être tout particulièrement cités, les amidons natifs, les amidons modifiés et les amidons particulaires.
Amidons natifs
Les amidons utilisables dans la présente invention sont plus particulièrement des macromolécules sous forme de polymères constitués de motifs élémentaires qui sont des unités an hydroglucose (dextrose), liées par liaisons a(1,4), de formule chimique (ΟβΗιοΟδ),!. Le nombre de ces motifs et leur assemblage permettent de distinguer l’amylose, molécule formée d’environ 600 à 1000 molécules de glucose chaînées linéairement, et l’amylopectine, polymère ramifié tous les 25 résidus glucoses environ (liaison a(1,6). La chaîne totale peut faire entre 10000 et 100000 résidus glucoses. L’amidon est décrit en particulier dans « KIRK-OTHMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY, 3ème édition, volume 21, pages 492-507, Wiley Interscience, 1983 ».
Les proportions relatives d’amylose et d’amylopectine, ainsi que leur degré de polymérisation, varient en fonction de l’origine botanique des amidons. En moyenne, un échantillon d’amidon natif est constitué d’environ 25% d’amylose et de 75% d’amylopectine.
Parfois, il y a présence de phytoglycogène (entre 0 et 20% de l’amidon), un analogue de l’amylopectine mais ramifié tous les 10 à 15 résidus glucose. L’amidon peut se présenter sous forme de granules semi-cristallines : l’amylopectine est organisée en feuillets, l’amylose forme une zone amorphe moins bien organisée entre les différents feuillets. L’amylose s’organise en une hélice droite à six glucoses par tour. Il se dissocie en glucose assimilable sous l’action d’enzymés, les amylases, d’autant plus facilement s’il se trouve sous forme d’amylopectine. En effet, la formation hélicoïdale ne favorise pas l’accessibilité de l’amidon aux enzymes.
Les amidons se présentent généralement sous la forme d’une poudre blanche insoluble dans l’eau froide, dont la taille des particules élémentaires va de 3 à 100 microns.
En le traitant par l’eau chaude, on obtient l’empois. Il est exploité dans l’industrie pour ses propriétés d’épaississant et de gélifiant. t
Les molécules d’amidons utilisés dans la présente invention peuvent avoir comme origine botanique les céréales ou encore les tubercules. Ainsi, les amidons sont par exemple choisis parmi les amidons de maïs, de riz, de manioc, de tapioca, d’orge, de pomme de terre, de blé, de sorgho, de pois.
Les amidons natifs sont représentés par exemple par les produits vendus sous les dénominations C*AmilogelTM, Cargill GelTM, C* GelTM, Cargill GumTM, DryGelTM, C*Pharm GelTM par la société Cargill, sous la dénomination Amidon de mais par la société Roquette, et sous la dénomination Tapioca Pure par la société National Starch.
Amidons modifiés
Les amidons modifiés utilisés dans la composition de l’invention peuvent être modifiés par une ou plusieurs des réactions suivantes : pré-gélatinisation, dégradation (hydrolyse acide, oxydation, dextrinisation), substitution (estérification, éthérification), réticulation (estérification), blanchiment.
De manière plus particulière, ces réactions peuvent être réalisées de la façon suivante : - pré-gélatinisation en faisant éclater les granules d’amidon (par exemple séchage et cuisson dans un tambour sécheur) ; - hydrolyse acide engendrant une rétrogradation très rapide au refroidissement ; - oxydation par des oxydants forts (milieu alcalin, en présence d’hypochlorite de sodium NaOCI par exemple) conduisant à la dépolymérisation de la molécule d’amidon et à l’introduction de groupes carboxyle dans la molécule d’amidon (principalement oxydation du groupe hydroxyle en C6) ; - dextrinisation en milieu acide à haute température (hydrolyse puis repolymérisation) ; - réticulation par des agents fonctionnels capables de réagir avec les groupes hydroxyles des molécules d’amidon qui vont ainsi être liées entre elles (par exemple avec des groupes glyceryl et/ou phosphate) ; - estérification en milieu alcalin pour le greffage de groupes fonctionnels, notamment acyl en Ci-C6 (acétyl), hydroxyalkylés en Ci-C6 (hydroxyéthyl, hydroxypropyl), carboxyméthyl, octénylsuccinique.
On peut notamment obtenir par réticulation avec des composés phosphorés, des phosphates de monoamidon (du type Am-0-P0-(0X)2), des phosphates de diamidon (du type Am-O-PO-(OX)-O-Am) ou même de triamidon (du type Am-O-PO- (0-Am)2) ou leurs mélanges. * X désigne notamment les métaux alcalins (par exemple sodium ou potassium), les métaux alcalinoterreux (par exemple calcium, magnésium), les sels d’ammoniaque, les sels d’amines comme ceux de la monoéthanolamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, l’amino-3 propanediol-1,2, les sels ammoniums issus des aminoacides basiques tels que la lysine, l’arginine, la sarcosine, l’ornithine, la citrulline.
Les composés phosphorés peuvent être par exemple du tripolyphosphate de sodium, de l’orthophosphate de sodium, de l’oxychlorure de phosphore ou du trimétaphosphate de sodium.
Selon l’invention, on peut aussi utiliser des amidons amphotères, ces amidons amphotères contiennent un ou plusieurs groupements anioniques et un ou plusieurs groupements cationiques. Les groupements anioniques et cationiques peuvent être liés au même site réactif de la molécule d’amidon ou à des sites réactifs différents, de préférence ils sont liés au même site réactif. Les groupements anioniques peuvent être de type carboxylique, phosphate ou sulfate et de préférence carboxylique. Les groupements cationiques peuvent être de type amine primaire, secondaire, tertiaire ou quaternaire.
Les amidons amphotères sont notamment choisis parmi les composés de formules suivantes :
(I)
(II)
(III) (IV) * dans lesquelles : - St-O représente une molécule d’amidon ; - R, identique ou différent, représente un atome d’hydrogène ou un radical méthyle ; - R’, identique ou différent, représente un atome d’hydrogène, un radical méthyle ou un groupement -COOH ; - n est un entier égal à 2 ou 3 ; - M, identique ou différent, désigne un atome d’hydrogène, un métal alcalin ou alcalinoterreux tels que Na, K, Li, NH4, un ammonium quaternaire ou une amine organique ; - R" représente un atome d’hydrogène ou un radical alkyle ayant de 1 à 18 atomes de carbone.
Ces composés sont notamment décrits dans les brevets US 5,455,340 et U S4,017,460. ,
Les molécules d’amidon peuvent être issues de toutes les sources végétales d’amidon telles que notamment le maïs, la pomme de terre, l’avoine, le riz, le tapioca, le sorgho, l’orge ou le blé. On peut également utiliser les hydrolysats des amidons cités ci-dessus.
Les amidons modifiés sont représentés par exemple par les produits vendus sous les dénominations C*Tex-lnstant® (adipate pré-gélatinisé), C*StabiTex-lnstant® (phosphate pré-gélatinisé), C*PolarTex-lnstant (hydroxypropylé pré-gélatinisé), C*Set (hydrolyse acide, Oxydation), C*size (oxydation), C*BatterCrisp® (oxydation), C*DrySet® (dextrinisation), C*TexTM (adipate de diamidon acetylé), C*PolarTexTM® (phosphate de diamidon hydroxypropylé), C* StabiTexTM® (phosphate de diamidon, phosphate de diamidon acetylé) par la société Cargill, par les phosphates de diamidon ou des composés riches en phosphate de diamidon comme le produit proposé sous les références PREJEL VA-70-T AGGL® (phosphate de diamidon de manioc hydroxypropylé gélatinisé) ou PREJEL TK1® (phosphate de diamidon de manioc gélatinisé) ou PREJEL 200® (phosphate de diamidon de manioc acétylé gélatinisé) par la Société AVEBE ou STRUCTURE ZEA® de NATIONAL STARCH (phosphate de diamidon de maïs gélatinisé). A titre d’exemples d’amidons oxydés, on utilisera notamment ceux commercialisés sous la dénomination C*size® de la société Cargill.
Les amidons natifs ou modifiés décrits ci-dessus, peuvent avantageusement être mis en œuvre à raison de 0,1 à 8% en poids en matière sèche, et de préférence à environ 1 % en poids, par rapport au poids total de la phase aqueuse.
Amidons particulaires A titre d’amidons particulaires peuvent être en particulier cités : - les amidons greffés par un polymère acrylique (homopolymère ou copolymère) et notamment par le polyacrylate de sodium, tels que par exemple ceux commercialisés sous la dénomination Sanfresh ST-100MC® par la société Sanyo Chemical Industries ou Makimousse 25®, Makimousse 12® par la société Daito Kasei (nom INCI Sodium polyacrylate Starch) ; - les amidons hydrolysés greffés par un polymère acrylique (homopolymère ou copolymère) et notamment le copolymère acryloacrylamide/acrylate de sodium, comme par exemple ceux commercialisées sous les dénominations Water Lock A-240®, A-180®, B-204®, D-223®, A-100®, C-200®, D-223®, par la société Grain Processing (nom INCI : Starch/acrylamide/sodium acrylate copolymer) ; - les polymères à base d’amidon, de gomme et de dérivé cellulosique, tels que celui contenant de l’amidon et de la carboxyméthylcellulose de sodium, comme par exemple celui commercialisé sous la dénomination Lysorb 220® par la société Lysac.
Peuvent tout particulièrement être cités les carboxyalkyles en (C1-C4) d’amidon, dits epcore ci-après « carboxyalkylamidon ». Ces composés sont obtenus par greffage de groupements carboxyalkyles sur une ou plusieurs fonctions alcool de l’amidonj notamment par réaction d’amidon et de monochloroacétate de sodium en milieu alcalin.
Les groupements carboxyalkyles sont généralement fixés par l’intermédiaire d’une fonction éther, plus particulièrement sur le carbone 1. Le degré de substitution en motif carboxyalkyle du carboxyalkyle en (C1-C4) d’amidon va de préférence de 0,1 à 1, et plus particulièrement de 0,15 à 0,5. Le degré de substitution est défini selon la présente invention comme étant le nombre moyen de groupements hydroxyles substitués par un groupement ester ou éther par unité mono saccharidique du polysaccharide.
Les carboxyalkylamidons sont avantageusement mis en oeuvre sous la forme de sels et notamment de sels de métal alcalin ou alcalinoterreux tels que Na, K, Li, NH4, d’un ammonium quaternaire ou d’une amine organique telle que la mono, di ou triéthanolamine. Les carboxyalkyles en (Ci-C4) amidon sont avantageusement dans le cadre de la présente invention des carboxyméthylamidons. Les carboxyméthylamidons comprennent de préférence des motifs de formule suivante :
dans laquelle X, lié ou non de manière covalente au motif carboxylique, désigne un atome d’hydrogène, un métal alcalin ou alcalinoterreux tels que Na, K, Li, NH4, un ammonium quaternaire ou une amine organique telle que par exemple telle que la mono, di ou triéthanolamine. »
De préférence, X désigne un cation Na*. Les carboxyalkylamidons utilisables selon la présente invention sont de préférence les carboxyalkylamidons non pré-gélatinisés. Les carboxyalkylamidons utilisables selon la présente invention sont de préférence les carboxyalkylamidons réticulés, partiellement ou totalement. D’une manière générale, un carboxyalkylamidon réticulé possède par opposition à un carboxyalkylamidon non réticulé, une viscosité augmentée, contrôlable et de stabilité accrue. La réticulation permet ainsi de diminuer les phénomènes de synérèse et d’augmenter la résistance du gel aux effets de cisaillement.
Les carboxyalkylamidons considérés selon l’invention sont plus particulièrement des carboxyalkylamidons de pommes de terre. Ainsi, les carboxyalkylamidons utilisables selon la présente invention sont de préférence des sels de sodium de carboxyalkylamidon, en particulier un sel de sodium de carboxyméthylamidon de pomme de terre vendus notamment sous la dénomination PRIMOJEL® par la société DMV International ou GLYCOLYS® et GLYCOLYS® LV par la Société Roquette.
Selon un mode particulier, on utilisera les carboxyméthylamidons de pomme de terre vendus notamment sous la dénomination GLYCOLYS® par la Société Roquette. Comme précisé précédemment, les particules de carboxyalkyle(CrC4) d’amidon sont présentes dans les compositions selon l’invention sous une forme gonflée et non éclatée. Ce gonflement peut être caractérisé par un pouvoir de gonflement Q qui peut être avantageusement compris entre 10 et 30 ml/g de préférence entre 15 et 25 ml (volume de liquide absorbe)/g de matériau particulaire sec.
Ainsi, la taille des particules gonflées de carboxyalkylamidon mises en œuvre selon la présente invention varie généralement de 25 à 300 pm. Par exemple, le gel PRIMOJEL® à 10% en poids de carboxyalkylamidon de pomme de terre et sel de sodium dans l’eau, contient plus de 80% de particules gonflées de cet amidon ayant un diamètre supérieur à 50 microns, et plus particulièrement supérieur à 100 microns.
Selon une variante de réalisation préférée de l’invention, ces particules sont mises en œuvre pour la préparation des compositions selon l’invention, dans cet état particulaire gonflé. Pour se faire, ces particules sont avantageusement mises en œuvre sous la forme d’un gel aqueux soit préparé préalablement soit déjà disponible commercialement. Les gels considérés selon l’invention sont avantageusement translucides.
Par exemple, un gel de carboxyméthylamidon comme le PRIMOJEL® qui est à une concentration de 10% en poids peut être ajusté à la concentration requise avant d’être utilisé pour préparer la composition attendue.
Un tel amidon particulaire peut être mis en œuvre à raison de 0,1 à 5% en poids en matière sèche par rapport au poids total de la phase aqueuse, de préférence de 0,5 à 2,5% en poids, et en particulier à raison d’environ 1,5% en poids, par rapport au poids total de la phase aqueuse.
Selon une variante de réalisation, l’agent gélifiant hydrophile est non amylacé. I.B. Polysaccharides non amylacés D’une manière générale, les polysaccharides non amylacés peuvent être choisis parmi les polysaccharides élaborés par des microorganismes ; les polysaccharides isolés des algues, les polysaccharides des végétaux supérieurs, tels que les polysaccharides homogènes, en particulier les celluloses et ses dérivés ou les fructosanes, les polysaccharides hétérogènes tels que les gommes arabique, les galactomannanes, les glucomannanes, les pectines, et leurs dérivés ; et leurs mélanges.
En particulier, les polysaccharides peuvent être choisis parmi les fructanes, les gellanes, les glucanes, l’amylose, l’amylopectine, le glycogène, le pullulan, les dextranes, les celluloses et leurs dérivés, en particulier les méthylcelluloses, hydroxyalkylcelluloses, éthylhydroxyéthylcelluloses, et les carboxyméthylcelluloses, les mannanes, les xylanes, les lignines, les arabanes, les galactanes, les galacturonanes, les composés à base d’alginate, la chitine, les chitosanes, les glucoronoxylanes, les arabinoxylanes, les xyloglucanes, les glucomannanes, les acides pectiques et les pectines, les arabinogalactanes, les carraghénanes, les agars, les glycosaminoglucanes, les gommes arabiques, les gommes Tragacanthe, les gommes Ghatti, les gommes Karaya, les gommes de caroube, les galactomannanes telles que les gommes de guar et leurs dérivés non ioniques, en particulier Thydroxypropyl guar, et ioniques, les gommes de biopolysaccharides d’origine microbienne, en particulier les gommes de scléroglucane ou de xanthane, les mucopolysaccharides, et en particulier les chondroïtines sulfate et leurs mélanges.
Ces polysaccharides peuvent être modifiés chimiquement, notamment par des groupements urée, uréthane, ou par réaction d’hydrolyse, d’oxydation, d’estérification, d’éthérification, de sulfatation, de phosphatation, d’amination, d’amidation, d’alkylation, ou par plusieurs de ces modifications.
Les dérivés obtenus peuvent être anioniques, cationiques, amphotères ou non-ioniques.
De manière avantageuse, les polysaccharides peuvent être choisis parmi les carraghénanes, en particulier la kappa-carraghenane, la gomme de gellane, l’agar-agar, la gomme de xanthane, les composés à base d’alginate, en particulier l’alginate de sodium, la gomme de scéroglucane, la gomme de guar, l’inuline, le pullulan, et leurs mélanges. D’une manière générale, les composés de ce type, utilisables dans la présente invention, sont choisis parmi ceux qui sont notamment décrits dans « Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, Third Edition, 1982, volume 3, pp. 896-900, et volume 15, pp 439-458 », dans « Polymers in Nature, par E. A. Mc GREGOR et C. T. GREENWOOD, Editions John Wiley &amp; Sons, Chapter 6, pp 240-328, 1980 », dans l’ouvrage de Robert L. DAVIDSON intitulé « Handbook of Water soluble gums and resins » édité chez Mc Graw Hill Book Company (1980) et dans l’industrial Gums « Polysaccharides and their Dérivatives, Edité par Roy L. WHISTLER, Second Edition, Edition Academie Press Inc. ».
Un tel gélifiant peujt être mis en oeuvre à raison de 0,1 à 8% en poids en matière sèche par rapport au poids total de la phase aqueuse, notamment de 0,1 à 6% en poids, de préférence de 0,5 à 2,5% en poids, en particulier à raison d’environ 1%, ou encore à raison d’environ 1,5% en poids par rapport au poids total de la phase aqueuse.
Plus précisément, ces polysaccharides convenant à l’invention peuvent être distingués selon qu’ils sont issus des microorganismes, des algues ou des végétaux supérieurs, et sont détaillés ci-après.
Polysaccharides élaborés par des microorqanismes
Xanthane
Le xanthane est un hétéropolysaccharide produit à l’échelle industrielle par la fermentation aérobie de la bactérie Xanthomonas campestris. Sa structure est constituée d’une chaîne principale de β-D-glucoses liés en β(1,4), semblable à la cellulose. Une molécule de glucose sur deux porte une chaîne latérale trisaccharidique composée d’un α-D-mannose, d’un acide β-D-glucuronique et d’un β-D-mannose terminal. Le résidu interne de mannose est généralement acétylé sur le carbone 6. Environ 30 % des résidus mannose terminal portent un groupement pyruvate lié sous forme chélatée entre les carbones 4 et 6. Les acides glucuroniques et les acides pyruviques chargés sont ionisables, et donc responsables de la nature anionique du xanthane (charge négative jusqu’à pH égal à 1). Le contenu des résidus pyruvate et acétate varie selon la souche de bactérie, le procédé de fermentation, les conditions après fermentation et les étapes de purification. Ces groupements peuvent être neutralisés dans les produits commerciaux avec des ions Na+, K+ ou Ca2+ (Société SATIA, 1986). La forme neutralisée peut être convertie en forme acide par échange d’ions ou par dialyse d’une solution acide.
Les gommes de xanthane ont un poids moléculaire compris entre 1000000 à 50000000 et une viscosité comprise entre 0,6 à 1,65 Pa.s pour une composition aqueuse contenant 1 % de gomme xanthane (mesurée à 25°C au viscosimètre Brookfield, type LVT à 60 tours par minute).
Les gommes de xanthane sont représentées par exemple par les produits vendus sous les dénominations Rhodicare® par la société RHODIA CHIMIE, sous la dénomination SATIAXANE™ par la société Cargill Texturizing Solutions (pour l’industrie alimentaire, cosmétique et pharmaceutique), sous la dénomination NOVAXAN™ par la société ADM, et sous les dénominations Kelzan® et Keltrol® par la société CP-Kelco.
Pullulan
Le Pullulan est un polysaccharide constitué d’unités maltotriose, connues sous le nom d’a(1,4)-a(1,6)-glucane. Trois unités de glucose dans le maltotriose sont connectées par une liaison glycosidiques en a(1,4), tandis que les unités maltotriose consécutives sont connectées l’une à l’autre par une liaison glycosidiques en ct(1,6).
Le pullulan est par exemple produit sous la référence Pullulan PF 20 par le groupe Hayashibara au Japon.
Dextrane et sulfate de dextrane î
Le dextrane est un polysaccharide neutre sans groupe chargé, biologiquement inerte, préparé par fermentation du sucre de betterave contenant uniquement des groupements hydroxyles.
Il est possible d’obtenir à partir du dextrane natif par hydrolyse et purification, des fractions de dextrane de poids moléculaires différents. Le dextrane peut en particulier se présenter sous la forme de sulfate de dextrane.
Le dextrane est représenté par exemple par les produits vendus, sous la dénomination Dextran® ou Dextran T® par la société Pharmacosmos, sous la dénomination Dextran 40 powder® ou Dextran 70 powder® par la société Meito Sangyo Co. Le sulfate de dextrane est commercialisé par la société PK Chemical A/S sous la dénomination Dextran sulphate.
Succinoalvcane
Le succinoglycane est un polymère extracellulaire produit par fermentation bactérienne, de haut poids moléculaire et constitué d’unités répétées d’octasaccharides (répétition de 8 sucres). Les succinoglycanes sont par exemple commercialisés sous la dénomination Rheozan®, par la société Rhodia.
Scléroalucane
Le scléroglucane est un homopolysaccharide ramifié non ionique, constitué de motifs β-D glucane. Les molécules sont constituées d’une chaîne linéaire principale formée de motifs D-glucose liées par des liaisons β(1,3) et dont un sur trois est lié à un motif D-glucose latéral par une liaison β(1,6).
Une description plus complète des scléroglucanes et de leur préparation peut être trouvée dans le document US 3,301,848.
Le scléroglucane est par exemple vendu sous la dénomination AMIGEL® par la Société ALBAN MULLER, ou sous la dénomination ACTIGUM™ CS par la société Cargill.
Gomme de gellane
La gomme de gellane est un hétéropolyoside linéaire anionique basé sur des unités d’oligoside composé de 4 oses (tétra-oside). Le D-glucose, le L-rhamnose et l’acide D-glucuronique en proportions 2:1:1 sont présents dans la gomme de gellane sous forme d’éléments monomères.
Elle est par exemple vendue sous la dénomination KELCOGEL CG LA® par la société CP KELCO.
Polysaccharides isolés des algues Galactannes
Le polysaccharide selon l’invention peut être un galactanne notamment choisi parmiTagar ou les carraghénanes.
Les carraghénanes sont des polysaccharides anioniques constituant les parois cellulaires de diverses algues rouges (Rhodophycées) appartenant aux familles de Gigartinacae, Hypneaceae, Furcellariaceae et Polyideaceae. Ils sont généralement obtenus par extraction aqueuse à chaud à partir de souches naturelles desdites algues. Ces polymères linéaires, formés par des motifs disaccharides, sont composés par deux unités D-galactopyranoses liées alternativement par des liaisons a(1,3) et β(1,4). Ce sont des polysaccharides très sulfatés (20-50 %) et les résidus α-D-galactopyranosyles peuvent .être sous forme 3,6-anhydro. Selon le nombre et la position de groupements ester-sulfate sur le disaccharide de répétition de la molécule, on distingue plusieurs types de carraghénanes à savoir : les kappa-carraghénanes qui possèdent un groupement ester-sulfate, les iota-carraghénanes qui possèdent deux groupements ester-sulfate et les lambda-carraghénanes qui possèdent trois groupements ester-sulfate.
Les carraghénanes se composent essentiellement de sels de potassium, de sodium, de magnésium, de triéthanolamine et/ou de calcium et d’esters sulfates de polysaccharides.
Les carraghénanes sont notamment commercialisés par la société Seppic sous le nom de Solagum®, par la société Gelymar sous la dénomination de Carragel®, Carralact®, et Carrasol®, par la société Cargill, sous les dénominations SATIAGEL™ et SATIAGUM™, et par la société CP-Kelco sous la dénomination GENULACTA®, GENUGEL® et GENUVISCO®.
Les galactannes de type Agar sont des polysaccharides du galactose contenu dans la paroi cellulaire' de certaines de ces espèces d’algues rouges (rhodophycées). Ils sont formés d’un groupe de polymère dont le squelette de base est une chaîne β(1,3) D-galactopyranose et a(1,4) L 3-6 anhydrogalactose, ces unités se répétant régulièrement et alternativement. Les différences à l’intérieur de la famille des agars sont dues à la présence ou non de groupes solvatés méthylés ou carboxyethylés. Ces structures hybrides sont en général présentes en pourcentage variable, suivant les espèces d’algues et la saison de récolte. L’agar-agar est un mélange de polysaccharides (agarose et agaropectine) de masse moléculaire élevée, comprise entre 40 000 et 300 000 g.mol'1. Il est obtenu en fabricant des jus d’extraction d’algues, généralement par autoclavage, et en traitant ces jus qui comprennent environ 2% d’agar-agar, afin d’extraire ce dernier. L’agar est par exemple produit par le groupe B&amp;V Agar Producers, sous ( la dénomination Gold Agar®, Agarite® et Grand Agar® par la société Hispanagar, et sous les dénominations Agar-Agar®, QSA® (Quick Soluble Agar), et Puragar® par la société Setexam.
Furcellarane
Le furcellarane est obtenu commercialement à partir d’algues rouges Furcellaria fasztigiata. Le furcellarane est par exemple produit par la société Est-Agar.
Composé à base d’alainate
Par « composé à base d’alginate », on entend au sens de l’invention, l’acide alginique, les dérivés d’acide alginique et les sels d’acide alginique (alginates) ou desdits dérivés.
De préférence, le composé à base d’alginate est hydrosoluble. L’acide alginique, substance naturelle issue des algues brunes ou de certaines bactéries, est un acide polyuronique composé de 2 acides uroniques liés par des liaisons (1,4)glycosidiques : l’acide β-D-manuronique (M) et l’acide a-L-glucuronique (G). L’acide alginique est apte à former des sels hydrosolubles (alginates) avec des métaux alcalins tels que le sodium, le potassium, le lithium, les cations d’amine inférieure et d’ammonium substitués tels que la méthylamine, l’éthanolamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine. Ces alginates sont hydrosolubles en milieu aqueux à pH égal à 4 mais se dissocient en acide alginique à un pH inférieur à 4.
Ce(s) composé(s) à base d’alginate est(sont) apte(s) à réticuler en présence d’au moins un agent de réticulation, par formation de liaisons ioniques entre le(s)dit(s) composé(s) à base d’alginate et le(s)dit(s) agent(s) de réticulation. La formation de multiples réticulations entre plusieurs molécules du(es)dit(s) composé(s) à base d’alginate entraîne la formation d’un gel insoluble dans l’eau.
On utilise de préférence des composés à base d’alginate présentant une masse moléculaire moyenne en poids allant de 10000 à 1000000, de préférence de 15000 à 500000, et mieux de 20000 à 250000.
Selon un mode de réalisation préféré, le composé à base d’alginate est l’acide alginique et/ou un de ses sels.
De manière avantageuse, le composé à base d’alginate est un sel d’alginate, et de préférence l’alginate de sodium.
Le composé à base d’alginate peut être modifié chimiquement, notamment par des groupements urée, uréthane, ou par réaction d’hydrolyse, d’oxydation, d’estérification, d’éthérification, de sulfatation, de phosphatation, d’amination, d’amidation, d’alkylation, ou par plusieurs de ces modifications.
Les dérivés obtenus peuvent être anioniques, cationiques, amphotères ou non-ioniques.
Les composés à base d’alginate convenant à l’invention peuvent être représentés, par exemple, par les produits vendus sous les dénominations KELCOSOL®, SATIALGINE™, CECALGUM™ ou ALGOGEL™ par la société Cargill products, sous la dénomination Protanal™ par la société FMC Biopolymer, sous la dénomination GRINDSTED® Alginate par la société Danisco, sous la dénomination KIMICA ALGIN® par la société KIMICA, et sous les dénominations Manucol® et Manugel® par la société ISP.~
Polysaccharides des végétaux supérieurs
Cette catégorie de polysaccharides peut être divisée en les polysaccharides homogènes (une seule espèce d’oses) et les hétérogènes composés de plusieurs types d’oses. a) Polysaccharides homogènes et leurs dérivés
Le polysaccharide selon l’invention peut être choisi parmi les celluloses et dérivés ou les fructosanes.
Cellulose et dérivés
Le polysaccharide selon l’invention peut également être une cellulose ou l’un de ses dérivés notamment éthers ou esters de cellulose (ex : méthylcellulose, carboxyméthylcellulose, hydroxyméthylcellulose, hydroxyéthylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyméthylpropylcellulose, acétate de cellulose, nitrate de cellulose, nitrocellulose). L’invention peut aussi contenir un polymère associatif cellulosique. Par composé cellulosique, on entend selon l’invention tout composé polysaccharidique possédant dans sa structure des enchaînements linéaires de résidus anhydroglucopyranose (AGU) unis par des liaisons glycosidiques β(1,4). Le motif de répétition est le dimère cellobiose. Les AGU se trouvent en conformation chaise et possèdent 3 fonctions hydroxyles : 2 alcools secondaires (en position 2 et 3) et un alcool primaire (en position 6). Les polymères ainsi formés s’associent entre eux par des liaisons intermoléculaires de type liaisons hydrogène, conférant ainsi une structure fibrillaire à la cellulose (environ 1500 molécules par fibre).
Le degré de polymérisation diffère énormément selon l’origine de la cellulose ; sa valeur peut varier de quelques centaines à quelques dizaines de milliers.
La cellulose présente la structure chimique suivante :
Les groupements hydroxyles de la cellulose peuvent réagir partiellement ou totalement avec différents réactifs chimiques pour donner des dérivés cellulosiques possédant des propriétés propres. Les dérivés de celluloses peuvent être anioniques, cationiques, amphotères ou non-ioniques. Parmi ces dérivés, on distingue les éthers de celluloses, les esters de celluloses et les esters éthers de celluloses.
Parmi les éthers de cellulose non ioniques, on peut citer les alkylcelluloses telles que les méthylcelluloses et les éthylcelluloses ; les hydroxyalkylcelluloses tetles que les hydroxyméthylcelluloses, les hydroxyéthylcelluloses et les hydroxypropylcelluloses ; les celluloses mixtes hydroxyalkyl-alkylcelluloses telles que les hydroxypropylméthylcelluloses, les hydroxyéthylméthylcelluloses, les hydroxyéthyléthylcelluloses et les hydroxybutyl-méthylcelluloses.
Parmi les éthers de cellulose anioniques, on peut citer les carboxyalkylcelluloses et leurs sels. A titre d’exemple, on peut citer les carboxyméthylcelluloses, tes carboxyméthylméthylcelluloses et les carboxyméthylhydroxyéthylcelluloses et leurs sels de sodium.
Parmi les éthers de cellulose cationiques, on peut citer les hydroxyéthylcelluloses quaternisées réticulées ou non. >
Le quaternisant peut être notamment le chlorure de glycidyltriméthylammonium ou une amine grasse telle que la laurylamine ou la stéarylamine. Comme autre éther de cellulose cationique, on peut citer rhydroxyéthylcellulosehydroxypropyltriméthylammonium.
Les dérivés de cellulose quaternisée sont, en particulier : - les celluloses quaternisées modifiées par des groupements comportant au moins une chaîne grasse, tels que les groupes alkyle, arylalkyle, alkylaryle comportant au moins 8 atomes de carbone, ou des mélanges de ceux-ci ; - les hydroxyéthylcelluloses quaternisées modifiées par des groupements comportant au moins une chaîne grasse, tels que les groupes alkyle, arylalkyle, alkylaryle comportant au moins 8 atomes de carbone, ou des mélanges de ceux- ci-
Les radicaux alkyles portés par les celluloses ou hydroxyéthylcelluloses quaternisées ci-dessus comportent de préférence de 8 à 30 atomes de carbone. Les radicaux aryles désignent de préférence les groupements phényle, benzyle, naphtyle ou anthryle.
On peut indiquer comme exemples d’alkylhydroxyéthylcelluloses quaternisées à chaînes grasses en C8-C3o, les produits QUATRISOFT LM 200®, QUATRISOFT® LM-X 529-18-A®, QUATRISOFT LM-X 529-18B® (alkyle en C12) et QUATRISOFT LM-X 529-8 (alkyle en Ci8) commercialisés par la société AMERCHOL et les produits CRODACEL QM®, CRODACEL QL® (alkyle en C12) et CRODACEL QS® (alkyle en Ci8) commercialisés par la société CRODA.
Parmi les dérivés de cellulose, on peut également citer : - les celluloses modifiées par des groupements comportant au moins une chaîne grasse comme par exemple les hydroxyéthylcelluloses modifiées par des groupements comportant au moins une chaîne grasse tels que des groupes alkyle, notamment en C8-C22, arylalkyle, alkylaryle, telles que le NATROSOL PLUS GRADE 330 CS® (alkyles en Ci6) vendu par la société AQUALON, et - les celluloses modifiées par des groupes polyalkylène glycol éther d’alkyl phénol, tel que le produit AMERCELL POLYMER HM-1500® (polyéthylène glycol (15) éther de nonyl phénol) vendu par la société AMERCHOL.
Parmi les esters de celluloses, on trouve les esters inorganiques de cellulose (nitrates, sulfates, ou phosphates de cellulose...), les esters organiques de cellulose (monoacétates, triacétates, amidopropionates, acétatebutyrates, acétatepropionates ou acétatetrimellitates de cellulose....) et les esters mixtes organique/inorganique de cellulose tels que les acétatebutyratesulfates et les acétatepropionatesulfates de cellulose. Parmi les esters éthers de cellulose, on peut citer les phtalates d’hydroxypropylméthylcellulose et les sulfates d’éthylcellulose.
Les oomposés cellulosiques de l’invention peuvent être choisis parmi les celluloses non substituées et les celluloses substituées.
Les celluloses et dérivés sont représentés par exemple par les produits vendus sous les dénominations Avicel® (microcristalline cellulose, MCC) par la société FMC Biopolymers, sous la dénomination Cekol® (carboxyméthylcellulose) par la société Noviant (CP-Kelco), sous la dénomination Akucell AF (sodium carboxyméthylcellulose) par la société Akzo Nobel, sous la dénomination MethocelTM (éthers de cellulose) et Ethoce ITM® (éthylcellulose) par la société DOW, sous les dénominations Aqualon® (carboxyméthylcellulose et sodium carboxyméthylcellulose), Benecel® (méthylcellulose), BlanoseTM (carboxyméthylcellulose), Culminai® (Méthylcellulose, hydroxypropyl méthylcellulose), Klucel® (hydroxypropylcellulose), Polysurf® (cétyl hydroxyéthylcellulose) et Natrosol® CS (hydroxyéthylcellulose) par la société Hercules Aqualon. t
Fructosanes
Le polysaccharide selon l’invention peut notamment être un fructosane choisi parmi l’inuline et ses dérivés (notamment dicarboxy et carboxyméthyl inulines).
Les fructanes ou fructosanes sont des oligosaccharides ou des polysaccharides comprenant un enchaînement d’unités anhydrofructose éventuellement associé à un plusieurs résidus saccharidiques différents du fructose. Les fructanes peuvent être linéaires ou ramifiés. Les fructanes peuvent être des produits obtenus directement à partir d’une source végétale ou microbienne ou bien des produits dont la longueur de chaîne a été modifiée (augmentée ou réduite) par fractionnement, synthèse ou hydrolyse en particulier enzymatique. Les fructanes ont généralement un degré de polymérisation de 2 à environ 1000, et de préférence de 2 à environ 60.
On distingue 3 groupes de fructanes. Le premier groupe correspond à des produits dont les unités fructose sont pour la plupart liées par des liaisons p(2,1).Ce sont des fructanes essentiellement linéaires tes que les inulines.
Le second groupe correspond également à des fructoses linéaires mais les unités fructose sont essentiellement liées par des liaisons β(2,6). Ces produits sont des levanes.
Le troisième groupe correspond à des fructanes mixtes, c’est à dire ayant des enchaînements β(2,6) et β(2,1). Ce sont des fructanes essentiellement ramifiés tes que les graminanes.
Les fructanes préférés dans les compositions selon l’invention sont les inulines. L’inuline peut être obtenue par exemple à partir de chicorée, de dahlia ou de topinambours, de préférence à partir de chicorée.
En particulier, le polysaccharide, notamment de l’inuline, présente un degré de polymérisation de 2 à environ 1000 et de préférence de 2 à environ 60, et un degré de substitution inférieur à 2 sur la base d’une unité fructose. L’inuline utilisée pour cette invention est représentée par exemple par les produits vendus sous la dénomination BeneoTM Inulin® par la société Orafti, et sous la dénomination Frutafit® par la société Sensus. b) Polysaccharides hétérogènes et leurs dérivés
Les polysaccharides utilisables selon l’invention peuvent être des gommes comme par exemple la gomme de cassia, karaya, konjac, adragante, de tara, acacia ou arabique.
Gomme arabique
La gomme arabique est un polysaccharide acide fortement ramifié qui se présente sous la forme dé'mélanges de sels de potassium, de magnésium et de calcium. Les éléments monomères de l’acide libre (acide arabique) sont le D-galactose, le L-arabinose, le L-rhamnose et l’acide D-glucuronique.
Galactomannanes (guar, caroube, fenugrec, gomme tara) et dérivés (guar phosphaté, hydroxypropylguar...)
Les galactomannanes sont des polyosides non ioniques extraits de l’albumen de graines de légumineuses dont ils constituent le glucide de réserve.
Les galactomannanes sont des macromolécules constituées d’une chaîne principale d’unités D-mannopyranose liées en β(1,4), portant des branchements latéraux constitués d’une seule unité D-galactopyranose liée en a(1,6) à la chaîne principale. Les différents galactomannanes se distinguent d’une part par la proportion d’unités α-D-galactopyranose présentes dans le polymère, et d’autre part par des différences significatives en terme de distribution des unités galactose le long la chaîne de mannose.
Le rapport mannose/galactose (M/G) est de l’ordre de 2 pour la gomme guar, de 3 pour la gomme tara et de 4 pour la gomme de caroube.
Les galactomannanes présentent la structure chimique suivante :
m m 3: Locust beam pua w J: Gttargum m = 2: Tara gum
Guar
La gomme de guar est caractérisée par un ratio mannoseigalactose de l’ordre de 2:1. Le groupement galactose est régulièrement distribué le long de la chaîne de mannose. a
Les gommes de guar utilisables selon l’invention peuvent être non ioniques, cationiques ou anioniques. Selon l’invention, on peut utiliser les gommes de guar non ioniques chimiquement modifiées ou non modifiées.
Les gommes de guar non ioniques non modifiées sont par exemple les produits vendus sous la dénomination Vidogum GH®, Vidogum G® et Vidocrem® par la société Unipektin et sous la dénomination Jaguar® par la société Rhodia, sous la dénomination Meypro® Guar par la société panisco, sous la dénomination VISCOGUM™ par la société Cargill, et sous la dénomination Supercol® guar gum par la société Aqualon.
Les gommes de guar non-ioniques hydrolysées utilisables selon l’invention sont par exemple représentées par les produits vendus sous la dénomination Meyprodor® par la société Danisco.
Les gommes de guar non-ioniques modifiées utilisables selon l’invention sont de préférence modifiées par des groupements hydroxyalkyle en CrC6, parmi lesquels, on peut mentionner à titre d’exemple, les groupements hydroxyméthyle, hydroxyéthyle, hydroxypropyle et hydroxybutyle.
De telles gommes de guar non-ioniques éventuellement modifiées par des groupements hydroxyalkyle sont par exemple vendues sous les dénominations commerciales Jaguar HP 60®, Jaguar HP 105® et Jaguar HP 120® (hydroxypropyl guar), par la société Rhodia, ou sous la dénomination N-Hance® HP (hydroxypropyl guar) par la société AQUALON.
Les gommes de galactomannane cationiques ont de préférence une densité de charge cationique inférieure ou égale à 1,5 meq/g et plus particulièrement comprise entre 0,1 et 1 meq/g. La densité de charge peut être déterminée selon la méthode Kjeldahl. Elle correspond en général à un pH de l’ordre de 3 à 9.
De manière générale, au sens de la présente invention, on entend par « gomme de galactomannane cationique » toute gomme de galactomannane contenant des groupements cationiques et/ou des groupements ionisables en groupements cationiques.
Les groupements cationiques préférés sont choisis parmi ceux comportant des groupements amine primaires, secondaires, tertiaires et/ou quaternaires.
Les gommes de galactomannane cationiques utilisées ont généralement une masse moléculaire moyenne en poids comprise entre 500 et 5x106 environ, et de préférence comprise entre 103 et 3x106 environ.
Les gommes de galactomannane cationiques utilisables selon la présente invention sont par exemple des gommes comportant des groupements cationiques trialkyl (Cr C4) ammonium. De préférence, de 2 à 30% en nombre des fonctions hydroxyles de ces gommes porte des groupements cationiques trialkylammonium. »
Parmi ces groupements trialkylammonium, on peut tout particulièrement citer les groupements triméthylammonium et triéthylammonium.
Encore plus préférentiellement, ces groupements représentent de 5 à 20% en poids du poids total de la gomme de galactomannane modifiée.
Selon l’invention, la gomme de galactomannane cationique est de préférence une gomme de guar comportant des groupements hydroxypropyl triméthylammonium, c’est à dire une gomme de guar modifiée par exemple par du chlorure de 2,3-époxypropyl triméthylammonium.
Ces gommes de galactomannane en particulier de guar modifiées par des groupements cationiques sont des produits déjà connus en eux-mêmes et sont par exemple décrits dans les brevets US 3 589 578 et US 4 031 307. De tels produits sont par ailleurs vendus notamment sous les dénominations commerciales de Jaguar EXCEL®, Jaguar C13 S®, Jaguar C 15®, Jaguar C 17® et Jaguar C162 (Guar Hydroxypropyltrimonium Chloride) par la société Rhodia, sous la dénomination Amilan® Guar (Guar Hydroxypropyltrimonium Chloride) par la société Degussa, et sous la dénomination N-Hance® 3000 (Guar Hydroxypropyltrimonium Chloride) par la société Aqualon.
Les gommes de guar anioniques utilisables selon l’invention sont des polymères comportant des groupements dérivés d’acide carboxylique, sulfonique, sulfénique, phosphorique, phosphonique ou acide pyruvique. De préférence, le groupement anionique est un groupement acide carboxylique. Le groupement anionique peut également se présenter sous forme d’un sel d’acide, notamment un sel de sodium, de calcium, de lithium ou de potassium.
Les gommes de guar anioniques utilisables selon l’invention sont préférentiellement des dérivés de guar carboxyméthylés (carboxyméthyl guar ou carboxyméthyl hydroxypropyl guar).
Caroube
La gomme de caroube est extraite des graines de caroubier (Ceratonia siliqua).
La gomme de caroube non modifiée utilisable dans cette invention est vendue par exemple sous la dénomination Viscogum™ par la société Cargill, sous la dénomination Vidogum L par la société Unipektin, sous la dénomination Grinsted® LBG par la société Danisco.
Les gommes de caroube modifiée chimiquement utilisables dans cette invention peuvent être représentées par exemple par les caroubes cationiques vendues sous la dénomination Catinal CLB® (caroube Hydroxypropyltrimonium Chloride) par la société Toho.
Gomme TARA
La gomme Tara utilisable dans le cadre de cette invention est vendue par exemple sous la dénomination Vidogum SP® par la société Unipektin.
Glucomannanes (gomme de koniac)
Le glucomannane est un polysaccharide de poids moléculaire élevé (500 000 < Mglucomannane < 2 000 000), composé d’unités de D-mannose et de D-glucose avec une ramification toutes les 50 ou 60 unités environ. On le trouve dans le bois mais c’est aussi le principal constituant de la gomme de Konjac. Le konjac (Amorphophallus konjac) est une plante de la famille des Araceae.
Les produits utilisables selon l’invention sont par exemple vendus sous la dénomination Propol® et Rheolex® par la société Shimizu.
Pectines LM et HM. et dérivés
Les pectines sont des polymères linéaires d’acide α-D-galacturonique (au moins 65%) liés en position 1 et 4, avec une certaine proportion de groupes carboxyliques estérifiés avec un groupement méthanol. Environ 20% des sucres constituant la molécule de pectine sont des sucres neutres (L-rhamnose, D-glucose, D-galactose, L-arabinose, D-xylose). Les résidus de L-rhamnose se trouvent dans toutes les pectines, intégrés à la chaîne principale en positions 1,2. Les molécules d’acide uroniques possèdent des fonctions carboxyles. Cette fonction confère aux pectines la capacité d’échanger des ions, lorsque ceux-ci sont sous forme COO'. Les ions bivalents (calcium en particulier) ont la capacité de former des ponts ioniques entre deux groupements carboxyles de deux molécules de pectine différentes. A l’état naturel, une certaine proportion des groupes carboxyliques sont estérifiés par un groupe méthanol. Le degré d’estérification naturel d’une pectine peut varier entre 70% (pomme, citron) et 10% (fraise) suivant la source utilisée. A partir de pectines de haut degré d’estérification, il est possible d’hydrolyser les groupements -COOCH3, afin d’obtenir des pectines faiblement estérifiées. Selon la proportion de monomères méthylés ou non, la chaîne est donc plus ou moins acide. On définit ainsi les pectines HM (High methoxy), ayant un degré d’estérification supérieur à 50%, et les pectines LM (Low Methoxy), ayant un degré d’estérification inférieur à 50%.
Dans le cas des pectines amidées, le groupement -OCH3 est substitué par un groupement -NH2. >
Les pectines sont notamment commercialisées par la société Cargill sous la dénomination Unipectine™, par la société CP-Kelco sous la dénomination GENU®, par Danisco sous la dénomination GRINSTED Pectin®.
Autres Polysaccharides i
Parmi les autres polysaccharides utilisables selon l’invention, on peut également citer la chitine (Poly N-acétyl-D-glucosamine, β(1,4)-2-Acétamido-2-désoxy-D-glucose), le chitosane et dérivés (chitosan-beta-glycerophosphate, carboxymethylchitine, etc.) comme ceux vendus par la société France-Chitine ; les Glycosaminoglycanes (GAG) tels que l’acide hyaluronique, le chondroïtine sulfate, le dermatane sulfate, le kératane sulfate, et de préférence l’acide hyaluronique ; les xylanes (ou arabinoxylanes) et dérivés.
Les arabinoxylanes sont des polymères de xylose et d’arabinose, tous regroupés sous l’appellation « pentosanes ».
Les xylanes sont constitués d’une chaîne principale d’unités de D-xylose liées en β(1,4) et sur lesquelles on trouve trois substituants (Rouau &amp; Thibault, 1987) : des unités acides, des unités de α-L-arabinofuranose, des chaînes latérales pouvant contenir de l’arabinose, du xylose, du galactose et de l’acide glucuronique.
Selon cette variante, le polysaccharide est de préférence l’acide hyaluronique, ou l’un de ses sels tel que le sel de sodium (hyaluronate de sodium). II. Gélifiants polymériques synthétiques
Au sens de l’invention, le terme synthétique signifie que le polymère n’est ni naturellement existant ni ne dérive d’un polymère d’origine naturelle.
Le gélifiant hydrophile polymérique synthétique considéré selon l’invention peut être particulaire ou non.
Au sens de l’invention, le terme particulaire signifie que le polymère se présente sous forme de particules, de préférence sphériques.
Comme il ressort de ce qui suit, le gélifiant hydrophile polymérique est avantageusement choisi parmi les homo- ou co-polymères acryliques réticulés ; les polymères associatifs en particulier les polymères associatifs de type polyuréthane ; les polyacrylamides et les polymères et copolymères d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonique, réticulés et/ou neutralisés ; les polymères carboxyvinyliques, modifiés ou non, et leurs mélanges, notamment tel que défini ci-après. II.A. Gélifiants polymériques synthétiques particulaires
Ils sont de préférence choisis parmi les polymères réticulés.
Il peut notamment s’agir d’homo- ou co-polymères acryliques réticulés, de préférence partiellement neutralisés ou neutralisés, qui se présentent sous forme particulaire.
Selon un mode de réalisation, le gélifiant particulaire selon la présente invention est choisi parmi les polyacrylates de sodium réticulés. De préférence, il présente, à l’état sec ou non hydraté, une taille moyenne inférieure ou égale à 100 pm, de préférence inférieure ou égale à 50 pm. La taille moyenne des particules correspond au diamètre moyen en masse (D50) mesurée par granulométrie laser ou autre méthode équivalente connue de l’homme du métier.
Ainsi, de préférence, le gélifiant particulaire selon la présente invention est choisi parmi les polyacrylates de sodium réticulés, de préférence sous forme de particules ayant une taille moyenne (ou diamètre moyen) inférieure ou égale à 100 microns, de préférence encore sous forme de particules sphériques. A titre d’exemple de polyacrylates de sodium réticulés on peut citer ceux commercialisés sous les dénominations Octacare X100®, X110® et RM100® par la société Avecia, ceux commercialisés sous les dénominations Flocare GB300® et le Flosorb 500® par la société SNF, ceux commercialisés sous les dénominations Luquasorb 1003®, Luquasorb 1010®, Luquasorb 1280® et Luquasorb 1110® par la société BASF, ceux commercialisés sous les dénominations Water Lock G400® et G430® (nom INCI : Acrylamide/Sodium acrylate copolymer) par la société Grain Processing.
On peut également citer les microsphères de polyacrylate réticulées telles que par exemple celles commercialisées sous la dénomination AQUAKEEP® 10 SH NF proposé par la société Sumitomo Seika.
De tels gélifiants peuvent être mis en œuvre à raison de 0,1 à 5% en poids en matière sèche par rapport au poids total de la phase aqueuse, notamment de 0,5 à 2% en poids, et en particulier à raison d’environ de 0,8 à 1,7% en poids par rapport au poids total de la phase aqueuse. Π.Β. Gélifiants polymériques synthétiques non particulaires
Cette famille de gélifiant peut être détaillée en les sous-familles qui suivent : 1. Les polymères associatifs, 2. Les polyacrylamides et les polymères et copolymères d’acide 2- acrylamido 2 méthylpropane sulfonique, réticulés et/ou neutralisés, et 3. Les polymères carboxyvinyliques modifiés ou non. II. B. 1 Les polymères associatifs
Par «polymère associatif» au sens de la présente invention, on entend tout polymère amphiphile comportant dans sa structure au moins une chaîne grasse et au moins une portion hydrophile. Les polymères associatifs conformes à la présente invention peuvent être anioniques, cationiques, non-ioniques ou amphotères.
Polymères anioniques associatifs
Parmi les polymères anioniques associatifs, on peut citer ceux comportant au moins un motif hydrophile, et au moins un motif éther d’allyle à chaîne grasse, plus particulièrement parmi ceux dont le motif hydrophile est constitué par un monomère anionique insaturé éthylénique, plus particulièrement par un acide carboxylique vinylique et tout particulièrement par un acide acrylique, un acide méthacrylique ou leurs mélanges, et dont le motif éther d’allyle à chaîne grasse correspond au monomère de formule (I) suivante : CH2 = C(R’)CH2 O Bn R (I) , dans laquelle R’ désigne H ou CH3, B désigne le radical éthylèneoxy, n est nul ou désigne un entier allant de 1 à 100, R désigne un radical hydrocarboné choisi parmi les radicaux alkyl, arylalkyle, aryle, alkylaryle, cycloalkyle, comprenant 8 à 30 atomes de carbone, de préférence de 10 à 24, et plus particulièrement encore de 12 à 18 atomes de carbone.
Des polymères amphiphiles anioniques de ce type sont décrits et préparés, selon un procédé de polymérisation en émulsion, dans le brevet EP 0 216 479.
Parmi les polymères anioniques associatifs, on peut citer également les terpolymères d’anhydride maléique/a-oléfine en C3o-C38/maléate d’alkyle tel que le produit copolymère anhydride maléique/a-oléfine en C3o-C38/maléate d’isopropyle vendu sous le nom Performa V 1608 par la société Newphase Technologies.
Parmi les polymères anioniques associatifs, on peut citer selon un mode de réalisation préféré, les copolymères comportant parmi leurs monomères un acide carboxylique à insaturation α,β-monoéthylénique et un ester d’acide carboxylique à insaturation α,β-monoéthylénique et d’un alcool gras oxyalkyléné.
Préférentiellement, ces composés comprennent également comme monomère un ester d’acide carboxylique à insaturation α,β-monoéthylénique et d’alcool en Cr C4. A titre d’exemple de ce type de composé on peut citer l’Aculyn 22® vendu par la société Rohm et Haas, qui est un terpolymère acide méthacrylique/acrylate d’éthyle/méthacrylate de stéaryle oxyalkyléné (comprenant 20 motifs OE) ou Aculyn 28® (terpolymère d’acide méthacrylique/acrylate d’éthyle/méthacrylate de béhényle oxyéthylène (250E).
Comme polymères anioniques associatifs, on peut citer également les polymères anioniques comportant au moins un motif hydrophile de type acide carboxylique insaturé oléfinique, et au moins un motif hydrophobe exclusivement âe type ester d’alkyl (Cio-C3o) d’acide carboxylique insaturé. On peut citer à titre d’exemple les polymères anioniques décrits et préparés, selon les brevets US 3 915 921 et US 4 509 949.
Comme polymères anioniques associatifs, on peut citer également les terpolymères anioniques.
Le terpolymère anionique utilisé selon l’invention est un terpolymère linéaire ou branché et/ou réticulé, d’au moins un monomère (1) portant une fonction acide sous forme libre, partiellement ou totalement salifiée avec un monomère non-ionique (2) choisi parmi le NN.dimethylacrylamide et l’acrylate de 2-hydroxyéthyle et au moins un monomère (3) acrylate d’alkyle polyoxyéthyléné de formule (I) suivante : 4.
.(1) dans laquelle R1 représente un atome d’hydrogène, R représente un radical alkyle linéaire ou ramifié en C2-Ce et n représente un nombre allant de 1 à 10.
Par « polymère branché », on désigne un polymère non linéaire qui possède des chaînes pendantes de manière à obtenir, lorsque ce polymère est mis en solution dans l’eau, un fort état d’enchevêtrement conduisant à des viscosités, à bas gradient de vitesse très importantes.
Par « polymère réticulé », on désigne un polymère non linéaire se présentant à l’état de réseau tridimensionnelle insoluble dans l’eau mais gonflable à l’eau et conduisant à l’obtention d’un gel chimique.
La fonction acide du monomère (1) est notamment la fonction acide sulfonique, acide phosphonique, lesdites fonctions étant sous forme libre, partiellement ou totalement salifiées.
Le monomère (1) peut être choisi parmi l’acide styrènesulfonique, l’acide éthylsulfonique ou l’acide 2-méthyl-2-[(1-oxo-2-propènyl]amino] 1-propanesulfonique (appelé aussi Acryloyldimethyltaurate) sous forme libre, partiellement ou totalement salifiée. Il est présent dans le terpolymère anionique de préférence dans des proportions molaires comprises entre 5 et 95% molaire et plus particulièrement entre 10 et 90% molaire. Le monomère (1) sera plus particulièrement l’acide 2-méthyl-2-[(1-oxo-2-propènyl]amino] 1-propanesulfonique sous forme libre, partiellement ou totalement salifiée.
La fonction acide sous forme partiellement ou totalement salifiée sera de préférence un sel de métal alcalin tel qu’un sel de sodium ou de potassium, un sel d’ammonium, un sel d’aminoalcool comme un sel de monoéthanolamine ou bien un sel d’acide aminé tel qu’un sel de la lysine.
Le monomère (2) est de préférence présent dans le terpolymère anionique dans des proportions molaires allant de 4,9 à 90% molaire et plus particulièrement de 9,5 à 85% molaire et encore plus particulièrement de 19,5 à 75 % molaire.
Dans la formule (I), comme exemple de radical alkyle linéaire en Ce-C-ie, on peut citer octyle, décyle, undécyle, tridécyle, tétradécyle, pentadécyle, hexadécyle.
Dans la formule (I), comme exemple de radical alkyle ramifié en Ce-Ci6, on peut citer le 2-éthylhexyle, 2-propylheptyle, 2-butyloctyle, 2-pentylnonyle, 2-hexyldécyle, 4-méthylpentyle, 5-méthylhexyle, 6-méthylheptyle, 15-méthylpentadécyle, 16-méthylheptadécyle, 2-hexyloctyle.
Selon une forme particulière de l’invention, dans la formule (I), R désigne un radical alkyle en C-12-C16. ,
Selon une forme particulière de l’invention, dans la formule (I), n varie de 3 à 5.
On utilisera plus particulièrement comme monomère de formule (I) l’acrylate de lauryle tétraéthoxylé.
Le monomère (3) de formule (I) est de préférence présent dans le terpolymère anionique dans des proportions molaires allant de 0,1 à 10% molaire et plus particulièrement de 0,5 à 5% molaire.
Selon un mode particulier de l’invention, le terpolymère anionique est réticulé et/ou branché par un composé diéthylénique ou polyéthylénique dans la proportion exprimée par rapport à la quantité totale de monomères mis en oeuvre, de 0,005 à 1% molaire et de préférence de 0,01 à 0,5% molaire et plus particulièrement de 0,01 à 0,25% molaire. L’agent de réticulation et/ou l’agent de ramification est choisi de préférence parmi le diméthacrylate d’éthylèneglycol, l’acide diallyloxoacétique ou un de ses sels, comme le diallyloxyacétate de sodium, le tétraallyloxyéthane, le diacrylate d’éthylèneglycol, le diallyl uré, la triallyl amine, le triméthylol propanetriacrylate, le méthylènebis-(acrylamide) ou leurs mélanges.
Le terpolymère anionique peut contenir des additifs tels que des agents complexant, des agents de transfert, des agents limiteurs de chaîne.
On utilisera plus particulièrement un terpolymère anionique d’acide 2-méthyl-2-[(1-oxo-2-propènyl]amino] 1-propanesulfonique partielllement ou totalement salifié sous forme de sel d’ammonium, de Ν,Ν-diméthylacrylamide et d’acrylate de lauryle tétraéthoxylé et réticulé au triméthylol propanetriacrylate, de nom INCI Polyacrylate Crosspolymer-6 tel que le produit vendu sous le nom commercial Sepimax Zen® par la société Seppic.
Polymères associatifs cationiques
Comme polymères associatifs cationiques, on peut citer les polyacrylates à groupements latéraux aminés.
Les polyacrylates à groupements latéraux aminés, quaternisés ou non, possèdent par exemple des groupements hydrophobes du type Steareth 20 (alcool stéarylique polyoxyéthyléné (20)).
Comme exemples de polyacrylates à chaînes latérales aminées, on peut citer les polymères 8781-121B ou 9492-103 de la société National Starch.
Polymères associatifs non-ioniques
Les polymères associatifs non-ioniques peuvent être choisis parmi : les copolymères de vinyl pyrrolidone et de monomères hydrophobes à chaîne grasse ; les copolymères de méthacrylates ou d’acrylates d’alkyles en Ci-C6 et de monomères amphiphiles comportant au moins une chaîne grasse ; les copolymères de méthacrylates ou d’acrylates hydrophiles et de monomères hydrophobes comportant au moins une chaîne grasse tels que par exemple le copolymère méthacrylate de polyéthylèneglycol/méthacrylate de lauryle ; les polyuréthanes associatifs.
Les polyuréthanes associatifs sont des copolymères séquencés non ioniques comportant dans la chaîne, à la fois des séquences hydrophiles de nature le plus souvent polyoxyéthylénée (les polyuréthanes peuvent alors êtres appelés des polyuréthanes polyéthers) et des séquences hydrophobes qui peuvent être des enchaînements aliphatiques seuls et/ou des enchaînements cycloaliphatiques et/ou aromatiques.
En particulier, ces polymères comportent au moins deux chaînes lipophiles hydrocarbonées, ayant de C6 à C30 atomes de carbone, séparées par une séquence hydrophile, les chaînes hydrocarbonées peuvent être des chaînes pendantes ou des chaînes en bout de séquence hydrophile. En particulier, il est possible qu’une ou plusieurs chaînes pendantes soient prévues. En outre, le polymère peut comporter, une chaîne hydrocarbonée à un bout ou aux deux bouts d’une séquence hydrophile.
Les polyuréthanes associatifs peuvent être séquencés sous forme de tribloc ou multibloc. Les séquences hydrophobes peuvent donc être à chaque extrémité de la chaîne (par exemple : copolymère tribloc à séquence centrale hydrophile) ou réparties à la fois aux extrémités et dans la chaîne (copolymère multiséquencé par exemple). Ces polymères peuvent être également en greffons ou en étoile. De préférence, les polyuréthanes associatifs sont des copolymères triblocs dont la séquence hydrophile est une chaîne polyoxyéthylénée comportant de 50 à 1000 groupements oxyéthylénés. En général, les polyuréthannes associatifs comportent une liaison uréthane entre les séquences hydrophiles, d’où l’origine du nom.
Selon un mode de réalisation préféré, on utilise à titre de gélifiant un polymère associatif non ionique de type polyuréthane. A titre d’exemples de polyéthers polyuréthanes non-ioniques à chaîne grasse utilisables dans l’invention, on peut aussi utiliser le Rhéolate® FX 1100 (Steareth-100/PEG 136/HDI(hexaméthy| diisocyanate) copolymer), le Rhéolate® 205 à fonction urée vendu par la société Elementis ou encore les Rhéolates® 208, 204 ou 212, ainsi que l’Acrysol® RM 184 ou l’Acrysol® RM 2020.
On peut également citer le produit Elfacos® T210 à chaîne alkyle en Ci2-Ci4et le produit Elfacos® T212 à chaîne alkyle en C16-18 (PPG-14 Palmeth-60 Hexyl Dicarbamate) de chez Akzo.
Le produit DW 1206B® de chez Rohm &amp; Haas à chaîne alkyle en C2o et à liaison uréthanne, proposé à 20% en matière sèche dans l’eau, peut aussi être utilisé.
On peut aussi utiliser des solutions ou dispersions de ces polymères notamment dans l’eau ou en milieu hydroalcoolique. A titre d’exemple de tels polymères, on peut citer le Rhéolate® 255, le Rhéolate ® 278 et le Rhéolate ® 244 vendus par la société Elementis. On peut aussi utiliser le produit DW 1206F et le DW 1206J proposés par la société Rohm &amp; Haas.
Les polyuréthanes associatifs utilisables selon l’invention sont en particulier ceux décrits dans l’article de G. Fonnum, J. Bakke et Fk. Hansen, Colloid Polym. Sci, 271,380-389(1993).
Plus particulièrement encore, selon l’invention, on peut aussi utiliser un polyuréthane associatif susceptible d’être obtenu par polycondensation d’au moins trois composés comprenant (i) au moins un polyéthylèneglycol comprenant de 150 à 180 moles d’oxyde d’éthylène, (ii) de l’alcool stéarylique ou de l’alcool décylique et (iii) au moins un diisocyanate.
De tels polyéther polyuréthanes sont vendus notamment par la société Rohm &amp; Haas sous les appellations l’Aculyn® 46 et l’Aculyn® 44. L’ Aculyn 46® est un polycondensat de polyéthylèneglycol à 150 ou 180 moles d’oxyde d’éthylène, d’alcool stéarylique et de méthylène bis(4-cyclohexyl-isocyanate) (SMDI), à 15% en poids dans une matrice de maltodextrine (4%) et d’eau (81%), et P Aculyn® 44 est un polycondensat de polyéthylèneglycol à 150 ou 180 moles d'oxyde d’éthylène, d’alcool décylique et de méthylène bis(4-cyclohexylisocyanate) (SMDI), à 35% en poids dans un mélange de propylèneglycol (39%) et d’eau (26%).
On peut aussi utiliser des solutions ou dispersions de ces polymères notamment dans l’eau ou en milieu hydroalcoolique. A titre d’exemple de tels polymères, on peut citer le SER AD FX1010®, le SER AD FX1035® et le SER AD 107®0 de la société Elementis, le Rhéolate® 255, le Rhéolate® 278 et le Rhéolate® 244 vendus par la société Elementis. On peut aussi utiliser les produits Aculyn® 44, Aculyn® 46, DW 1206F® et le DW 1206J®, ainsi que l’Acrysol® RM 184 de la société Rohm &amp; Haas, ou bien encore le Borchi Gel LW 44® de la société Borchers, et leurs mélanges.
Polymères associatifs amphotères
Parmi les polymères amphotères associatifs de l’invention, on peut citer les polymères amphotères, réticulés ou non réticulés, branchés ou non branchés, susceptibles d’être obtenus par la copolymérisation : 1) d’au moins un monomère de formule (IVa) ou (IVb) : (IVa)
(IVb) dans lesquelles R4 et R5, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène ou un radical méthyle, R6, R7 et Rs, identiques ou différents, représente un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 30 atomes de carbone ; Z représente un groupe NH ou un atome d’oxygène ; n est un nombre entier de 2 à 5 ; A' est un anion issu d’un acide organique ou minéral, tel qu’un anion méthosulfate ou un halogénure tel que chlorure ou bromure ; 2) d’au moins un monomère de formule (V) :
(V) dans laquelle Rg et R10, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène ou un radical méthyle ; Z1 représente un groupe OH ou un groupe NHC(CH3)2CH2S03H ; 3) d’au moins un monomère de formule (VI) :
(VI) dans laquelle R9 et R10, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène ou un radical méthyle, X désigne un atome d’oxygène ou d’azote et R11 désigne un radical alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 30 atomes de carbone ; 4) éventuellement au moins un agent de réticulation ou de branchement ; l’un au moins des monomères de formule (IVa), (IVb) ou (VI) comportant au moins une chaîne grasse ayant de 8 à 30 atomes de carbone et lesdits composés des monomères de formule (IVa), (IVb), (V) et (VI) pouvant être quaternisés par exemple par un halogénure d’alkyle en C1-C4 ou un sulfate de dialkyle en C1-C4.
Les monomères de formule (IVa) et (IVb) de la présente invention sont choisis, de préférence, dans le groupe constitué par : - le diméthylaminoéthylméthacrylate, le diméthylaminoéthylacrylate, - le diéthylaminoéthylméthacrylate, le diéthylaminoéthylacrylate, - le diméthylaminopropylméthacrylate, le diméthylaminopropylacrylate, - le diméthylaminopropylméthacrylamide, le diméthylaminopropylacrylamide, éventuellement quaternisés par exemple par un halogénure d’alkyle en C1-C4 ou un sulfate de dialkyle en C1-C4.
Plus particulièrement, le monomère de formule (IVa) est choisi parmi le chlorure d’acrylamidopropyl triméthyl ammonium et le chlorure de méthacrylamidopropyl triméthyl ammonium.
Les composés de formule (V) de la présente invention sont choisis, de préférence, dans le groupe constitué par l’acide acrylique, l’acide méthacrylique, l’acide crotonique, l’acide méthyl-2 crotonique, l’acide 2-acrylamido-2-méthylpropane sulfonique et l’acide 2-méthacrylamido-2-méthylpropane sulfonique. Plus particulièrement, le monomère de formule (V) est l’acide acrylique.
Les monomères de formule (VI) de la présente invention sont choisis, de préférence, dans le groupe constitué des acrylates ou méthacrylate d’alkyle en C12-C22 et plus particulièrement en Ci6-Ci8. L’agent de réticulation ou de branchement est de préférence choisi parmi le N,N’-méthylène bis-acrylamide, le chlorure de triallyl méthyl ammonium, le méthacrylate d’allyle, le n-méthylolacrylamide, les diméthacrylate de polyéthylène glycols, le diméthacrylate d’éthylène glycol, le diméthacrylate de diéthylène glycol, le diméthacrylate de 1,6-hexanediol et i’allyl sucrose.
Les polymères selon l’invention peuvent également contenir d’autre monomères tels que des monomères non ioniques et en particulier tels que les acrylates ou méthacrylates d’alkylë en C1-C4.
Le rapport du nombre de charges cationiques/charges anioniques dans ces polymères amphotères est de préférence égal à environ 1.
Les poids moléculaires moyen en poids des polymères amphotères associatifs, présentent une masse moléculaire moyenne en poids supérieure à 500, de préférence allant de 10000 à 10000000, et encore plus préférentiellement de 100000 à 8000000.
De préférence, les polymères amphotères associatifs de l’invention contiennent de 1 à 99% de moles, plus préférentiellement de 20 à 95% de moles et encore plus préférentiellement de 25 % à 75 % de moles de composé(s) de formule (IVa) ou (IVb). Ils contiennent aussi de préférence de 1 à 80% de moles, plus préférentiellement de 5 à 80% de moles et encore plus préférentiellement de 25 à 75% de moles de composé(s) de formule (V). La teneur en composé(s) de formule (VI) est de préférence comprise de 0,1 à 70% de moles, plus préférentiellement de 1 à 50% de moles et encore plus préférentiellement de 1 à 10% de moles. L’agent de réticulation ou de branchement lorsqu’il est présent est de préférence de 0,0001 à 1% de moles et plus préférentiellement de 0,0001 à 0,1% de moles.
De préférence, le rapport molaire entre le ou les composés de formules (IVa) ou (IVb) et le ou les composés de formule (V) varie de 20:80 à 95:5, et plus préférentiellement de 25:75 à 75:25. ¥
Les polymères amphotères associatifs selon l’invention sont par exemple décrits dans la demande de brevet WO 98/44012.
Les polymères amphotères particulièrement préférés selon l’invention sont choisis parmi les copolymères acide acrylique/chlorure d’acrylamidopropyl triméthyl ammonium/méthacrylate de stéaryle.
Selon un mode de réalisation préféré, le polymère associatif est choisi parmi les polymères associatifs non ioniques et plus particulièrement parmi les polyuréthanes associatifs, tels que le Stéareth-100/PEG-136/HDI Copolymer vendu sous le nom Rhéolate FX 1100® par Elementis.
Un tel polymère associatif est avantageusement utilisé à raison de 0,1 à 8% en poids en matière sèche et de préférence de 0,5 à 4% en poids par rapport au poids total de la phase aqueuse. II. B. 2 Les polvacrvlamides et les polymères et copolvmères d’acide 2- acrvlamido 2-méthvlDropane sulfonigue
Les polymères utilisés convenant à titre de gélifiant aqueux pour l’invention peuvent être des homopolymères ou copolymères, réticulés ou non-réticulés comportant au moins le monomère acide 2-acrylamido 2-méthyl propane sulfonique (AMPS®), sous forme partiellement ou totalement neutralisée par une base minérale autre que l’ammoniaque telle que la soude ou la potasse.
Ils sont de préférence neutralisés totalement ou pratiquement totalement neutralisés, c’est-à-dire neutralisés à au moins 90%.
Ces polymères d’AMPS® selon l’invention peuvent être réticulés ou non-réticulés.
Lorsque les polymères sont réticulés, les agents de réticulation peuvent être choisis parmi les composés à polyinsaturation oléfinique couramment utilisés pour la réticulation des polymères obtenus par polymérisation radicalaire.
On peut citer par exemple comme agents de réticulation, le divinylbenzène, l’éther diallylique, le dipropylèneglycol-diallyléther, les polyglycol-diallyléthers, le triéthylèneglycol-divinyléther, l’hydroquinone-diallyl-éther, le di(méth)acrylate de d’éthylèneglycol ou de tétraéthylèneglycol, le triméthylol propane triacrylate, le méthylène-bis-acrylamide, le méthylène-bis-méthacrylamide, la triallylamine, le triallylcyanurate, le diallylmaléate, la tétraallyléthylènediamine, le tétra-allyloxy-éthane, le triméthylolpropane-diallyléther, le (méth)acrylate d’allyle, les éthers allyliques d’alcools de la série des sucres, ou d’autres allyl- ou vinyl- éthers * d’alcools polyfonctionnels, ainsi que les esters allyliques des dérivés de l’acide phosphorique et/ou vinylphosphonique, ou les mélanges de ces composés.
Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, l’agent de réticulation est choisi parmi le méthylène-bis-acrylamide, le méthacrylate d’allyle ou le triméthylol propane triacrylate (TMPTA). Le taux de réticulation va en général de 0,01 à 10% en moles et plus particulièrement de 0,2 à 2% en moles par rapport au polymère.
Les polymères d’AMPS® convenant à l’invention sont hydrosolubles ou hydrodispersibles. Ils sont dans ce cas : soit des « homopolymères » ne comportant que des monomères AMPS® et, s’ils sont réticulés, un ou plusieurs agents de réticulation tels que ceux définis ci-dessus ; soit des copolymères obtenus à partir de l’AMPS® et d’un ou plusieurs monomères à insaturation éthylépique hydrophiles ou hydrophobes et, s'ils sont réticulés, un ou plusieurs agents de réticulation tels que ceux définis ci-dessus. Lorsque lesdits copolymères comportent des monomères à insaturation éthylénique hydrophobes, ces derniers ne comportent pas de chaîne grasse et sont de préférence présents dans de faibles quantités.
On entend par « chaîne grasse », au sens de la présente invention, toute chaîne hydrocarbonée comportant au moins 7 atomes de carbone.
Par « hydrosoluble ou hydrodispersible », on entend des polymères qui, introduits dans une phase aqueuse à 25 C, à une concentration massique égale à 1%, permettent l’obtention d’une solution macroscopiquement homogène et transparente, c’est à dire ayant une valeur de transmittance maximum de la lumière, à une longueur d’onde égale à 500 nm, à travers un échantillon de 1 cm d’épaisseur, d’au moins 60%, de préférence d’au moins 70%.
Les « homopolymères » selon l’invention sont de préférence réticulés et neutralisés, et ils peuvent être obtenus selon le procédé de préparation comprenant les étapes suivantes : (a) on disperse ou on dissout le monomère tel que l’AMPS sous forme libre dans une solution de tertio-butanol ou d’eau et de tertio-butanol ; (b) on neutralise la solution ou la dispersion de monomère obtenue en (a) par une ou plusieurs bases minérales ou organiques, de préférence l’ammoniaque NH3, dans une quantité permettant d’obtenir un taux de neutralisation des fonctions acides sulfoniques du polymère allant de 90 à 100% ; (c) on ajoute à la solution ou dispersion obtenue en (b), le ou les monomères réticulants ; (d) on effectue une polymérisation radicalaire classique en la présence d’amorceurs de radicaux libres à une température allant de 10 à 150°C ; le polymère précipitant dans la solution ou la dispersion à base de tertio-butanol.
Les copolymères hydrosolubles ou hydrodispersibles d’AMPS® selon l’invention contiennent des monomères à insaturation éthylénique hydrosolubles, des monomères hydrophobes ou leurs mélanges.
Les co-monomères hydrosolubles peuvent être ioniques ou non-ioniques.
Parmi les co-monomères hydrosolubles ioniques, on peut citer par exemple les composés suivants et leurs sels : - l’acide (méth)acrylique, - l’acide styrène sulfonique, - l’acide vinylsulfonique et l’acide (méth)allylsulfonique, - l’acide vinyl phophonique, - l’acide maléique, - l’acide itaconique, - l’acide crotonique, - les monomères vinyliques hydrosolubles de formule (A) suivante : «*) dans laquelle :
- Ri est choisi parmi H, -CH3, -C2H5 ou -C3H7 ; - X1 est choisi parmi : - les oxydes d’alkyle de type -OR2 où R2est un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 6 atomes de carbone, substitué par au moins un groupement sulfonique (-SO3) et/ou sulfate (-SO4) et/ou phosphate (-P04H2-).
Parmi, les co-monomères hydrosolubles non-ioniques, on peut citer par exemple : - le (méth)acrylamide, - la N-vinylacétamide et la N-méthyl N-vinylacétamide, - la N-vinylformamide et la N-méthyl N-vinylformamide, - l’anhydride maléique, - la vinylamine, - les N-vinyllactames comportant un groupe alkyl cyclique ayant de 4 à 9 atomes de carbone, tels que la N-vinylpyrrolidone, la N-butyrolactame et la N-vinylcaprolactame, - l’alcool vinylique de formule CH2=CHOH, - les monomères vinyliques hydrosolubles de formule (B) suivante : (8) dans laquelle :
- R3 est choisi parmi H, -CH3, -C2H5 ou -C3H7 ; - X2 est choisi parmi les oxydes d’alkyle de type -OR4 où R4 est un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 6 carbones, éventuellement substitué par un atome d’halogène (iode, brome, chlore, flupr) ; un groupement hydroxy (-OH) ; éther.
Citons par exemple le (méth)acrylate de glycidyle, le méthacrylate d’hydroxyéthyle, et les (méth)acrylates d’éthylène glycol, de diéthylèneglycol ou de polyalkylèneglycol.
Parmi les comonomères hydrophobes sans chaîne grasse, on peut citer par exemple : le styrène et ses dérivés tel que le 4-butylstyrène, l’alpha méthylstyrène et le vinyltoluène ; l’acétate de vinyle de formule CH2=CH-OCOCH3 ! les vinyléthers de formule CH2=CHOR dans laquelle R est un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 6 carbones ; l’acrylonitrile ; la caprolactone ; le chlorure de vinyle et le chlorure de vinylidène ; les dérivés siliconés, conduisant après polymérisation à des polymères siliconés tels que Je méthacryloxypropyltris(triméthylsiloxy)silane et les méthacrylamides siliconés ; les monomères vinyliques hydrophobes de formule (C) suivante : (C) dans laquelle :
R4 est choisi parmi H, -CH3, -C2H5 ou -C3H7 ; X3 est choisi parmi : les oxydes d’alkyle de type -OR5 où R5est un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 6 atomes de carbone.
Citons par exemple, le méthacrylate de méthyle, le méthacrylate d’éthyle, le (meth)acrylate de n-butyle, le (meth)acrylate de tertio-butyle, l’acrylate de cyclohexyle et l’acrylate d’isobornyle et l’acrylate d’éthyle 2-hexyle.
Les polymères d’AMPS® hydrosolubles ou hydrodispersibles de l’invention ont de préférence une masse molaire allant de 50000 à 10000000 g/mole, de préférence de 80000 à 8000000 g/mole, et de façon encore plus préférée de 100000 à 7000000 g/mole.
Comme homopolymères hydrosolubles ou hydrodispersibles d’AMPS® convenant à l’invention, on peut citer par exemple les polymères réticulés ou non d’acrylamido-2-methyl propane sulfonate de sodium tel que celui utilisé dans le produit commercial Simulgel 800® (nom CTFA : Sodium Polyacryloyldimethyl Taurate), les polymères réticulés d’acrylamido-2-methyl propane sulfonate d’ammonium (nom INCI : Ammonium Polyacryldiméthyltauramide) tels que ceux décrits dans le brevet EP0815928B1 et tel que le produit vendu sous le nom commercial Hostacerin AMPS® par la société Clariant.
Comme copolymères hydrosolubles ou hydrodispersibles d’AMPS conformes à l’invention, on peut citer par exemple : - les copolymères réticulés acrylamide/acrylamido-2-methyl propane sulfonate de sodium tels que celui utilisé dans le produit commercial SEPIGEL 305® (nom CTFA : Polyacrylamide/Ci3-Ci4 Isoparaffin/ Laureth-7) ou celui utilisé dans le produit commercial vendu sous la dénomination Simulgel 600® (nom CTFA: Acrylamide/Sodium acryloyldiméthyltaurate/lsohexadécane/Polysorbate-80) par la société Seppic ; - les copolymères d’AMPS® et de vinylpyrrolidone ou de vinylformamide tels que celui utilisé dans le produit commercial vendu sous la dénomination Aristoflex AVC® par la société Clariant (nom CTFA : Amitionium Acryloyldiméthyltaurate/ VP Copolymer) mais neutralisé par la soude ou la potasse ; - les copolymères d’AMPS® et d’acrylate de sodium, comme par exemple le copolymère AMPS®/acrylate de sodium tel que celui utilisé dans le produit commercial vendu sous la dénomination Simulgel EG® par la société Seppic ou sous le nom commercial Sepinov EM® (nom CTFA : Hydroxyéthyl Acrylate/Sodium Acryloyldiméthyl taurate copolymer) ; f - les copolymères d’AMPS® et d’hydroxyéthyl acrylate, comme par exemple le copolymère AMPS®/hydroxyéthyl acrylate tel que celui utilisé dans le produit commercial vendu sous la dénomination Simulgel NS® par la société Seppic (nom CTFA : Hydroxyéthyl Acrylate/Sodium Acryloyldiméthyltaurate copolymer (And)
Squalane (And) Polysorbate 60) ou comme le produit commercialisé sous le nom Copolymère Acrylamido-2-Méthyl propane Sulfonate de Sodium/Hydroxyéthylacrylate comme le produit commercial Sepinov EMT 10® (nom INCI : Hydroxyéthyl Acrylate/Sodium Acryloyldiméthyl taurate copolymer).
Comme copolymères hydrosolubles ou hydrodispersibles d’AMPS® préférés conformes à l’invention, on peut citer les copolymères d’AMPS® et d’hydroxyéthyl acrylate. D’une manière générale, une phase aqueuse selon l’invention peut comprendre de 0,1 à 8% en poids en matière sèche de préférence de 0,2 à 5% en poids et plus préférentiellement de 0,7 à 5 % en poids de polyacrylamide(s) et/ou de polymère(s) et copolymère(s) d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonique, réticulé(s) et/ou neutralisé(s) par rapport à son poids total. II.B.3 Les polymères carboxvvinvliaues modifiés ou non
Les polymères carboxyvinyliques modifiés ou non peuvent être des copolymères issus de la polymérisation d’au moins un monomère (a) choisi parmi les acides carboxyliques à insaturation a,b-éthylénique ou leurs esters, avec au moins un monomère (b) à insaturation éthylénique comportant un groupement hydrophobe.
On entend par « copolymères » aussi bien les copolymères obtenus à partir de deux sortes de monomères que ceux obtenus à partir de plus de deux sortes de monomères tels que les terpolymères obtenus à partir de trois sortes de monomères.
Leur structure chimique comprend plus particulièrement au moins un motif hydrophile et au moins un motif hydrophobe. Par groupement ou motif hydrophobe, on entend un radical à chaîne hydrocarbonée, saturée ou non, linéaire ou ramifiée, comprenant au moins 8 atomes de carbone, de préférence de 10 à 30 atomes de carbone, en particulier de 12 à 30 atomes de carbone et plus préférentiellement de 18 à 30 atomes de carbone.
De préférence, ces copolymères sont choisis parmi les copolymères isçus de la polymérisation : < - d’au moins un monomère de formule (1) suivante :
(1) dans laquelle, Ri désigne H ou CH3 ou C2H5, c’est-à-dire des monomères acide acrylique, acide méthacrylique ou acide éthacrylique, et - d’au moins un monomère de type ester d’alkyl (C10-C3o) d’acide carboxylique insaturé correspondant au monomère de formule (2) suivante :
(2) dans laquelle, R2 désigne H ou CH3 ou C2H5 (c’est-à-dire des motifs acrylates, méthacrylates ou éthacrylates) et de préférence H (motifs acrylates) ou CH3 (motifs méthacrylates), R3 désignant un radical alkyle en Cio-C30, et de préférence en Ci2-C22.
Les esters d’alkyles (Cio-C3o) d’acides carboxyliques insaturés sont choisis de préférence parmi l’acrylate de lauryje, l’acrylate de stéaryle, l’acrylate de décyle, l’acrylate d’isodécyle, l’acrylate de dodécyle, et les méthacrylates correspondants, tels que le méthacrylate de lauryle, le méthacrylate de stéaryle, le méthacrylate de décyle, le méthacrylate d’isodécyle, et le méthacrylate de dodécyle et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation préféré, ces polymères sont réticulés.
Parmi ce type de copolymères, on utilisera plus particulièrement des polymères issus de la polymérisation d’un mélange de monomères comprenant : - essentiellement de l’acide acrylique, - un ester de formule (2) décrite ci-dessus et dans laquelle R2 désigne H ou CH3, R3 désignant un radical alkyle ayant de 12 à 22 atomes de carbone, et - un agent réticulant, qui est un monomère insaturé polyéthylénique copolymérisable bien connu, comme le phtalate de diallyle, le (méth)acrylate d’allyl, le divinylbenzène, le diméthacrylate de (poly)éthylèneglycol, et le méthylène-bis-acrylamide.
Parmi ce type de copolymères, on utilisera plus particulièrement ceux constitués de 95 à 60% en poids d’acide acrylique (motif hydrophile), 4 à 40% en poids d’acrylate d’alkyles en C10-C30 (motif hydrophobe), et 0 à 6% en poids de monomère polymérisable réticulant, ou bien ceux constitués de 98 à 96% en poids d’acide acrylique (motif hydrophile), 1 à 4% en poids d’acrylate d’alkyles en Ci0-C30 (motif hydrophobe), et 0,1 à 0,6% en poids de monomère polymérisable réticulant tel que ceux décrits précédemment.
Parmi lesdits polymères ci-dessus, on préfère tout particulièrement selon la présente invention, les copolymères acrylate/Cio-C30-alkylacrylate (nom INCI : Acrylates/Cio-3o Alkyl acrylate Crosspolymer) tels que les produits commercialisés par la société Lubrizol sous les dénominations commerciales Pemulen TR-1®, Pemulen TR-2®, Carbopol 1382®, Carbopol EDT 2020®, Carbopol Ultrez 20® Polymer et encore plus préférentiellement le Pemulen TR-2®.
Parmi les polymères carboxyvinyliques modifiés ou non, on peut encore citer les polyacrylates de sodium tels que ceux commercialisés sous la dénomination Cosmedia SP® contenant 90% de matière sèche et 10% d’eau, ou Cosmedia SPL® en émulsion inverse contenant environ 60% de matière sèche, une huile (polydecene hydrogéné) et un tensio-actif (PPG-5 Laureth-5), tous deux vendus par la société Cognis. (
On peut également citer les polyacrylates de sodium partiellement neutralisés se trouvant sous forme d’une émulsion inverse comprenant au moins une huile polaire, par exemple celui vendu sous la dénomination Luvigel® EM par la société BASF.
Les polymères carboxyvinyliques modifiés ou non peuvent être également choisi parmi les homopolymères d’acide (méth)acrylique réticulés.
Par «(méth)acrylique » au sens de la présente demande, on entend « acrylique ou méthacrylique ». A titre d’exemple, on peut citer ceux vendus par Lubrizol sous les dénominations Carbopol, 910, 934, 940, 941, 934 P, 980, 981, 2984, 5984, Carbopol Ultrez 10 Polymer, ou par 3V-Sigma sous la dénomination Synthalen® K, Synthalen® L, ou Synthalen® M.
Parmi les polymères carboxyvinyliques modifiés ou non, on peut en particulier citer le Carbopol® (nom CTFA : carbomer) et le Pemulen® (nom CTFA : Acrylates/Cio-3o akyl acrylate crosspolymer) commercialisés par la société Lubrizol.
Les polymères carboxyvinyliques, modifiés ou non, peuvent être présents à raison de 0,1 à 5 % en poids en matière sèche par rapport au poids de la phase aqueuse, en particulier de 0,3 à 1% en poids, de préférence de 0,4 à 1% par rapport au poids de la phase aqueuse.
Avantageusement, une composition selon l’invention comprend un gélifiant hydrophile polymérique synthétique choisi parmi les polymères et copolymères d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonique.
Selon une variante préférée, le gélifiant hydrophile polymérique synthétique est un polyacrylate de sodium réticulé ou, de préférence, 'un copolymère d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonique et d’hydroxyéthyl acrylate.
Selon une autre variante préférée, le gélifiant hydrophile polymérique synthétique est au moins un polymère d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonate d’ammonium. III. Autres gélifiants hydrophiles
Ces gélifiants sont plus particulièrement choisis parmi les silicates mixtes et les silices pyrogénées. III.A. Silicate mixte
Au sens de la présente invention, on entend par silicate mixte tous les silicates d’origine naturelle ou synthétique renfermant plusieurs (deux ou plus) types de cations choisis parmi les métaux alcalins (par exemple Na, Li, K) ou alcalino-terreux (par exemple Be, Mg, Ca), les métaux de transition et l’aluminium.
Selon un mode de réalisation particulier, le ou les silicates mixtes se présentent sous la forme de particules solides contenant au moins 10% en poids d’au moins un silicate par rapport au poids total des particules. Dans la suite du présent exposé, ces particules sont désignées par « particules de silicate ».
De préférence, les particules de silicate contiennent moins de 1% en poids d’aluminium par rapport au poids total des particules. De manière encore plus préférée, elles contiennent de 0 à 1% en poids d’aluminium par rapport au poids total des particules.
De préférence, les particules de silicate contiennent au moins 50 % en poids de silicate, mieux encore au moins 70% en poids par rapport au poids total des particules. Les particules contenant au moins 90% en poids de silicates, par rapport au poids total des particules, sont particulièrement préférées.
En particulier, il s’agit d’un silicate ou d’un mélange de silicates de métaux alcalins ou alcalino terreux, d’aluminium ou de fer.
De préférence,, il s’agit de silicate de sodium, de magnésium et/ou de litium.
Pour garantir de bonnes propriétés cosmétiques, ces silicates se présentent généralement sous une forme finement divisée, et en particulier sous forme de particules ayant une taille moyenne allant de 2 nm à 1 pm (de 2 à 1000 nm), et de préférence de 5 à 600 nm, et encore plus préférentiellement de 20 à 250 nm.
Les particules de silicate peuvent avoir une forme quelconque, par exemple la forme de sphères, de paillettes, d’aiguilles, de plaquettes, de disques, de feuillets, ou des formes totalement aléatoires. De préférence, les particules de silicates ont la forme de disques ou de feuillets.
Aussi, on entend par « taille moyenne » des particules la taille moyenne en nombre de la plus grande dimension (longueur) qu’il est possible de mesurer entre deux points diamétralement opposés d’une particule individuelle. La taille peut être déterminée par exemple par microscopie électronique à transmission, ou à partir de la mesure de la surface spécifique par la méthode BET, ou encore par l’intermédiaire d’un granulomètre laser.
Lorsque les particules sous forme de disques ou de feuillets, elles ont généralement une épaisseur allant d’environ 0,5 à 5 nm.
Les particules de silicate peuvent être constituées d’un alliage avec des oxydes de métaux ou métalloïdes, obtenu par exemple par fusion thermique de ses différents constituants. Lorsque les particules comprennent en outre un tel oxyde de métal ou métalloïde, celui-ci est de préférence choisi parmi l’oxyde de silicium, de bore ou d’aluminium. (
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, les silicates sont des phyllosilicates, à savoir des silicates ayant une structure dans laquelle les tétraèdres Si04 sont organisés en feuillets entre lesquels se trouvent enfermés les cations métalliques.
Les silicates mixtes convenant à l’invention peuvent être choisis par exemple parmi les montmorillonites, les hectorites, les bentonites, la beidellite, les saponites. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, les silicates mixtes utilisés sont plus particulièrement choisis parmi les hectorites et les bentonites, et encore mieux parmi les laponites.
Une famille de silicates particulièrement préférée dans les compositions de la présente invention est donc celle des laponites. Les laponites sont des silicates de magnésium, de sodium et éventuellement de lithium, ayant une structure en couches semblable à celle des montmorillonites. La laponite est la forme synthétique du minéral naturel appelé « hectorite ». L’origine synthétique de cette famille de silicates présente un avantage considérable par rapport à la forme naturelle car elle permet une bonne maîtrise de la composition du produit. En outre, les laponites ont l’avantage d’avoir une taille de particules bien inférieure à celles de l’hectorite et de la bentonite naturelles.
Comme laponites, on peut citer notamment les produits vendus sous les dénominations suivantes : Laponite® XLS, Laponite® XLG, Laponite® RD, Laponite® RDS, LAPONITE® XL21 (ces produits sont des silicates de sodium et de magnésium et des silicates de sodium, de lithium et de magnésium) par la société Rockwood Additives Limited.
De tels gélifiants peuvent être mis en œuvre à raison de 0,1 à 8% en poids en matière sèche par rapport au poids total de la phase aqueuse, notamment de 0,1 à 5% en poids, et en particulier de 0,5 à 3% en poids par rapport au poids total de la phase aqueuse. III.B. Silice pyroaénée hydrophile
Les silices pyrogénées selon la présente invention sont hydrophiles.
Les silices hydrophiles pyrogénées sont obtenues par pyrolyse en flamme continue à 1000°C du tétrachlorure de silicium (SiCI4) en présence d’hydrogène et d’oxygène. Parmi les silices pyrogénées à caractère hydrophile utilisables selon la présente invention, on peut citer notamment celles vendues par la société DEGUSSA ou EVONIK DEGUSSA sous les dénominations commerciales AEROSIL® 90, 130, 150, 200, 300 et 380, ou encore par la société CABOT sous la dénomination Carbosil H5®.
De. tels gélifiants peuvent être mis en œuvre à raison de 0,1 à 10% en poids en matière sèche par rapport au poids total de la phase aqueuse, notamment de 0,1 à 5% en poids, et en particulier de 0,5 à 3% en poids par rapport au poids total de la phase aqueuse.
GELIFIANT LIPOPHILE
On entend par « gélifiant lipophile » au sens de la présente invention, un composé apte à gélifier la phase huileuse des compositions selon l’invention.
Le gélifiant est lipophile donc présent dans la phase huileuse de la composition.
Le gélifiant est liposoluble ou lipodispersible.
Comme il ressort de ce qui suit, le gélifiant lipophile est avantageusement choisi parmi les gélifiants particulaires, les élastomères d’organopolysiloxane, les polymères semi-cristallins, les esters de dextrine, les polymères à liaison hydrogène, et leurs mélanges. I. Les gélifiants particulaires
Le gélifiant particulaire mis en œuvre dans la composition selon l’invention se présente sous forme de particules, de préférence sphériques. A titre représentatif des gélifiants particulaires lipophiles convenant à l’invention peuvent être tout particulièrement cité les cires, polaires et apolaires, les argiles modifiées, les silices comme les silices pyrogénées et les aérogels de silice hydrophobes.
Les cires
Par « cire » considérée dans le cadre de la présente invention on entend d’une manière générale un composé lipophile, solide à température ambiante (25 C), à changement d’état solide/liquide réversible, ayant un point de fusion supérieur ou * égal à 30°C pouvant aller jusqu’à 200°C et notamment jusqu’à 120°C.
Au sens de l’invention, la température de fusion correspond à la température du pic le plus endothermique observé en analyse thermique (DSC) telle que décrite dans la norme ISO 11357-3 ; 1999. Le point de fusion de la cire peut être mesuré à l’aide d’un calorimètre à balayage différentiel (DSC), par exemple le calorimètre vendu sous la dénomination « MDSC 2920 » par la société TA Instruments.
Le protocole de mesure est le suivant :
Un échantillon de 5 mg de cire disposé dans un creuset est soumis à une première montée en température allant de -20°C à 100°C, à la vitesse de chauffe de 10C/minute, puis est refroidi de 100°C à -20°C à une vitesse de refroidissement de 10C/minute et enfin soumis à une deuxième montée en température allant de -20°C à 100 C p une vitesse de chauffe de 5 C/minute. Pendant la deuxième montée en température, on mesure la variation de la différence de puissance absorbée par le creuset vide et par lé creuset contenant l’échantillon de cire en fonction de la température. Le point de fusion du composé est la valeur de la température correspondant au sommet du pic de la courbe représentant la variation de la différence de puissance absorbée en fonction de la température.
Les cires susceptibles d’être utilisées dans les compositions selon l’invention sont choisies parmi les cires, solides, à température ambiante d’origine animale, végétale, minérale ou de synthèse et leurs mélanges.
Les cires, au sens de l’invention, peuvent être celles utilisées généralement dans les domaines cosmétiques ou dermatologiques. Elles peuvent notamment être polaire ou apolaire, hydrocarbonées siliconées et/ou fluorées, comportant éventuellement des fonctions ester ou hydroxyle. Elles peuvent être également d’origine naturelle ou synthétique. a) Cires apolaires
Par « cire apolaire », au sens de la présente invention, on entend une cire dont le paramètre de solubilité à 25 °C tel que défini ci-après, ôa est égal à 0 (J/cm3)/2.
La définition des paramètres de solubilité dans l’espace de solubilité tridimensionnel de Hansen sont décrits dans l’article de C. M. Hansen : « The three dimensionnai solubility parameters » J. Paint Technol. 39, 105 (1967).
Selon cet espace de Hansen : - ôd caractérise les forces de dispersion de London issues de la formation de dipôles induits lors des chocs moléculaires ; - δρ caractérise les forces d’interactions de Debye entre dipôles permanents ainsi que les forces d’interactions de Keesom entre dipôles induits et dipôles permanents ; y - ôh caractérise les forces d’interactions spécifiques (type liaisons hydrogène, acide/base, donneur/accepteur, etc.) ; - Ôa est déterminé par l’équation : δ3 = (δρ2 + ôh2)/2.
Les paramètres δρ, ôh, ôD et Ôa sont exprimés en (J/cm3)/2.
Les paramètres de solubilité sont calculés avec le logiciel HSPiP v4.1.
Les cires apolaires sont en particulier les cires hydrocarbonées constituées uniquement d’atomes de carbone et d’hydrogène et exempte d’hétéroatomes tel que N, O, Si et P.
Les cires apolaires sont choisies parmi les cires microcristallines, les cires de paraffines, l’ozokérite, les cires de polyéthylène, et leurs mélanges.
Comme ozokérite on peut citer l’Ozokérite Wax SP 1020 P®. *
Comme cires microcristallines pouvant être utilisées, on peut citer Multiwax W 445® commercialisé par la société Sonneborn, Microwax HW® et Base Wax 30540® commercialisés par la société Paramelt, et Cerewax® N°3 commercialisé par la société Baerlocher.
Comme microcires pouvant être utilisées dans les compositions selon l’invention en tant que cire apolaire, on peut citer notamment les microcires de polyéthylène telles que celles commercialisées sous les dénominations de Micropoly 200®, 220® 220L® et 250S® par la société Micro Powders.
Comme cire de polyéthylène, on peut citer Performalene 500-L Polyéthylène® et Performalene 400 Polyéthylène® commercialisés par New Phase Technologies, Asensa® SC 211 commercialisé par la société Honeywell. b) Cire polaire
Par « cire polaire », au sens de la présente invention, on entend une cire dont le paramètre de solubilité à 25 C ôa est différent de 0 (J/cm3)%.
En particulier, par « cire polaire », on entend une cire dont la structure chimique est formée essentiellement, voire constituée, d’atomes de carbone et d’hydrogène, et comprenant au moins un hétéroatome fortement électronégatif tel qu’un atome d’oxygène, d’azote, de silicium ou de phosphore.
Les cires polaires peuvent notamment être hydrocarbonées, fluorées ou siliconées.
Préférentiellement, les cires polaires peuvent être hydrocarbonées.
Par « cire hydrocarbonée », on entend une cire formée essentiellement, voire constituée, d’atomes de carbone et d’hydrogène, et éventuellement d’atomes d’oxygène, d’azote, et ne contenant pas d’atome de silicium ou de fluor. Elle peut contenir des groupes alcool, ester, éther, acide carboxylique, amine et/ou amide.
Par « cire ester », on entend selon l’invention une cire comprenant au moins une fonction ester. Par « cire alcool », on entend selon l’invention une cire comprenant au moins une fonction alcool, c’est-à-dire comprenant au moins un groupe hydroxyle (OH) libre.
On peut notamment utiliser en tant que cire ester : - les pires esters telles que celles choisies parmi : i) les cires de formule R1COOR2 dans laquelle Ri et R2 représentent des chaînes aliphatiques linéaires, ramifiées ou cycliques dont le nombre d’atomes varie de 10 à 50, pouvant contenir un hétéroatome tel que O, N ou P et dont la température de point de fusion varie de 25 à 120 C. ii) le tétrastéarate de di-(triméthylol-1,1,1 propane), vendu sous la dénomination de Hest 2T-4S® par la société Heterene. iii) les cires diesters d’un diacide carboxylique de formule générale R3-(-OCO-R4-COO-R5), dans( laquelle R3 et R5 sont identiques ou différents, de préférence identiques et représentent un groupe alkyle en C4-C30 (groupe alkyle comprenant de 4 à 30 atomes de carbone) et R4 représente un groupe aliphatique en C4-C30 (groupe alkyle comprenant de 4 à 30 atomes de carbone) linéaire ramifié pouvant contenir ou non une ou plusieurs insaturation(s), et de préférence linéaire et insaturé. iv) On peut aussi citer les cires obtenues par hydrogénation catalytique d’huiles animales ou végétales ayant des chaînes grasses, linéaires ou ramifiées, en C8-C32, par exemple telles que l’huile de jojoba hydrogénée, l’huile de tournesol hydrogénée, l’huile de ricin hydrogénée, l’huile de coprah hydrogénée, ainsi que les cires obtenues par hydrogénation d’huile de ricin estérifiée avec l’alcool cétylique. v) la cire d’abeille, la cire d’abeille synthétique, la cire d’abeille polyglycérolée, la cire de carnauba, la cire de candellila, la cire de lanoline oxypropylénée, la cire de son de riz, la cire d’Ouricury, la cire d’Alfa, la cire de fibres de liège, la cire de canne à sucre, la cire du Japon, la cire de sumac, la cire de montan, la cire d’Orange, la cire de Laurier, la cire de Jojoba hydrogénée, la cire de tournesol, cire de citron, cire d’olive, cire du berry.
Selon un autre mode de réalisation, la cire polaire peut être une cire alcool. Par « cire alcool », on entend selon l’invention une cire comprenant au moins une fonction alcool, c’est-à-dire comprenant au moins un groupe hydroxyle (OH) libre. A titre de cire alcool, on peut citer par exemple la cire C30-50 Alcools Performacol® 550 Alcohol commercialisé par la société New Phase Technologie, l’alcool stéarique, l’alcool cétylique.
On peut aussi utiliser des cires siliconées qui peuvent être avantageusement des polysiloxanes substitués, de préférence à bas point de fusion.
Par « cire siliconée », on entend une huile comprenant au moins un atome de silicium, et notamment comprenant des groupes Si-O.
Parmi les cires de silicones commerciales de ce type, on peut citer notamment celles vendues sous les dénominations Abilwax 9800®, 9801® ou 9810® (Goldschmidt), KF910® et KF7002® (Shin Etsu), ou 176-1118-3® et 176-11481® (General Electric).
Les cires de silicone utilisables peuvent également être des alkyl ou alcoxydiméthicones, ainsi que les (C2o-C6o)alkyldiméthicones, en particulier les (C3o-C45)alkyldiméthicones comme la cire siliconée vendue sous la dénomination SF-1642® par la société GE-Bayer Silicones ou la C30-C45 Alkyldiméthylsilyl Polypropylsilsesquioxane sous la dénomination SW-8005® C30 Resin Wax® commercialisé par la société Dow Corning.
Dans le cadre de la présente invention, on peut citer à titre de cires particulièrement avantageuses les cires de polyéthylène, la cire de jojoba, la cire de candelilla et les cires siliconées, en particulier la cire de candelilla.
Elles peuvent être présentes dans la phase huileuse à raison de 0,5 à 30% en poids par rapport au poids de la phase huileuse, par exemple de 5 à 20%, de la phase huileuse, et plus particulièrement de 2 à 15% en poids par rapport au poids de la phase huileuse.
Les argiles modifiées
La composition selon l’invention peut comprendre au moins une argile lipophile.
Les argiles peuvent être naturelles ou synthétiques et elles sont rendues lipophiles par un traitement avec un sel d’alkyl ammonium comme un chlorure d’ammonium en Cio à C22, par exemple le chlorure de di-stéaryl di-méthyl ammonium.
Elles peuvent être choisies parmi les bentonites en particulier les hectorites et les montmorillonites, les beidellites, les saponites, les nontronites, les sépiolites, les biotites, les attapulgites, les vermiculites et les zéolites.
De préférence, elles sont choisies parmi les hectorites.
De préférence, on utilise à titre d’argiles lipophiles les hectorites modifiées par un chlorure d’ammonium en Ci0 à C22, comme l’hectorite modifiée par du chlorure de di-stéaryl di-méthyl ammonium telle que, par exemple, celle commercialisée sous la dénomination de Bentone 38V® par la société Elementis ou le gel de bentone dans isododécane commercialisé sous la dénomination Bentone Gel ISD V® (Isododécane 87 %/Disteardimonium Hectorite 10%/Propylène carbonate 3%) par la société Elementis.
De l’argile lipophile peut notamment être présent en une teneur allant de 0,1 à 15% en poids, en particulier de 0,5 à 10%, plus particulièrement de 1 à 10% en poids par rapport au poids total de la phase huileuse.
Les silices
La phase huileuse d’une composition selon l’invention peut également comprendre à titre de gélifiant une silice pyrogénée ou des particules d’aérogel de silice. > al Silice pyrogénée
Convient tout particulièrement à l’invention, la silice pyrogénée traitée hydrophobe en surface. Il est en effet possible de modifier chimiquement la surface de la silice, par réaction chimique générant une diminution du nombre de groupes silanol présents à la surface de la silice. On peut notamment substituer des groupes silanol par des groupements hydrophobes : on obtient alors une silice hydrophobe.
Les groupements hydrophobes peuvent être : des groupements triméthylsiloxyle, qui sont notamment obtenus par traitement de silice pyrogénée en présence de l’hexaméthyldisilazane. Des silices ainsi traitées sont dénommées « Silica silylate » selon le CTFA (8ème édition, 2000). Elles sont par exemple commercialisées sous les références Aerosil R812® par la société Degqssa, CAB-O-SIL TS-530® par la société Cabot. des groupements diméthylsilyloxyle ou polydiméthylsiloxane, qui sont notamment obtenus par traitement de silice pyrogénée en présence de polydiméthylsiloxane ou du diméthyldichlorosilane. Des silices ainsi traitées sont dénommées « Silica diméthyl silylate » selon le CTFA (8ème édition, 2000). Elles sont par exemple commercialisées sous les références Aerosil R972®, et Aerosil R974® par la société Degussa, CAB-O-SIL TS-610® et CAB-O-SIL TS-720® par la société Cabot.
Les silices pyrogénées peuvent être présentes dans une composition selon la présente invention à raison d’une teneur allant de 0,1 à 40 % en poids, plus particulièrement de 1-à 15% en poids et encore plus particulièrement de 2 à 10% en poids, par rapport au poids total de la phase huileuse. b) Aéroqels de silice hydrophobes
La phase huileuse d’une composition selon l’invention peut également comprendre à titre de gélifiant au moins des particules d’aérogels de silice.
Les aérogels de silice sont des matériaux poreux obtenus en remplaçant (par séchage) la composante liquide d’un gel de silice par de l’air.
Ils sont généralement synthétisés par procédé sol-gel en milieu liquide puis séchés usuellement par extraction d’un fluide supercritique, le plus communément utilisé étant le CO2 supercritique. Ce type de séchage permet d’éviter la contraction des pores et du matériau. Le procédé sol-gel et les différents séchages sont décrits en détail dans Brinker CJ., and Scherer G.W., Sol-Gel Science : New York : Academie Press, 1990.
Les particules d’aérogels de silice hydrophobe utilisées dans la présente invention présentent une surface spécifique par unité de masse (SM) allant de 500 à 1500 m2/g, de préférence de 600 à 1200 m2/g et mieux de 600 à 800 m2/g, et une taille exprimée en diamètre moyen en volume (D[0,5]) allant de 1 à 1500 pm, mieux de 1 à 1000 pm, de préférence de 1 à 100 pm, en particulier de 1 à 30 pm, de préférence encore de 5 à 25 pm, mieux de 5 à 20 pm et encore mieux de mieux de 5 à 15 pm.
Selon un mode de réalisation, les particules d’aérogels de silice hydrophobe utilisées dans la présente invention présentent une taille exprimée en diamètre moyen en volume (D[0,5]) allant de 1 à 30 pm, de préférence de 5 à 25 pm, mieux de 5 à 20 pm et encore mieux de mieux de 5 à 15 pm.
La surface spécifique par unité de masse peut être déterminée par la méthode d’absorption d’azote appelée méthode BET (Brunauer - Emmet - Teller) décrite dans « The journal ofthe American Chemical Society », vol. 60, page 309, février 1938 et correspondant à la norme internationale ISO 5794/1 t(annexe D). La surface spécifique BET correspond à la surface spécifique totale des particules considérées.
Les tailles des particules d’aérogel de silice peuvent être mesurées par diffusion statique de la lumière au moyen d’un granulomètre commercial de type MasterSizer 2000 de chez Malvern. Les données sont traitées sur la base de la théorie de diffusion de Mie. Cette théorie, exacte pour des particules isotropes, permet de déterminer dans le cas de particules non sphériques, un diamètre « effectif» de particules. Cette théorie est notamment décrite dans l’ouvrage de Van de Hulst, H.C., « Light Scattering by Small Particles », Chapitres 9 et 10, Wiley, New York, 1957.
Selon un mode de réalisation avantageux, les particules d’aérogels de silice hydrophobe utilisées dans la présente invention présentent une surface spécifique par unité de masse (SM) allant de 600 à 800 m2/g.
Les particules d’aérogel de silice utilisées dans la présente invention peuvent avantageusement présenter une densité tassée p allant de 0,02 à 0,10 a/cm3, de préférence de 0,03 à 0,08 g/cm3, en particulier allant de 0,05 à 0,08 g/cm.
Dans le cadre de la présente invention, cette densité peut être appréciée selon le protocole suivant, dit de la densité tassée :
On verse 40 g de poudre dans une éprouvette graduée; puis on place l’éprouvette sur l’appareil STAV 2003 de chez Stampf Volumeter ; l’éprouvette est ensuite soumise à une série de 2500 tassements (cette opération est recommencée jusqu’à ce que la différence de volume entre 2 essais consécutifs soit inférieure à 2 %) ; puis on mesure directement sur l’éprouvette le volume final Vf de poudre tassée. La densité tassée est déterminée par le rapport m/Vf, en l’occurrence 40/Vf (Vf étant exprimé en cm3 et m en g).
Selon un mode de réalisation préféré, les particules d’aérogels de silice hydrophobe utilisées dans la présente invention présentent une surface spécifique par unité de volume SV allant de 5 à 60 m2/cm3, de préférence de 10 à 50 m2/cm3 et mieux de 15 à 40 m2/cm3.
La surface spécifique par unité de volume est donnée par la relation :
Sv = Sm x p ; où p est la est la densité tassées exprimée en g/cm3 et SM est la surface spécifique par unité de masse exprimée en m2/g, telles que définie plus haut.
De préférence, les particules d’aérogels de silice hydrophobe selon l’invention ont une capacité d’absorption d’huile mesurée au Wet Point allant de 5 à 18 ml/g, de préférence de 6 à 15 ml/g et mieux de 8 à 12 ml/g.
La capacité d’absorption mesurée au Wet Point, et notée Wp, correspond à la quantité d’huile qu’il faut additionner à 100 g de particules pour obtenir une pâte homogène.
Elle est mesurée selon la méthode dite de Wet Point ou méthode de détermination de prise d’huile de poudre décritë dans la norme NF T 30-022. Elle correspond à la quantité d’huile adsorbée sur la surface disponible de la poudre et/ou absorbée parta poudre par mesure du Wet Point, décrite ci-dessous :
On place une quantité m = 2 g de poudre sur üne plaque de verre puis on ajoute goutte à goutte l’huile (isononyl isononanoate). Après addition de 4 à 5 gouttes d’huile dans 1a poudre, on mélange à l’aide d’une spatule et on continue d’ajouter de l’huile jusqu’à 1a formation de conglomérats d’huile et de poudre. A partir de ce moment, on ajoute l’huile à raison d’une goutte à 1a fois et on triture ensuite le mélange avec 1a spatule. On cesse l’addition d’huile lorsque l’on obtient une pâte ferme et lisse. Cette pâte doit se laisser étendre sur 1a plaque de verre sans craquelures ni formation de grumeaux. On note alors le volume Vs (exprimé en ml) d’huile utilisé.
La prise d’huile correspond au rapport Vs/m.
Les aérogels utilisés selon 1a présente invention sont des aérogels de silice hydrophobe, de préférence de silice silylée (nom INCI : silica silylate).
Par « silice hydrophobe », on entend toute silice dont 1a surface est traitée par des agents de silylation, par exemple par des silanes halogénés tels que des alkylchlorosilanes, des siloxanes, en particulier des dimethylsiloxanes tel que l’hexamethyldisiloxane, ou des silazanes, de manière à fonctionnaliser les groupements OH par des groupements silyles Si-Rn, par exemple des groupements triméthylsilyles.
Concernant 1a préparation de particules d’aérogels de silice hydrophobe modifiés en surface par silylation, on peut se référer au document US 7,470,725.
On utilisera de préférence des particules d’aérogels de silice hydrophobe modifiée en surface par groupements triméthylsilyles, de préférence de nom INCI Silica silylate. A titre de d’aérogels de silice hydrophobe utilisables dans l’invention, on peut citer par exemple l’aérogel commercialisé sous 1a dénomination VM-2260® ou VM-2270® (nom INCI : Silica silylate), par 1a société Dow Corning, dont les particules présentent une taille moyenne d’environ 1000 microns et une surface spécifique par unité de masse allant de 600 à 800 m2/g.
On peut également citer les aérogels commercialisés par 1a société Cabot sous les références Aerogel TLD 201®, Aerogel OGD 201®, Aerogel TLD 203®, ENOVA® Aerogel MT 1100®, ENOVA Aerogel MT 1200®.
On utilisera de préférence l’aérogel commercialisé sous la dénomination VM-2270® (nom INCI Silica silylate), par la société Dow Corning, dont les particules présentent une taille moyenne allant de 5-15 microns et une surface spécifique par unité de masse allant de 600 à 800 m2/g.
Un tel aérogel permet avantageusement de favoriser la résistance du dépôt au sébum et à la sueur.
De façon préférée, les particules d’aérogels de silice hydrophobe sont présentes dans la composition selon l’invention en une teneur en matière sèche allant de 0,1 à 8% en poids, de préférence de 0,2 à 5% en poids, de préférence de 0,2 à 1,5% en poids par rapport au poids total de la phase huileuse. 11. Elastomère d’organopolysiloxane L’élastomère d’organopolysiloxane, utilisable à titre de gélifiant lipophile, a pour avantage de conférer à la composition selon l’invention de bonnes propriétés d’application. Il procure un toucher très doux et matifiant après l’application, avantageux notamment pour une application sur la peau. Il peut également permettre un comblement efficace des creux présents sur les matières kératiniques.
Par « élastomère d’organopolysiloxane » ou « élastomère de silicone », on entend un organopolysiloxane souple, déformable ayant des propriétés viscoélastiques et notamment la consistance d’une éponge ou d’une sphère souple. Son module d’élasticité est tel que ce matériau résiste à la déformation et possède une capacité limitée à l’extension et à la contraction. Ce matériau est capable de retrouver sa forme originelle suite à un étirement.
Il s’agit plus particulièrement d’un élastomère d’organopolysiloxane réticulé.
Ainsi, l’élastomère d’organopolysiloxane peut être obtenu par réaction d’addition réticulation de diorganopolysiloxane contenant au moins un hydrogène lié au silicium et de diorganopolysiloxane ayant des groupements à insaturation éthylénique liés au silicium, notamment en présence de catalyseur platine ; ou par réaction de condensation réticulation déhydrogénation entre un diorganopolysiloxane à terminaisons hydroxyle et un diorganopolysiloxane contenant au moins un hydrogène lié au silicium, notamment en présence d’un organoétain ; ou par réaction de condensation réticulation d’un diorganopolysiloxane à terminaisons hydroxyle et d’un organopolysilane hydrolysable ; ou par réticulation thermique d’organopolysiloxane, notamment en présence de catalyseur organopéroxyde ; ou par réticulation d’organopolysiloxane par radiations de haute énergie telles que rayons gamma, rayons ultraviolet, faisceau électronique.
De préférence, l’élastomère d’organopolysiloxane est obtenu par réaction d’addition réticulation (A) de diorganopolysiloxane contenant au moins deux hydrogènes liés chacun à un silicium, et (B) de diorganopolysiloxane ayant au moins deux groupements à insaturation éthylénique liés au silicium, notamment en présence (C) de catalyseur platine, comme par exemple décrit dans la demande EP-A-295886.
En particulier, l’élastomère d’organopolysiloxane peut être obtenu par réaction de diméthylpolysiloxane à terminaisons diméthylvinylsiloxy et . de méthylhydrogénopolysiloxane à terminaisons triméthylsiloxy, en présence de catalyseur platine.
Le composé (A) est le réactif de base pour la formation d’organopolysiloxane élastomère et la réticulation s’effectue par réaction d’addition du composé (A) avec le composé (B) en présence du catalyseur (C).
Le composé (A) est en particulier un organopolysiloxane ayant au moins deux atomes d’hydrogène liés à des atomes de silicium distincts dans chaque molécule.
Le composé (A) peut présenter toute structure moléculaire, notamment une structure chaîne linéaire ou chaîne ramifiée ou une structure cyclique.
Le composé (A) peut avoir une viscosité à 25 °C allant de 1 à 50000 centistokes, notamment pour être bien miscible avec le composé (B).
Les groupes organiques liés aux atomes de silicium du composé (A) peuvent être des groupes alkyles tels que méthyle, éthyle, propyle, butyle, octyle ; des groupes alkyles substitués tels que 2-phényléthyl, 2-phénylpropyl, 3,3,3-trifluoropropyl ; des groupes aryles tels que phényle, tolyle, xylyle ; des groupes aryles substitués tels que phényléthyl ; et des groupes hydrocarbonés monovalents substitués tels qu’un groupe époxy, un groupe ester carboxylate, ou un groupe mercapto.
Le composé (A) peut ainsi être choisi parmi les méthylhydrogénopolysiloxanes à terminaisons triméthylsiloxy, les copolymères diméthylsiloxane-méthylhydrogénosiloxane à terminaisons triméthylsiloxy, les copolymères cycliques diméthylsiloxane-méthylhydrogénosiloxane.
Le composé (B) est avantageusement un diorganopolysiloxane ayant au moins deux groupes alkényles inférieurs (par exemple en C2-C4) ; le groupe alkényle inférieur peut être choisi parmi les groupes vinyle, allyle, et propényle. Ces groupements alkényles inférieurs peuvent être situés en toute position de la molécule organopolysiloxane mais sont de préférence situés aux extrémités de la molécule organopolysiloxane. L’organopolysiloxane (B) peut avoir une structure à chaîne ramifiée, à chaîne linéaire, cyclique ou en réseau mais la structure en chaîne linéaire est préférée. Le composé (B) peut avoir une viscosité allant de l’état liquide à l’état de gomme. De préférence, le composé (B) a une viscosité d’au moins 100 centistokes à 25 °C.
Outre les groupes alkényle précités, les autres groupes organiques liés aux atomes de silicium dans le composé (B) peuvent être des groupes alkyles tels que méthyle, éthyle, propyle, butyle ou octyle ; des groupes alkyles substitués tels que 2-phényléthyle, 2-phénylpropyle ou 3,3,3-trifluoropropyle ; des groupes aryles tels que phényl, tolyl ou xylyl ; des groupes aryles substitués tels que phényléthyle ; et des groupes hydrocarbonés monovalents substitués tels qu’un groupe époxy, un groupe ester carboxylate, ou un groupe mercapto.
Les organopolysiloxanes (B) peuvent être choisis parmi les méthylvinylpolysiloxanes, les copolymères méthylvinylsiloxane-diméthylsiloxane, les diméthylpolysiloxanes à terminaisons diméthylvinylsiloxy, les copolymères diméthylsiloxane-méthylphénylsiloxane à terminaisons diméthylvinylsiloxy, les copolymères diméthylsiloxane-diphénylsiloxane-méthylvinylsiloxane à terminaisons diméthylvinylsiloxy, les copolymères diméthylsiloxane-méthylvinylsiloxane à terminaisons triméthylsiloxy, les copolymères diméthylsiloxane-méthylphénylsiloxane-méthylvinylsiloxane à terminaisons triméthylsiloxy, les méthyl(3,3,3-trifluoropropyl)- polysiloxane à terminaisons diméthylvinylsiloxy, et les copolymères diméthylsiloxane-méthyl(3,3,3-trifluoropropyl)siloxane à terminaisons diméthylvinylsiloxy.
En particulier, l’organopolysiloxane élastomère peut être obtenu par réaction de diméthylpolysiloxane à terminaisons diméthylvinylsiloxy et de méthylhydrogéno-polysiloxane à terminaisons triméthylsiloxy, en présence de catalyseur platine.
Avantageusement, la somme du nombre de groupements éthyléniques par molécule du composé (B) et du nombre d’atomes d’hydrogène liés à des atomes de silicium par molécule du composé (A) est d’au moins 5.
Il est avantageux que le composé (A) soit ajouté en une quantité telle que le rapport moléculaire entre la quantité totale d’atomes d’hydrogène liés à des atomes de silicium dans le composé (A) et la quantité totale de tous les groupements à insaturation éthylénique dans le composé (B) soit compris dans la gamme de 1,5/1 à 20/1.
Le composé (C) est le catalyseur de la réaction de réticulation, et est notamment l’acide chloroplatinique, les complexes acide chloroplatinique-oléfine, les complexes acide chloroplatinique-alkenylsiloxane, les complexes acide chloroplatinique-dicétone, le platine noir-, et le platine sur support.
Le catalyseur (C) est de préférence ajouté de 0,1 à 1000 parts en poids, mieux de 1 à 100 parts en poids, en tant que métal platine propre pour 1000 parts en poids de la quantité totale des composés (A) et (B). L’élastomère est avantageusement un élastomère non émulsionnant.
Le terme « non émulsionnant » définit des élastomères d’organopolysiloxane ne contenant pas de chaîne hydrophile, et en particulier ne contenant pas de motifs polyoxyalkylène (notamment polyoxyéthylène ou polyoxypropylène), ni de motif polyglycéryle. Ainsi, selon un mode particulier de l’invention, la composition comprend un élastomère d’organopolysiloxane dénué de motifs polyoxyalkylène et de motif polyglycéryle.
En particulier, l’élastomère de silicone utilisé dans la présente invention est choisi 4 parmi des Dimethicone Crosspolymer (Nom INCI), Vinyl Dimethicone Crosspolymer (Nom INCI), Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer (Nom INCI), Dimethicone Crosspolymer-3 (Nom INCI).
Les particules d’élastomères d’organopolysiloxane peuvent être véhiculées sous forme d’un gel constitué d’un organopolysiloxane élastomérique inclus dans au moins une huile hydrocarbonée et/ou une huile siliconée. Dans ces gels, les particules d’organopolysiloxanes sont souvent des particules non-sphériques.
Des élastomères non émulsionnants sont notamment décrits dans les brevets EP 242 219, EP 285 886, EP 765 656 et dans la demande JP-A-61-194009. L’élastomère de silicone se présente généralement sous la forme d’un gel, d’une pâte ou d’une poudre mais avantageusement sous la forme d’un gel dans lequel l’élastomère de silicone est dispersé dans une huile siliconée linéaire (dimethicone) ou cyclique (ex : cyclopentasiloxane), avantageusement dans une huile siliconée linéaire.
Comme élastomères non émulsionnants, on peut plus particulièrement utiliser ceux vendus sous les dénominations « KSG-6®», «KSG-15®», « KSG-16®», « KSG-18®», « KSG-41®», « KSG-42®», « KSG-43®», « KSG-44®», par la société Shin Etsu, « DC9040®», « DC9041®», par la société Dow Corning, « SFE 839®» par la société General Electric.
Selon un mode particulier, on utilise un gel d’élastomère de silicone dispersé dans une huile siliconée choisie parmi une liste non exhaustive comprenant la cyclopentadimethylsiloxane, les dimethicones, les dimethylsiloxanes, la methyl trimethicone, phenylmethicone, phenyldimethicone, phenyltrimethicone, et la cyclomethicone, de préférence une huile siliconée linéaire choisie parmi les polydiméthylsiloxanes (PDMS) ou dimethicones de viscosité à 25°C allant de 1 à 500 est à 25 °C, éventuellement modifiées par des groupements aliphatiques, éventuellement fluorés, ou par des groupements fonctionnels tels que des groupements hydroxyles, thiols et/ou amines.
On peut citer notamment les composés de nom INCI suivants : - Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer, tels que «USG-105®» et «USG-107A®» de la société Shin Etsu ; «DC9506®» et «DC9701®» de la société Dow Corning, - Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer (and) Dimethicone, tels que « KSG-6®» et « KSG-16®» de la société Shin Etsu ; - Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer (and) Cyclopentasiloxane, tels que « KSG-15®» ; - Cyclopentasiloxane (and) Dimethicone Crosspolymer, tels que «DC9040®», « DC9045®» et « DC5930®» de la société Dow Corning ; - Dimethicone (and) Dimethicone Crosspolymer, tels que «DC9041®» de la société Dow Corning ; - Dimethicone (and) Dimethicone Crosspolymer, tels que «Dow Corning EL-9240® Silicone Elastomer Blend » de( la société Dow Corning (mélange de polydiméthylsiloxane réticulé avec hexadiène/polydiméthysiloxane (2 cSt)) ; - C4-24 Alkyl Dimethicone/DivinyIDimethicone Crosspolymer, tels que NuLastic Silk MA® par la société Alzo.
Comme exemples d’élastomères de silicone dispersés dans une huile de silicone linéaire utilisables avantageusement selon l’invention, on peut citer notamment les références suivantes :
Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer (and) Dimethicone, tels que « KSG-6®» et « KSG-16®» de la société Shin Etsu ;
Dimethicone (and) Dimethicone Crosspolymer, tels que « DC9041®» de la société Dow Corning ; et - Dimethicone (and) Dimethicone Crosspolymer, tels que « Dow Corning EL-9240® silicone elastomer blend » de la société Dow Corning.
Les particules d’élastomères d’organopolysiloxane peuvent également être utilisées sous forme de poudre, on peut notamment citer les poudres vendues sous les dénominations « Dow Corning 9505 Powder », « Dow Corning 9506 Powder®» par la société Dow Corning, ces poudres ont pour nom INCI : dimethicone/vinyl dimethicone crosspolymer.
La poudre d’organopolysiloxane peut également être enrobée de résine silsesquioxane, comme décrit par exemple dans le brevet US 5,538,793. De telles poudres d’élastomères sont vendues sous les dénominations « KSP-100®», « KSP-101®», « KSP-102®», « KSP-103®», « KSP-104®», « KSP-105®» par la société Shin Etsu, et ont pour nom INCI : vinyl dimethicone/methicône silsesquioxane Crosspolymer.
Comme exemples de poudres d’organopolysiloxane enrobées de résine silsesquioxane utilisables avantageusement selon l’invention, on peut citer notamment la référence « KSP-100®» de la société Shin Etsu. A titre d’agent gélifiant lipophile préféré de type élastomère d’organopolysiloxane, on peut notamment mentionner les élastomères d’organopolysiloxane réticulé choisi parmi les Dimethicone Crosspolymer (nom INCI), Dimethicone (and) Dimethicone Crosspolymer (nom INCI), Vinyl Dimethicone Crosspolymer (nom INCI), Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer (nom INCI), Dimethicone Crosspolymer-3 (nom INCI), et en particulier les Dimethicone Crosspolymer (nom INCI). L’élastomère d’organopolysiloxane peut être présent dans une composition de la présente invention à raison d’une teneur allant de 0,1 à 35% en poids en matière sèche notamment de 1 à 20% et plus particulièrement de 2 à 10% en poids, par rapport au poids total de la composition. III. Polymères semi-cristallins
La composition selon l’invention peut comprendre au moins un polymère semi-cristallin. De préférence, le polymère semi-cristallin a une structure organique, et une température de fusion supérieure ou égale à 30°C.
Par « polymère semi-cristallin », on entend au sens de l’invention, des polymères comportant une partie cristallisable et une partie amorphe et présentant une température de changement de phase réversible du premier ordre, en particulier de fusion (transition solide-liquide). La partie cristallisable est soit une chaîne latérale (ou chaîne pendante), soit une séquence dans le squelette.
Lorsque la partie cristallisable du polymère semi-cristallin est une séquence du squelette polymérique, cette séquence cristallisable est de nature chimique différente de celle des séquences amorphes; le polymère semi-cristallin est dans ce cas un copolymère séquencé par exemple du type dibloc, tribloc ou multibloc. Lorsque la partie cristallisable est une chaîne pendante au squelette, le polymère semi cristallin peut être un homopolymère ou un copolymère.
La température de fusion du polymère semi-cristallin est de préférence inférieure à 150°C.
La température de fusion du polymère semi-cristallin est de préférence supérieure ou égale à 30°C et inférieure à 100°C. De préférence encore, la température de fusion du polymère semi-cristallin est supérieure ou égale à 30°C et inférieure à 70°C.
Le ou les polymères semi-cristallins selon l’invention servant sont des solides à température ambiante (25 C) et pression atmosphérique (760 mm de Hg), dont la température de fusion est supérieure ou égale à 30°C. Les valeurs de point de fusion correspondent au point de fusion mesuré à l’aide d’un calorimètre à balayage différentiel (DSC), tel que le calorimètre vendu sous la dénomination DSC 30 par la société Mettler, avec une montée en température de 5 ou 10 C par minute (Le point de fusion considéré est le point correspondant à la température du pic le plus endotherme du thermogramme).
Le ou les polymères semi-cristallins selon l’invention ont de préférence une température de fusion supérieure à la température du support kératinique destiné à recevoir ladite composition, en particulier la peau, les lèvres ou les sourcils.
Selon l’invention les polymères semi-cristallins sont avantageusement solubles dans la phase grasse, notamment à au moins 1% en poids, à une température supérieure à leur température de fusion. En dehors des chaînes ou séquences cristallisables, les séquences des polymères sont amorphes
Par « chaîne ou séquence cristallisable », on entend au sens de l’invention une chaîne ou séquence qui si elle était seule passerait de l’état amorphe à l’état cristallin, de façon réversible, selon qu’on est au-dessus ou en dessous de la température de fusion. Une chaîne au sens de l’invention est un groupement d’atomes, pendant ou latéral par rapport au squelette du polymère. Une séquence est un groupement d’atomes appartenant au squelette, groupement constituant un des motifs répétitif du polymère.
De préférence, le squelette polymérique des polymères semi-cristallins est soluble dans la phase grasse à une température supérieure à leur température de fusion.
De préférence, les séquences ou chaînes cristallisables des polymères semi-cristallins représentent au moins 30% du poids total de chaque polymère et mieux au moins 40%. Les polymères semi-cristallins à chaînes latérales cristallisables sont des homo- ou des co-polymères. Les polymères semi-cristallins de l’invention à séquences cristallisables sont des copolymères, séquencés ou multiséquencés. Ils peuvent être obtenus par polymérisation de monomère à double liaisons réactives (ou éthyléniques) ou par polycondensation. Lorsque les polymères de l’invention sont des polymères à chaînes latérales cristallisables, ces derniers sont avantageusement sous forme aléatoire ou statistique.
De préférence, les polymères semi-cristallins de l’invention sont d’origine synthétique.
Selon un mode de réalisation préféré, le polymère semi-cristallin est choisi parmi : - les homopolymères et copolymères comportant des motifs résultant de la polymérisation de un ou plusieurs monomères porteurs de chaîne(s) latérale(s) hydrophobe(s) cristallisable(s), - les polymères portant dans le squelette au moins une séquence cristallisable, - les polycondensats de type polyester, aliphatique ou aromatique ou aliphatique/aromatique, - les copolymères d’éthylène et de propylène préparés par catalyse métallocène, et - les copolymères acrylates/silicone.
Les polymères semi-cristallins utilisables dans l’invention peuvent être choisis en particulier parmi : - les copolymères séquencés de polyoléfines à cristallisation contrôlée, dont les monomères sont décrits dans EP 0 951 897, - les polycondensats et notamment de type polyester, aliphatique ou aromatique ou aliphatique/aromatique, - les copolymères d’éthylène et de propylène préparés par catalyse métallocène, - les homo- ou co-polymères portant au moins une chaîne latérale cristallisable et les homo- ou co-polymères portant dans le squelette au moins une séquence cristallisable, comme ceux décrits dans le document US 5,156,911, tels que les (Ci0-C3o)alkyle polyacrylates correspondant au* Intelimer® de la société Landec décrits dans la brochure « Intelimer® polymers », Landec IP22® (Rev. 4-97) et par exemple le produit Intelimer® IPA 13-1® de la société Landec, qui est un polyacrylate de stéaryle de poids moléculaire d’environ 145000 et dont la température de fusion est égale à 49°C, - les homo- ou co-polymères portant au moins une chaîne latérale cristallisable en particulier à groupement(s) fluoré(s), tels que décrits dans le document WO 01/19333, - les copolymères acrylates/silicone, tels que les copolymères d’acide acrylique et d’acrylate de stéaryle à greffons polydiméthylsiloxane, les copolymères de méthacrylate de stéaryle à greffons polydiméthylsiloxane, les copolymères d’acide acrylique et de méthacrylate de stéaryle à greffons polydiméthylsiloxane, les copolymères de méthacrylate de méthyle, méthacrylate de butyle, d’acrylate d’éthyl-2-hexyle et de méthacrylate de stéaryle à greffons polydiméthylsiloxane. On peut citer en particulier les copolymères commercialisés par la société SHIN-ETSU sous les dénominations KP-561® (nom CTFA : acrylates/dimethicone), KP-541® (nom CTFA: acrylates/dimethicone and Isopropyl alcohol), KP-545® (nom CTFA : acrylates/dimethicone and Cyclopentasiloxane), - et leurs mélanges.
De préférence, la quantité de polymère(s) semi-cristallin(s), de préférence choisi parmi les polymères semi cristallins à chaînes latérales cristallisables représente de 0,1 à 30% en poids en matière sèche par rapport au poids total de la phase huileuse, par exemple de 0,5 à 25% en poids, mieux de 5 à 20%, ou encore de 5 à 12% en poids, par rapport au poids total de la phase huileuse. IV. Esters de dextrine
La composition selon l’invention peut comprendre à titre de gélifiant lipophile au moins un ester de dextrine.
En particulier, la composition comprend de préférence au moins un ester de dextrine et d’acide gras, de préférence en C12 à C24, en particulier en C14 à Ci8, ou leurs mélanges.
De préférence, l’ester de dextrine est un ester de dextrine et d’acide gras en C12-C18, en particulier en Ci4-Ci8.
De préférence, l’ester de dextrine est choisi parmi le myristate de dextrine et/ou le palmitate de dextrine, et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation particulier, l’ester de dextrine est le myristate de dextrine, tel que celui notamment commercialisé sous le nom de Rheopearl MKL-2® par la société Chiba Flour Milling.
Selon un mode de réalisation préféré, l’ester de dextrine est le palmitate de dextrine. Celui-ci peut par exemple être choisi parmi ceux commercialisés sous les dénominations Rheopearl TL® ou Rheopearl KL® ou Rheopearl® KL2 par la société Chiba Flour Milling.
De façon particulièrement préférée, la phase huileuse d’une composition selon l’invention peut comprendre de 0,1 à 30 % en poids d’ester(s) de dextrine, de préférence de 2 à 25 % et de préférence de 7,5 à 17% en poids, par rapport au poids total de ψ phase huileuse.
De façon particulièrement préférée, la composition selon l’invention comprend de 0,1 à 10% en poids de palmitate de dextrine, de préférence de 0,5 à 5% en poids par rapport au poids total de la phase huileuse. Le palmitate de dextrine peut notamment être celui commercialisé sous les dénominations Rheopearl TL® ou Rheopearl KL® ou Rheopearl® KL2 par la société Chiba Flour Milling. V. Les polymères à liaison hydrogène A titre représentatif des polymères à liaison hydrogène convenant à l’invention peuvent être tout particulièrement cité les polyamides et en particulier les polyamides hydrocarbonés et les polyamides siliconés.
Les polyamides
La phase huileuse d’une composition selon l’invention peut comprendre au moins un polyamide choisi parmi les polyamides hydrocarbonés, les polyamides siliconés, et leurs mélanges.
De façon préférée, la teneur totale en polyamide(s) varie de 0,1 à 30% en poids exprimé en matière sèche, de préférence de 0,1 à 20% en poids, de préférence de 0,5 à 10% en poids, par rapport au poids total de la phase huileuse.
Par « polyamide », on entend au sens de l’invention un composé ayant au moins 2 motifs de répétition amide, de préférence au moins 3 motifs de répétition amide et mieux encore 10 motifs de répétition amide. a) Polyamide hvdrocarboné
Par « polyamide hydrocarboné », on entend un polyamide formé essentiellement, voire constitué, d’atomes de carbone et d’hydrogène, et éventuellement d’atomes d’oxygène, d’azote, et ne contenant pas d’atome de silicium ou de fluor. Il peut contenir des groupes alcool, ester, éther, acide carboxylique, amine et/ou amide.
Par « chaîne fonctionnalisée » au sens de l’invention, on entend une chaîne alkyle comportant un ou plusieurs groupes fonctionnels ou réactifs notamment choisis parmi les groupes hydroxyle, éther, les esters, oxyalkylène ou polyoxyalkylène. Avantageusement, ce polyamide de la composition selon l’invention présente une masse moléculaire moyenne en poids inférieure à 100000 g/mol notamment allant de 1000 à 100000 g/mol, en particulier inférieure à 50 000 g/mol notamment allant de 1000 à 50 000 g/mol, et plus particulièrement allant de 1000 à 30000 g/mol, de préférence de 2000 à 20000 g/mol, et mieux de 2000 à 10000 g/mol.
Ce polyamide, est non soluble dans l’eau, notamment à 25°C.
Selon un premier mode de réalisation de l’invention le polyamide utilisé est un polyamide de formule (I) : '
CO dans laquelle X représente un groupe -N(Ri)2 ou un groupe -OF^ dans lequel Ri est un radical alkyl linéaire ou ramifié en Ce à C22, pouvant être identique ou différents l’un de l’autre, R2 est un résidu de dimère diacide en C28-C42, R3 est un radical éthylène diamine, n est compris entre 2 et 5 ; et leurs mélanges.
Selon un mode particulier, le polyamide utilisé est un polyamide à terminaison amide de formule (la) :
Qa) dans laquelle X représente un groupe -N(Ri)2 dans lequel Ri est un radical alkyl linéaire ou ramifié en C8 à C22, pouvant être identique ou différents l’un de l’autre, R2 est un résidu de dimère diacide en C28-C42, R3 est un radical éthylène diamine, n est compris entre 2 et 5 ; et leurs mélanges.
La phase huileuse d’une composition selon l’invention peut comprendre en outre, de façon additionnelle dans ce cas, au moins un polyamide additionnel de formule (Ib) :
Ote) dans laquelle X représente un groupe -OR1 dans lequel Ri est un radical alkyl linéaire ou ramifié en C8 à C22, de préférence en Ci6 à C22, pouvant être identique ou différents l’un de l’autre, R2 est un résidu de dimère diacide en C28-C42, R3 est un radical éthylène diamine, n est. compris entre 2 et 5, tels que les produits commerciaux vendus par la société Arizona Chemical sous les noms Uniclear 80 et Uniclear 100 ou encore Uniclear 80 V, Uniclear 100 V et Uniclear 100 VG, dont le nom INCI est « éthylènediamine/stéaryl dimère dilinoléate copolymère ». b) Polyamide siliconé
Les polyamides siliconés sont de préférence solides à la température ambiante ’ (25 °C) et pression atmosphérique (760 mm de Hg).
Les polyamides siliconés peuvent préférentiellement être des polymères comprenant au moins un motif de formule (III) ou (IV) :
dans lesquelles : R4, R5, Rè et R7, identiques ou différents, représentent un groupe choisi parmi : - les groupes hydrocarbonés, linéaires, ramifiés ou cycliques, en Ci à C40, saturés ou insaturés, pouvant contenir dans leur chaîne un ou plusieurs atomes d’oxygène, de soufre et/ou d’azote, et pouvant être substitués en partie ou totalement par des atomes de fluor, les groupes aryles en Ce à C10, éventuellement substitués par un ou plusieurs groupes alkyle en Ci à C4, - les chaînes polyorganosiloxanes contenant ou non un ou plusieurs atomes d’oxygène, de soufre et/ou d’azote, - les X, identiques ou différents, représentent un groupe alkylène di-yle, linéaire ou ramifié en Ci à C30, pouvant contenir dans sa chaîne un ou plusieurs atomes d’oxygène et/ou d’azote, - Y est un groupe divalent alkylène linéaire ou ramifié, arylène, cycloalkylène, alkylarylène ou arylalkylène, saturé ou insaturé, en Ci à C50, pouvant comporter un ou plusieurs atomes d’oxygène, de soufre et/ou d’azote, et/ou porter comme substituant l’un des atomes ou groupes d’atomes suivants : fluor, hydroxy, , cycloalkyle en C3 à C8, alkyle en C^ à C40, aryle en C5 à C10, phényle éventuellement substitué par 1 à 3 groupes alkyle en Ci à C3, hydroxyalkyle en Ci à C3 et amino alkyle en Ci à C6, ou Y reftfésente un groupe répondant à la formule :
dans laquelle - T représente un groupe hydrocarboné trivalent ou tétravalent, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, en C3 à C24 éventuellement substitué par une chaîne polyorganosiloxane, et pouvant contenir un ou plusieurs atomes choisis parmi O, N et S, ou T représente un atome trivalent choisi parmi N, P et Al, et - R8 représente un groupe alkyle en Ci à C5o, linéaire ou ramifié, ou une chaîne polyorganosiloxane, pouvant comporter un ou plusieurs groupes ester, amide, uréthane, thiocarbamate, urée, thiourée et/ou sulfonamide qui peut être lié ou non à une autre chaîne du polymère, - n est un nombre entier allant de 2 à 500, de préférence de 2 à 200 et m est un nombre entier allant de 1 à 1000, de préférence de 1 à 700 et mieux encore de 6 à 200.
Selon un mode particulier, le polyamide siliconé comprend au moins un motif de formule (III) où m va de 50 à 200, en particulier de 75 à 150, et de préférence de l’ordre de 100.
De préférence encore R4, R5, R6 et R7 représentent indépendamment, un groupe alkyle en Ci à C40, linéaire ou ramifié, de préférence un groupe CH3, C2H5, n-C3H7 ou isopropyle dans la formule (III). A titre d’exemple de polymère siliconé utilisable, on peut citer un des polyamides siliconés, obtenus conformément aux exemples 1 à 3 du document US 5,981,680.
On peut citer les composés commercialisés par la société Dow Corning sous le nom DC 2-8179 (DP 100) et DC 2-8178 (DP 15) dont le nom INCI est « Nylon-611/dimethicone copolymères» c’est-à-dire des copolymères Nylon-611/dimethicone. Les polymères et/ou copolymères siliconés ont avantageusement une température de transition de l’état solide à l’état liquide allant de 45 à 190°C. De préférence, ils présentent une température de transition de l’état solide à l’état liquide allant de 70 à 130°C et mieux de 80 à 105°C.
De façon préférée, la teneur totale en polyamide(s) et/ou polyamide(s) siliconé(s) varie de 0,5 à 25% en poids de matière sèche, en particulier de 2 à 20% en poids, de préférence de 2 à 12% en poids, par rapport au poids total de la phase huileuse.
Avantageusement, le polymère à liaison hydrogène est choisi parmi le copolymère éthylènediamine/stéaryl dimère dilinoléate et les copolymères Nylon-611/diméthicone.
Selon une variante avantageuse, une composition selon l’invention comprend un gélifiant lipophile choisi parmi les gélifiants particulaires, les élastomères d’organopolysiloxane, les polymères semi-cristallins, les esters de dextrine, les polymères à liaison hydrogène, et leurs mélanges, et en particulier au moins un élastomère d’organopolysiloxane. SYSTEME GELIFIANTES) HYDROPHILE(S)/GELIFIANT(S) LIPOPHILE(S) A titre préférés des gélifiants hydrophiles polymériques synthétiques, on peut plus particulièrement citer les polymères d’acide 2- acrylamido 2 méthylpropane sulfonique comme par exemple l’AMPS®, tel que le polymère d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonate d’ammonium vendu sous le nom commercial Hostacerin AMPS® par la société Clariant, et les copolymères d’acide 2- acrylamido 2 méthylpropane sulfonique et en particulier les copolymères d’AMPS® et d’hydroxyéthyl acrylate, comme par exemple le copolymère AMPS®/hydroxyéthyl acrylate tel que celui utilisé dans le produit commercial vendu sous la dénomination Simulgel NS® par la société Seppic (nom CTFA : Hydoxyéthyl Acrylate/Sodium Acryloyl Diméthyltaurate Copolymer (And) Squalane (And) Polysorbate 60 ou comme le produit commercialisé sous le nom Copolymère Acrylamido-2-Méthyl Propane Sulfonate de Sodium/Hydroxyéthylacrylate comme le produit commercial Sepinov EMT 10® (nom INCI : Hydoxyéthyl Acrylate/Sodium Acryloyldiméthyl Taurate Copolymer). A titre préférés des gélifiants lipophiles, on peut citer lés élastomères d’organopolysiloxane, de préférence choisis parmi des Dimethicone Crosspolymer (Nom INCI), Dimethicone (and) Dimethicone Crosspolymer (Nom INCI), Vinyl Dimethicone Crosspolymer (Nom INCI), Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer (Nom INCI), Dimethicone Crosspolymer-3 (Nom INCI), et en particulier les Dimethicone Crosspolymer (Nom INCI) et les Dimethicone (and) Dimethicone Crosspolymer (Nom INCI).
Selon un mode préféré, à titre préférés des gélifiants lipophiles, on peut plus particulièrement citer les gels d’élastomère de silicone dispersé dans une huile siliconée et/ou les poudres d’élastomère d’organopolysiloxane enrobée de résine silsesquioxane.
Ainsi, selon un mode particulier, on utilise un gel d’élastomère de silicone dispersé dans une huile siliconée choisie parmi une liste non exhaustive comprenant la cyclopentadimethylsiloxane, les dimethicones, les dimethylsiloxanes, la methyl trimethicone, phenylmethicone, phenyldimethicone, phenyltrimethicone, et la * cyclomethicone, de préférence une huile siliconée linéaire choisie parmi les polydiméthylsiloxanes (PDMS) ou dimethicones de viscosité à 25 C allant de 1 à 500 est à 25 °C, notamment les références suivantes : - Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer (and) Dimethicone, tels que « KSG-6®» et « KSG-16®» de la société Shin Etsu ; - Dimethicone (and) Dimethicone Crosspolymer, tels que « DC9041®» de la société Dow Corning ; et - Dimethicone (and) Dimethicone Crosspolymer, tels que « Dow Corning EL-9240® silicone elastomer blend » de la société Dow Corning. A titre illustratif et non limitatif des systèmes gélifiant(s) hydrophile(s)/gélifiant(s) lipophile(s) convenant tout particulièrement à l’invention peuvent notamment être cités le système polymère(s) ou copolymère(s) d’acide 2- acrylamido 2 méthylpropane sulfonique/élastomère(s) jd’organopolysiloxane.
Ainsi, une composition selon l’invention peut comprendre avantageusement comme systèmes gélifiant(s) hydrophile(s)/gélifiant(s) lipophile(s) un système polymère d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonique/élastomère(s) d’organopolysiloxane ou copolymère d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonique et d’hydroxyéthyl acrylate/élastomère(s) d’organopolysiloxane.
De préférence, une composition selon l’invention peut comprendre comme système gélifiant(s) hydrophile(s)/gélifiant(s) lipophile(s) un système copolymère d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonique et d’hydroxyéthyl acrylate/poudre d’élastomère d’organopolysiloxane.
PHASE AQUEUSE
La phase aqueuse d’une composition selon l’invention comprend de l’eau et éventuellement un solvant hydrosoluble.
Par « solvant hydrosoluble », on désigne dans la présente invention un composé liquide à température ambiante et miscible à l’eau (miscibilité dans l’eau supérieure à 50% en poids à 25°C et pression atmosphérique).
Les solvants hydrosolubles utilisables dans la composition de l’invention peuvent en outre être volatils.
Parmi les solvants hydrosolubles pouvant être utilisés dans la composition conforme à l’invention, on peut citer notamment les monoalcools inférieurs ayant de 1 à 5 atomes de carbone tels que l’éthanol et l’isopropanol, les glycols ayant de 2 à 8 atomes de carbone tels que l’éthylène glycol, le propylène glycol, le 1,3-butylène glycol et le dipropylène glycol, les cétones en C3 et C4 et les aldéhydes en C2-C4.
La phase aqueuse (eau et éventuellement le solvant miscible à l’eau) peut être présente dans la composition en une teneur allant de 5 à 95%, mieux de 30 à 80% en poids, de préférence de 40 à 75% en poids, par rapport au poids total de ladite composition.
Selon une autre variante de réalisation, la phase aqueuse d’une composition selon -l’invention peut comprendre au moins un polyol en C2-C32.
Par «polyol», il faut comprendre, au sens de la présente invention, toute molécule organique comportant au moins deux groupements hydroxyle libres.
De préférence, un polyol conforme à la présente invention est présent sous forme liquide à température ambiante.
Un polyol convenant à l’invention peut être un composé de type alkyle, linéaire, ramifié ou cyclique, saturé ou insaturé, portant sur la chaîne alkyle au moins deux ( fonctions -OH, en particulier au moins trois fonctions -OH, et plus particulièrement au moins quatre fonctions-OH.
Les polyols convenant avantageusement pour la formulation d’une composition selon la présente invention sont ceux présentant notamment de 2 à 32 atomes de carbone, de préférence 3 à 16 atomes de carbone.
Avantageusement, le polyol peut êtré par exemple choisi parmi l’éthylèneglycol, le pentaérythritol, le triméthylolpropane, le propylène glycol, le 1,3 propanediol, le butylène glycol, l’isoprène glycol, le pentylène glycol, l’héxylène glycol, le glycérol, les polyglycérôls, tels que les oligomères du glycérol comme le diglycérol, les polyéthylènes glycols, et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, ledit polyol est choisi parmi l’éthylèneglycol, le pentaérythritol, le triméthylolpropane, le propylène glycol, le glycérol, les polyglycérols, les polyéthylènes glycols, et leurs mélanges.
Selon un mode particulier, la composition de l’invention peut comprendre au moins du propylène glycol.
Selon un autre mode particulier, la composition de l’invention peut comprendre au moins du glycérol.
PHASE HUILEUSE
Au sens de l’invention, une phase huileuse comprend au moins une huile.
On entend par « huile », tout corps gras sous forme liquide à température ambiante (25°C) à pression atmosphérique (760 mm de Hg).
Une phase huileuse convenant à la préparation des compositions notamment cosmétiques selon l’invention peut comprendre des huiles hydrocarbonées, siliconées, fluorées ou non, ou leurs mélanges. »
Les huiles pourront être volatiles ou non volatiles.
Elles peuvent être d’origine animale, végétale, minérale ou synthétique. Selon une variante de réalisation, les huiles d’origine siliconées sont préférées.
Au sens de la présente invention, on entend par « huile non volatile », une huile ayant une pression de vapeur inférieure à 0,13 Pa.
Au sens de la présente invention, on entend par « huile siliconée », une huile comprenant au moins un atome de silicium, et notamment au moins un groupe Si- O.
On entend par « huile fluorée », une huile comprenant au moins un atome de fluor. ^
On entend par « huile hydrocarbonée », une huile contenant principalement des atomes d’hydrogène et de carbone.
Les huiles peuvent éventuellement comprendre des atomes d’oxygène, d’azote, de soufre et/ou de phosphore, par exemple, sous la forme de radicaux hydroxyles ou acides.
Par « huile volatile », on entend, au sens de l’invention, toute huile susceptible de s’évaporer au contact de la peau en moins d’une heure, à température ambiante et pression atmosphérique. L’huile volatile est un composé cosmétique volatil, liquide à température ambiante, ayant notamment une pression de vapeur non nulle, à température ambiante et pression atmosphérique, notamment ayant une pression de vapeur allant de 0,13 Pa à 40000 Pa (10'3à 300 mm de Hg), en particulier allant de 1,3 Pa à 13000 Pa (0,01 à 100 mm de Hg), et plus particulièrement allant de 1,3 Pa à 1300 Pa (0,01 à 10 mm de Hg).
Huiles volatiles
Les huiles volatiles peuvent être hydrocarbonées, ou siliconées.
On peut notamment citer parmi les huiles volatiles hydrocarbonées ayant de 8 à 16 atomes de carbone les alcanes ramifiés en C8-C16 comme les iso-alcanes (appelées aussi isoparaffines) en C8-C16, l’isododécane, l’isodécane, l’isohexadécane et par exemple les huiles vendues sous les noms commerciaux d’Isopars ou de Permetyls, les esters ramifiés en C8-C16 comme le néopentanoate d’iso-hexyle, et leurs mélanges. De préférence, l’huile volatile hydrocarbonée est choisie parmi les huiles volatiles hydrocarbonées ayant de 8 à 16 atomes de carbone et leurs mélanges, en particulier parmi l’isododécane, l’isodécane, l’isohexadécane, et est notamment l’isohexadécane.
On peut également citer les alcanes linéaires volatils comprenant de 8 à 16 atomes de carbone, en particulier de 10 à 15 atomes de carbone, et plus particulièrement de 11 à 13 atomes de carbone, par exemple tels que le n-dodécane (C12) et le n-tétradécane (C14) vendus par Sasol respectivement sous les références PARAFOL 12-97® et PARAFOL 14-97®, ainsi que leurs mélanges, le mélange undécane-tridécane, les mélanges de n-undécane (C11) et de n-tridécane (C13) obtenus aux exemples 1 et 2 de la demande WO 2008/155059 de la Société Cognis, et leurs mélanges.
Comme huiles volatiles siliconées, on peut citer les huiles volatiles siliconées linéaires telles que l’hexamethyldisiloxane, l’octamethyltrisiloxane, le decamethyltetrasiloxane, le tetradecamethylhexasiloxane, l’hexadecamethylheptasiloxane et le dodecaméthylpentasiloxane.
Comme huiles volatiles siliconées cycliques, on peut citer l’hexamethylcyclotrisiloxane, l’octamethylcylotetrasiloxane, ( le decamethylcyclopentasiloxane et le dodecamethylcyclohexasiloxane.
Huiles non volatiles
Les huiles non volatiles peuvent, notamment, être choisies parmi les huiles hydrocarbonées, fluorées et/ou les huiles siliconées non volatiles.
Comme huile hydrocarbonée non volatile, on peut notamment citer : - les huiles hydrocarbonées d’origine animale, - les huiles hydrocarbonées d’origine végétale, les éthers de synthèse ayant de 10 à 40 atomes de carbone, comme le dicapryl ether, - les esters de synthèse, comme les huiles de formule R1COOR2, dans laquelle R1 représente un reste d’un acide gras linéaire ou ramifié comportant de 1 à 40 atomes de carbone et R2 représente une chaîne hydrocarbonée, notamment, ramifiée contenant de 1 à 40 atomes de carbone à condition que R1 + R2 soit > 10. Les esters peuvent être, notamment, choisis parmi les esters d’alcool et d’acide gras, comme par exemple, l’octanoate de cétostéaryle, les esters de l’alcool isopropylique, tels que le myristate d’isopropyle, le palmitate d’isopropyle, le palmitate d’éthyle, le palmitate de 2-éthyl-hexyle, le stéarate d’isopropyle, le stéarate d’octyle, les esters hydroxylés, comme le lactate d’isostéaryle, l’hydroxystéarate d’octyle, les ricinoléates d’alcools ou de polyalcools, le laurate d’hexyle, les esters de l’acide néopentanoïque, comme le néopentanoate d’isodécyle, le néopentanoate d’isotridécyle, les esters de l’acide isononanoïque, comme l’isononanoate d’isononyle, l’isononanoate d’isotridécyle, - les esters de polyols et les esters du pentaérythritol, comme le tétrahydroxystéarate/tétraisostéarate de dipentaérythritol, - les alcools gras liquides à température ambiante à chaîne carbonée ramifiée et/ou insaturée ayant de 12 à 26 atomes de carbone, comme le 2-octyldodécanol, l’alcool isostéarylique, l’alcool oléique, - les acides gras supérieurs en C12-C22, tels que l’acide oléique, l’acide linoléique, l’acide linolénique, et leurs mélanges, les huiles siliconés non phénylées, comme par exemple la caprylyl méthycone, et > - les huiles siliconés phénylées, comme par exemple les phényl triméthicones, les phényl diméthicones, les phényl triméthylsiloxy diphénylsiloxanes, les diphényl diméthicones, les diphényl méthyldiphényl trisiloxanes, et les 2-phényléthyl triméthylsiloxysilicates, les diméthicones ou phényltriméthicone de viscosité inférieure ou égale à 100 cSt, la triméthylpentaphényltrisiloxane, et leurs mélanges ; ainsi que les mélanges de ces différentes huiles.
De préférence, une composition selon l’invention comprend des huiles siliconées volatiles et/ou non volatiles. De telles huiles siliconées sont particulièrement appréciées lorsque l’agent gélifiant lipophile est un élastomère d’organopolysiloxane.
Une composition selon l’invention peut comprendre de 5 à 95% en poids, mieux de 5 à 40% en poids, de préférence de 7 à 35% en poids d’huile(s) par rapport au poids total de ladite composition.
Comme précisé ci-dessus la phase huileuse gélifiée selon l’invention peut posséder une contrainte seuil supérieure à 1,5 Pa et de préférence supérieure à 10 Pa. Cette valeur de contrainte seuil traduit une texture de type gel de cette phase huileuse. ACIDE GRAS LIQUIDE:
Les acide gras liquides conformes à l’invention répondent à la formule (1) suivante dans laquelle R étant choisi parmi :
a) un groupe alkyle ramifié et saturé en C14-C22, de préférence en C-|8, ou b) un groupe alkyle comprenant au moins une double liaison, linéaire ou ramifié, en C14-C22, de préférence en Ci8.
Parmi les composés de formule (1) pour lesquels R désigne un alkyle ramifié et saturé en C14-C22, on peut citer, en particulier l’acide isostéarique (Ci8) comme les produits vendus sous les noms commerciaux - AEC Isostearic Acid® par la société A &amp; E Connock (Perfumery &amp; Cosmetics) Ltd. - Isostearic Acid EX® par la société Kokyu Alcohol Kogyo Co., Ltd ; - Liponate ISA® par la société Lipo Chemicals, Inc. ; - Prisorine 3505® par la société Croda Europe, Ltd.
Parmi les composés de formule (1) pour lesquels R un groupe alkyle comprenant au moins une double liaison, linéaire ou ramifié, en C14-C22, on peut citer, en particulier - l’acide oléique (Ci8) - l’acide linoéique (Ci8) - l’acide linolénioque (Ci8); et - leus mélanges.
Les acide gras liquides conformes à l’invention sont plus particulièrement choisis parmi les > - l’acide isostéarique (Ci8) - l’acide oléique (C-|8) - l’acide linoéique (Ci8) - l’acide linolénioque (Ci8); et - leus mélanges.
On utilisera plus particulièrement l’acide isostéarique. »
Le ou les acides gras liquides conformes à l’invention, sont présents dans les compositions de l’invention, de préférence, dans des concentrations allant de 0,1 à 5% en poids, et plus préférentiellement de 0,2 à 3% en poids par rapport au poids total de la composition.
PIGMENTS ENROBES HYDROPHOBES
On entend par « pigments » des particules blanches ou colorées, minérales ou organiques, insolubles dans un milieu aqueux, destinées à colorer et/ou opacifier la composition et/ou le film résultant. Ces pigments peuvent être blancs ou colorés, minéraux et/ou organiques.
Par « pigment enrobé hydrophobe », on entend tout pigment enrobé par au moins un composé lipophile ou hydrophobe.
Par « composé lipophile », on entend par tout composé soluble ou dispersible dans une phase huileuse.
Par « composé hydrophobe », on entend par tout composé insoluble dans l’eau.
Selon un mode de réalisation particulier, les pigments modifiés hydrophobes utilisés selon l’invention sont choisis parmi les pigments minéraux.
Par «pigment minéral», on entend tout pigment qui répond à la définition de l’encyclopédie Ullmann dans le chapitre pigment inorganique. On peut citer, parmi les pigments minéraux utiles dans la présente invention, les oxydes de zirconium ou de cérium, ainsi que les oxydes de zinc, de fer (noir, jaune ou rouge) ou de chrome, le violet de manganèse, le bleu outremer, l’hydrate de chrome et le bleu ferrique, le dioxyde de titane, les poudres métalliques comme la poudre d’aluminium et la poudre de cuivre. Les pigments minéraux suivants peuvent aussi être utilisés : Ta205, Ti305, Ti203, TiO, Zr02 en mélange avec Ti02, Zr02, Nb205, Ce02, ZnS. >
La taille particulaire du pigment enrobé est strictement supérieure à 100 nm.
Au sens de l’invention, par "taille" d’une particule, on entend son D50. Le D50, ou taille moyenne en volume, correspond à la taille de particule définie de sorte que 50% en volume des particules ont une taille inférieure à D50.
La taille moyenne en volume peut être appréciée par diffraction de la lumière à l’aide d’un granulomètre laser MasterSizer de Malvern, lesdites particules à évaluer étant dispersées dans un milieu liquide tel que par exemple le néopentanoate d’octyldodécyle.
Selon un mode de réalisation, la taille des particules de pigments selon l’invention va de 100 nm à 25pm, de préférence de 200 nm à 10pm
Dans le . cadre de la présente invention, les pigments minéraux modifiés hydrophobes sont plus particulièrement des pigments modifiés hydrophobes d’oxyde de fer et/ou de dioxyde de titane.
Il peut également s’agir de nacres et/ou de particules à reflets métalliques.
Par « nacres », il faut comprendre des particules colorées de toute forme, irisées ou non, notamment produites par certains mollusques dans leur coquille ou bien synthétisées, et qui présentent un effet de couleur par interférence optique.
Les nacres peuvent être choisies parmi les pigments nacrés, tels que le mica titane recouvert avec un oxyde de fer, le mica titane recouvert avec de l’oxychlorure de bismuth, le mica titane recouvert avec de l’oxyde de chrome, le mica titane recouvert avec un colorant organique, ainsi que les pigments nacrés à base d’oxychlorure de bismuth. Il peut également s’agir de particules de mica à la surface desquelles sont superposées au moins deux couches successives d’oxydes métalliques et/ou de matières colorantes organiques.
On peut également citer, à titre d’exemple de nacres, le mica naturel recouvert d’oxyde de titane, d’oxyde de fer, de pigment naturel ou d’oxychlorure de bismuth.
Les nacres peuvent plus particulièrement posséder une couleur ou un reflet jaune, rose, rouge, bronze, orangé, brun, or et/ou cuivré.
De manière avantageuse, les nacres conformes à l’invention sont les micas recouverts de dioxyde de titane ou d’oxyde de fer ainsi que l’oxychlorure de bismuth.
Par « particules à reflet métallique », au sens de la présente invention, on entend tout composé dont la nature, la taille, la structure et l’état de surface lui permet de réfléchir la lumière incidente notamment de façon non iridescente.
Les particules à reflet métallique utilisables dans l’invention sont en particulier choisies parmi : - les particules d’au moins un métal et/ou d’au moins un dérivé métallique ; - les particules comportant un substrat, organique ou minéral, monomatière ou multimatériaux, recouvert au moins partiellement par au moins une couche à reflet métallique comprenant au moins un métal et/ou au moins un dérivé métallique ; et - les mélanges desdites particules.
Parmi les métaux pouvant être présents dans lesdites particules, on peut citer par exemple Ag, Au, Cu, Al, Ni, Sn, Mg, Cr, Mo, Ti, Zr, Pt, Va, Rb, W, Zn, Ge, Te, Se et leurs mélanges ou alliages. Ag, Au, Cu, Al, Zn, Ni, Mo, Cr, et leurs mélanges ou alliages (par exemple les bronzes et les laitons) sont des métaux préférés.
Par « dérivés métalliques », on désigne des composés dérivés de métaux notamment des oxydes, des fluorures, des chlorures et des sulfures.
Enrobage du pigment t
La composition selon l’invention comprend avantageusement au moins un pigment enrobé par au moins un composé lipophile ou hydrophobe. L’enrobage peut aussi comprendre au moins un composé additionnel non lipophile.
Au sens de l’invention, « l’enrobage » d’un pigment selon l’invention désigne de manière générale le traitement en surface total ou partiel du pigment par un agent de surface, absorbé, adsorbé ou greffé sur ledit pigment.
Les pigments traités en surface peuvent être préparés selon des techniques de traitement de surface de nature chimique, électronique, mécano-chimique ou mécanique bien connues de l’homme de l’art. On peut également utiliser des produits commerciaux. L’agent de surface peut être absorbé, adsorbé ou greffé sur les pigments par évaporation de solvant, réaction chimique et création d’une liaison covalente.
Selon une variante, le traitement de surface consiste en un enrobage des pigments. L’enrobage peut représenter de 0,1 à 20 % en poids, et en particulier de 0,5 à 5 % en poids, du poids total du pigment enrobé. L’enrobage peut être réalisé par exemple par adsorption d’un agent de surface liquide à la surface des particules solides par simple mélange sous agitation des particules et dudit agent de surface, éventuellement à chaud, préalablement à l’incorporation des particules dans les autres ingrédients de la composition de maquillage ou de soin. L’enrobage peut être réalisé par exemple par réaction chimique d’un agent de surface avec la surface des particules solides de pigment et création d’une liaison covalente entre l’agent de surface et les particules. Cette méthode est notamment décrite dans le brevet US 4,578,266.
Le traitement de surface chimique peut consister à diluer l’agent de surface dans un solvant volatile, à disperser les pigments dans ce mélange, puis à évaporer lentement le solvant volatile, de manière à ce que l’agent de surface se dépose à la surface des pigments.
Agent de traitement lipophile ou hydrophobe .Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, les pigments peuvent être enrobés selon l’invention par au moins un composé choisi parmi les agents de surface siliconés ; les agents de surface fluorés ; les agents de surface fluoro-siliconés ; les savons métalliques ; les acides aminés N-acylés ou leurs sels ; la ^lécithine et ses dérivés ; le trisostéaryle titanate d’isopropyle ; le sébaçate d’isostéaryle ; les cires naturelles végétales ou animales ; les cires synthétiques polaires ; les esters gras ; les phospholipides ; et leurs mélanges.
Agent de surface siliconé
Selon un mode de réalisation particulier, les pigments peuvent être traités en surface totalement ou partiellement avec un composé de nature siliconée.
Les agents de surface siliconés peuvent être choisis parmi les organopolysiloxanes, les dérivés de silanes, les copolymères silicone-acrylate, les résines de silicone, et leurs mélanges.
Par « composé organopolysiloxane », on entend un composé ayant une structure comprenant une alternance d’atomes de silicone et d’atomes d’oxygène et comprenant des radicaux organiques liés aux atomes de silicium. i) Organopolysiloxane non élastomère
On peut notamment citer comme organopolysiloxanes non élastomères, les polydiméthylsiloxanes, les polyméthylhydrogénosiloxanes et les polyalcoxydiméthylsiloxanes.
Le groupe alcoxy peut être représenté par le radical R-O- tel que R représente méthyl, éthyl, propyl, butyl ou octyl, des radicaux 2-phényléthyl, 2-phénylpropyl ou 3,3,3-trifluoropropyl, des radicaux aryles tels que phényl, tolyl, xylyl, ou des radicaux aryles substitués tels que le phényléthyl.
Une méthode permettant de traiter en surface des pigments par un polyméthylhydrogénosiloxane consiste à disperser les pigments dans un solvant organique, puis à ajouter le composé siliconé. En chauffant le mélange, des liaisons covalentes se créent entre le composé siliconé et la surface du pigment. Selon un mode préféré de réalisation, l’agent de surface siliconé peut être un organopolysiloxane non élastomère, notamment choisi parmi les polydiméthylsiloxanes.
Selon une forme particulière, on peut utiliser le TRIETHOXYSILYLETHYL POLYDIMETHYLSILOXYETHYL DIMETHICONE comme le produit commercial vendu sous le nom KF9908® de Shin Etsu. //) Alkvlsilanes et alcoxvsilanes
Des silanes à fonctionnalité alcoxy sont notamment décrits par Witucki dans « A silane primer, Chemistry and applications of alkoxy silanes, Journal of Coatings technology, 65, 822, pages 57-60, 1993 ».
Des alcoxysilanes tels que les alkyltriéthoxysilanes et les alkyltriméthoxysilanes commercialisés sous les références Silques^ A-137 (OSI Specialities) et Prosil 9202 (PCR) peuvent être utilisés pour l’enrobage des pigments. L’utilisation des alkylpolysiloxanes ayant un groupe terminal réactif tel qu’alcoxy, hydroxy, halogène, amino ou imino sont décrits dans la demande JP H07-196946. Ils conviennent également pour le traitement des pigments. /77) Polymères de silicone-acrvlate
Des polymères de silicone-acrylique greffés ayant un squelette siliconé tels que décrits dans les brevets US 5,725,882, US 5,209,924, US 4,972,037, US 4,981,903, US 4,981,902, US 5,468,477, et dans les brevets US 5,219,560 et EP 0 388 582, peuvent être utilisés. D’autres polymères silicone-acrylate peuvent être des polymères siliconés comportant dans leur structure le motif de formule (I) suivant :
(D dans lequel les radicaux Gi, identiques ou différents, représentent l’hydrogène ou un radical alkyle en CrC10 ou encore un radical phényle ; les radicaux G2, identiques ou différents, représentent un groupe alkylène en C1-C10 ; G3 représente un reste polymérique résultant de r(homo)polymérisation d’au moins un monomère anionique à insaturation éthylénique ; G4 représente un reste polymérique résultant de l’(homo)polymérisation d’au moins un monomère hydrophobe à insaturation éthylénique ; m et n sont égaux à 0 ou 1 ; a est un nombre entier allant de 0 et 50 ; b est un nombre entier pouvant être compris entre 10 et 350, c est un nombre entier allant de 0 et 50, sous réserve que l’un des paramètres a et c soit différent de 0.
De préférence, le motif de formule (I) ci-dessus présente au moins l’une, et encore plus préférentiellement l’ensemble, des caractéristiques suivantes : les radicaux G1 désignent un radical alkyle, de préférence le radical méthyle ; n est non nul, et les radicaux G2 représentent un radical divalent en C1-C3, de préférence un Vadical propylène ; G3 représente un radical polymérique résultant de l’(homo)polymérisation d’au moins un monomère du type acide carboxylique à insaturation éthylénique, de préférence l’acide acrylique et/ou l’acide méthacrylique ; G4 représente un radical polymérique résultant de r(homo)polymérisation d’au moins un monomère du type (méth)acrylate d’alkyle(C1-Ci0), de préférence du type (méth)acrylate d’isobutyle ou de méthyle.
Des exemples de polymères siliconés répondant à la formule (I) sont notamment des polydiméthylsiloxanes (PDMS) sur lesquels sont greffés, par l’intermédiaire d’un chaînon de raccordement de type thiopropylène, des motifs polymères mixtes du type acide poly(méth)acrylique et du type poly(méth)acrylate de méthyle. D’autres exemples de polymères siliconés répondant à la formule (I) sont t notamment des polydiméthylsiloxanes (PDMS) sur lesquels sont greffés, par l’intermédiaire d’un chaînon de raccordement de type thiopropylène, des motifs polymères du type poly(méth)acrylate d’isobutyle. iv) Résines de silicone L’agent de surface siliconé peut être choisi parmi les résines de silicone.
Par « résine », on entend une structure tridimensionnelle.
Les résines de silicones peuvent être solubles ou gonflables dans les huiles de silicone. Ces résines sont des polymères de polyorganosiloxanes réticulés.
La nomenclature des résines de silicone est connue sous le nom de « MDTQ », la résine étant décrite en fonction des différentes unités monomères siloxane qu’elle comprend, chacune des lettres « MDTQ » caractérisant un type d’unité.
La lettre M représente l’unité monofonctionnelle de formule (CH3)3SiOi/2, l’atome de silicium étant relié à un seul atome d’oxygène dans le polymère comprenant cette unité.
La lettre D signifie une unité difonctionnelle (CH3)2Si02/2 dans laquelle l’atome de silicium est relié à deux atomes d’oxygène.
La lettre T représente une unité trifonctionnelle de formule (CH3)Si03/2 .
Dans les motifs M, D, T définis précédemment, au moins un des groupes méthyles peut être substitués par un groupe R différent du groupe méthyle tel qu’un radical hydrocarboné (notamment alkyle) ayant de 2 à 10 atomes de carbone ou un groupe phényl ou bien encore un groupe hydroxyle.
Enfin, la lettre Q signifie une unité tétra fonctionnelle Si04/2 dans laquelle l’atome de silicium est lié à quatre atomes d’hydrogène eux mêmes liés au reste du polymère. »
Divers résines de propriétés différentes peuvent être obtenues à partir de ces différentes unités, les propriétés des ces polymères variant en fonction du type de monomèrç$ ..j(ou unités), du type et du nombre de radicaux substitués, de la longueur de la chaîne polymérique, du degré de ramification et de la taille des chaînes pendantes. A titre d’exemple de ces résines silicones, on peut citer : les siloxysilicates qui peuvent être des triméthylsiloxysilicate de formule [(CH^sXSiXOlxXiSiO^y (unités MQ) dans laquelle x et y sont des entiers allant de 50 à 80 ; les polysilesquioxanes de formule (CH3Si03/2)x (unités T) dans laquelle x est supérieur à 100 et dont au moins urj des radicaux méthyle peut être substitué par un groupement R tel que défini plus haut ; les polyméthylsilsesquioxanes qui sont des polysilsesquioxanes dans lesquels aucun des radicaux méthyles n’est substitué par un autre groupement. De tels polyméthylsilsesquioxanes sont décrits dans le document US 5,246,694. A titre d’exemples de résines polyméthylsilsesquioxanes commercialement disponibles, on peut citer celles qui sont commercialisés : par la société Wacker sous la référence Resin MK® tels que la Belsil PMS MK®: polymère comprenant des unités répétitives CH3Si03/2 (unités T), pouvant aussi comprendre jusqu’à 1 % en poids d’unités (CH3)2Si02/2 (unités D) et présentant un poids moléculaire moyen d’environ 10 000 ; par la société SHIN-ETSU sous les références KR-220L® qui sont composé d’unités T de formule CH3Si03/2 et ont des groupes terminaux Si-OH (silanol), sous la référence KR-242A qui comprennent 98 % d’unités T et 2 % d’unités diméthyle D et ont des groupes terminaux Si-OH ou encore sous la référence KR-251 comprenant 88 % d’unités T et 12 % d’unités dimethyl D et ont des groupes terminaux Si-OH.
Comme résines siloxysilicates, on peut citer les résines trimethylsiloxysilicate (TMS) éventuellement sous forme de poudres. De telles résines sont commercialisées sous les références SR1000®, E 1170-002® ou SS 4230®, par la société GENERAL ELECTRIC ou sous les références TMS 803®, WACKER 803® et 804® par la société WACKER SILICONE CORPORATION.
On peut encore citer les résines timéthylsiloxysilicate commercialisées dans un solvant tel que la cyclométhicone, vendues sous la dénomination « KF-7312J®» par la société Shin-Etsu, « DC 749®», « DC 593®» par la société Dow Corning. A titre d’exemple de références commerciales de pigments traités avec un composé siliconé, on peut citer : - l’oxyde de fer rouge/diméthicône vendu sous la référence SA-C 338075-10® par la société Miyoshi Kasei ; et Agent de surface fluoré *
Les pigments peuvent être traités en surface totalement ou partiellement avec un composé de nature fluorée.
Les agents de surface fluorés peuvent être choisis parmi les phosphates de perfluoroalkyle, les perfluoropolyéthers, les polytétrafluoropolyéthylènes (PTFE), les perfluoroalcanes, les perfluoroalkyl silazanes, les polyoxides d’hexafluoropropylène, les polyorganosiloxanes comprenant des groupes perfluoroalkyl perfluoropolyéthers.
On entend par « radical perfluoroalkyle », un radical alkyle dans lequel tous les atomes d’hydrogène ont été remplacés par des atomes de fluor.
Les perfluoropolyéthers sont notamment décrits dans la demande de brevet EP0486135, et vendus sous les dénominations commerciales FOMBLIN® par la ( société MONTEFLUOS.
Des phosphates de perfluoroalkyle sont en particulier décrits dans la demande JP H05-86984. Les phosphate-diéthanol amine de perfluoroalkyle commercialisés par Asahi Glass sous la référence AsahiGuard AG530® peuvent être utilisés.
Parmi les perfluoroalcanes linéaires, on peut citer les perfluorocycloalcanes, les perfluoro(alkylcycloalcanes), les perfluoropolycycloalcanes, les hydrocarbures perfluorés aromatiques (les perfluoroarènes) et les composés organo perfluorés hydrocarbonés comportant au moins un hétéroatome.
Parmi les perfluoroalcanes, on peut citer la série des alcanes linéaires tels que le perfluorooctane, le perfluorononane ou le perfluorodécane.
Parmi les perfluorocycloalcanes et les perfluoro(alkylcycloalcanes), on peut citer la perfluorodécaline vendue sous la dénomination de « FLUTEC PP5 GM P®» par la Société RHODIA, la perfluoro(méthyldécaline), les perfluoro(C3-C5 alkyl-cyclohexanes) tels que le perfluoro(butylcyclohexane).
Parmi les perfluoropolycycloalcanes on peut citer les dérivés de bicyclo[3.3.1]nonane tel que le perfluorotriméthylbicyclo[3.3.1]nonane, les dérivés de l’adamantane tels que le perfluorodiméthyladamantane et les dérivés perfluorés de phénanthrène hydrogéné tel que le tétracosafluoro- tétradécahydrophénanthrène.
Parmi les perfluoroarènes, on peut citer les dérivés perfluorés du naphtalène comme le perfluoronaphtalène et le perfluorométhyl-1-napthtalène. A titre d’exemple de références commerciales de pigments traités avec un composé fluoré, on peut citer : l’oxyde de fer jaune/phosphate de perfluoroalkyle vendu sous la référence PF 5 Yellow 601® par la société Daito Kasei ; l’oxyde de fer rouge/phosphate de perfluoroalkyle vendu sous la référence PF 5 Red R 516L® par la société Daito Kasei ; l’oxyde de fer noir/phosphate de perfluoroalkyle vendu sous la référence PF 5 Black BL 100® par la société Daito Kasei ; le dioxyde de titane/phosphate de perfluoroalkyle vendu sous la référence PF 5 Ti02 CR 50® par la société Daito Kasei ; l’oxyde de fer jaune/perfluoropolymethylisopropylether vendu sous la référence Iron oxyde yellow BF-25-3® par la société Toshiki ; le DC Red 7/perfluoropolymethylisopropylether vendu sous la référence D&amp;C Red 7 FHC®par la société Cardre Inc. ; et le DC Red 6/PTFE vendu sous la référence T 9506® par la société Warner-Jenkinson.
Agent de surface fluoro-siliconé
Les pigments peuvent être traités en surface totalement ou partiellement avec un composé de nature fluoro-siliconée.
Le composé fluoro-siliconé peut être choisi parmi les perfluoroalkyl diméthicones, les perfluoroalkyl silanes et les perfluoroalkyl trialcoxysilanes.
On peut citer comme perfluoroalkyl silanes, les produits LP-IT® et LP-4T® commercialisés par Shin-Etsu Silicone.
Les perfluoroalkyl diméthicones peuvent être représentés par la formule suivante : dans lequel :
R représente un groupement divalent alkyle linéaire ou ramifié, ayant 1 à 6 atomes de carbone, de préférence un groupement divalent méthyle, éthyle, propyle ou butyle ;
Rf représente un radical perfluoroalkyle, ayant 1 à 9 atomes de carbone, de préférence 1 à 4 atomes de carbone ; m est choisi entre 0 à 150, de préférence entre 20 à 100 ; et n est choisi entre 1 à 300, de préférence entre 1 à 100. A titre d’exemple de références commerciales de pigment traité avec un composé fluoro-siliconé, on peut citer le dioxyde de titane/fluorosilicone vendu sous la référence Fluorosil Titanium dioxyde 100TA® par la société Advanced Dermaceuticals International Inc..
Autres agents de surface Hoophiles L’agent de traitement hydrophobe peut également être choisi parmi : i) les savons métalliques comme le dimyristate d’aluminium, et le sel d’aluminium du glutamate de suif hydrogéné ; A titre de savons métalliques, on peut notamment citer les savons métalliques d’acides gras ayant de 12 à 22 atomes de carbone, et en particulier ceux ayant de 12 à 18 atomes de carbone.
Le métal du savon métallique peut notamment être du zinc ou du magnésium.
Comme savon métallique, on peut utiliser le laurate de zinc, le stéarate de magnésium, le myristate de magnésium, le stéarate de zinc, et leurs mélanges. ii) les acides gras comme l’acide laurique, l’acide myristique, l’acide stéarique, l’acide palmitique ; iii) les acides aminés N-acylés ou leurs sels qui peuvent comprendre un groupe acyle ayant de 8 à 22 atomes de carbones, comme par exemple un groupe 2-éthyl hexanoyle, caproyle, lauroyle, myristoyle, palmitoyle, stéaroyle, cocoyle ; L’acide aminé peut être par exemple la lysine, l’acide glutamique ou l’alanine.
Les sels de ces composés peuvent être les sels d’aluminium, de magnésium, de calcium, de zirconium, de zinc, de sodium, de potassium.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulièrement préféré, un dérivé d’acide aminé N-acylé peut être notamment un dérivé d’acide glutamique et/ou un de ses sels, et plus particulièrement un stéaroyl glutamate, comme par exemple le stéaroyl glutamate d’aluminium. Il s’agit par exemple du tratement de surface N Al commercialisé par Miyoshi. iv) la lécithine et ses dérivés comme la lécithine hydrogénée comme le traitement de surface HLC commercialisé par LCW ; v) le triisostéaryle titanate d’isopropyle (Nom INCI : Isopropyl Titanium Triisostearate). A titre d’exemples de pigments traités par l’isopropyl titanium triisostearate (ITT), on peut citer ceux vendus sous la référence commerciale BTD-401® (Titanium Dioxide CI77891 and Isopropyl Titanium Triisostearate), BBO-I2® (Iran Oxide CI77499 and Isopropyl Titanium Triisostearate), BYO-I2® (Iran Oxide CI77492 and Isopropyl Titanium Triisostearate), et BRO-I2® (Iron Oxide CI77491 and Isopropyl Titanium Triisostearate) par la société KOBO. vi) le sébaçate d’isostéaryle ; vii) les cires naturelles végétales ou animales ou les cires synthétiques polaires ; viii) les esters gras, en particulier par des esters de jojoba ; ix) les phospholipides ; et x) leurs mélanges. »
Les cires mentionnées dans les composés cités précédemment peuvent être celles utilisées généralement dans le domaine cosmétique, telles que définies par la suite.
Elles peuvent notamment être hydrocarbonées, siliconées et/ou fluorées, comportant éventuellement des fonctions ester ou hydroxyle. Elles peuvent être également d’origine naturelle ou synthétique.
On entend par « cire polaire », une cire contenant des composés chimiques comportant au moins un groupement polaire. Les groupements polaires sont bien connus de l’homme du métier ; il peut s’agir par exemple de groupement alcool, ester, acide carboxylique. Ne font pas partie des cires polaires les cires de polyéthylène, les cires de paraffine, les cires microcristallines, l’ozokérite, les cires de Fisher-Trop^ch.
En particulier, les cires polaires ont un paramètre moyen de solubilité 5a de HANSEN à 25 °C tel que ôa > 0 (J/cm3)1/2 et mieux 5a > 1 (J/cm3)172 :
où δρ et ôh sont respectivement les contributions polaires et de types interactions spécifiques aux paramètres de solubilité de Hansen.
La définition des solvants dans l’espace de solubilité tridimensionnel selon HANSEN est décrite dans l’article de C. M. HANSEN, « The three dimensionnai solubility parameters » J. Paint Technol. 39, 105 (1967) : - 5h caractérise les forces d’interactions spécifiques (type liaisons hydrogène, acide/base, donneur/accepteur, etc.) ; δρ caractérise les forces d’interactions de DEBYE entre dipôles permanents ainsi que les forces d’interactions de KEESOM entre dipôles induits et dipôles permanents.
Les paramètres de solubilité sont calculés avec le logiciel HSPiP v4.1.
Les paramètres δρ et ôh sont exprimés en (J/cm3)172.
Une cire polaire est notamment constituée de molécules comportant, outre des atomes de carbone et d’hydrogène dans leur structure chimique, des hétéroatomes (tels que O, N, P). A titre illustratif et non limitatif de ces cires polaires, on peut notamment citer les cires polaires naturelles, comme la cire d’abeille, la cire de lanoline, la cire d’orange, la cire de citron, et les cires d’insectes de Chine, la cire de son de riz, la cire de Carnauba, la cire de Candellila, la cire d’Ouricury, la cire de fibres de liège, la cire de canne à sucre, la cire du Japon et la cire de sumac, la cire de montan.
Selon un mode de réalisation particulier, les pigments peuvent être enrobés par au moins un composé choisi parmi les acides aminés N-acylés ou leurs sels ; le trisostéaryle titanate d’isopropyle ; les agents de surface siliconés ; les cires naturelles végétales ou animales ; la lécithine hydrogénée, les esters gras ; et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation plus particulièrement préféré, les pigments peuvent être enrobés par un acide aminé N-acylé et/ou un de ses sels, en particulier par un dérivé d’acide glutamique et/ou un de ses sels, notamment un stéaroyl glutamate, comme par exemple le stéaroyl glutamate d’aluminium.
Selon un mode de réalisation plus particulièrement préféré, on utilisera des pigments enrobés hydrophobes choisis parmi les dioxydes de titane et les oxydes de fer, enrobés de stéaroyl glutamate d’aluminium, par exemple commercialisé sous la référence NAI® par MIYOSHI KASEI.
Selon un mode de réalisation plus particulièrement préféré, on utilisera des pigments enrobés hydrophobes choisis parmi les dioxydes de gitane et les oxydes de fer enrobés par l’isopropyl titanium triisostearate (ITT), on peut citer ceux vendus sous la référence commerciale BTD-401® (Titanium Dioxide CI77891 and Isopropyl Titanium Triisostearate), BBO-I2® (Iran Oxide CI77499 and Isopropyl Titanium Triisostearate), BYO-12® (Iran Oxide CI77492 and Isopropyl Titanium Triisostearate), et BRO-12® (Iran Oxide CI77491 and Isopropyl Titanium Triisostearate) par la société KOBO.
Les pigments enrobés par au moins un composé hydrophobe sont présents dans une composition de l’invention, de préférence, dans une proportion d’au moins 5% en poids, plus préférentiellement allant de 5 à 25% en poids, par rapport au poids total de la composition, encore plus préférentiellement allant de 8 à 15 %.
MATIERES COLORANTES ADDITIONNELLES
Une composition selon l’invention peut comprendre en outre au moins une matière colorante additionnelle et de préférence à raison d’au moins 0,01% en poids par rapport au poids total de la composition.
Pour des raisons évidentes, cette quantité est susceptible de varier significativement au regard de l’intensité de l’effet coloriel recherchée et de l’intensité coloriel procuré par les matières colorantes considérées et son ajustement relève clairement des compétences de l’homme de l’art.
Une composition selon l’invention peut comprendre de 0,01 à 25 % en poids, notamment de 0,1 à 25% en poids, en particulier de 1 à 20% en poids et de préférence de 5 à 15 % en poids de matières colorantes, par rapport au poids total de ladite composition.
Comme précisé ci-dessus, les matières colorantes convenant à l’invention peuvent être hydrosolubles mais également liposolubles.
Par « matière colorante hydrosoluble », au sens de l’invention, on entend tout composé généralement organique, naturel ou synthétique, soluble dans une phase aqueuse ou les solvants miscibles à l’eau et apte à colorer. A titre de colorants hydrosolubles convenant à l’invention peuvent notamment être cités les colorants hydrosolubles synthétiques ou naturels tels que par exemple le FDC Red 4, le DC Red 6, le DC Red 22, le DC Red 28, le DC Red 30, le DC Red 33, le DC Orange 4, le DC Yellow 5, le DC Yellow 6, le DC Yellow 8, le FDC Green 3, le DC Green 5, le FDC Blue 1, la bétanine (betterave), le carmin, la chlorophylline cuivrée, le bleu de méthylène, les anthocyanines (enocianine, carotte noire, hibiscus, sureau), le caramel, la riboflavine.
Les colorants hydrosolubles sont, par exemple, le jus de betterave et le caramel.
Par « matière colorante liposoluble », au sens de l’invention, on entend tout composé généralement organique, naturel ou synthétique, soluble dans une phase huileuse ou les solvants miscibles à un corps gras et apte à colorer. A titre de colorants liposolubles convenant à l’invention peuvent notamment être cités les colorants liposolubles, synthétiques ou naturels tels que par exemple, le DC Red 17, le DC Red 21, le DC Red 27, le DC Green 6, le DC Yellow 11, le DC Violet 2, le DC Orange 5, le rouge Soudan, les carotènes (le β-carotène, le lycopène), les xanthophylles (capsanthine, capsorubine, lutéine), l’huile de palme, le brun Soudan, le jaune quinoléine, le rocou, le curcumin.
Il peut notamment s’agir de pigments non enrobés hydrophobes, de nacres non enrobées hydrophobes et/ou de particules à reflets métalliques non enrobées hydrophobes
Par « pigment non enrobé hydrophobe », on entend tout pigment n’étant pas enrobé par au moins un composé lipophile ou hydrophobe.
Les pigments additionnels peuvent être blancs ou colorés, minéraux et/ou organique.
Comme pigments minéraux non enrobés hydrophobes utilisables dans l’invention, on peut citer les oxydes ou dioxydes de titane, de zirconium ou de cérium, ainsi que les oxydes de zinc, de fer ou de chrome, le bleu ferrique, le violet de manganèse, le bleu outremer et l’hydrate de chrome, et leurs mélanges.
Il peut également s’agir d’un pigment ayant une structure qui peut être par exemple de type séricite/oxyde de fer brun/dioxyde de titane/silice. Un tel pigment est commercialisé par exemple sous la référence Coverleaf NS® ou JS® par la société Chemicals And Catalysts et présente un rapport de contraste voisin de 30.
Il peut encore s’agir de pigments ayant une structure qui peut être, par exemple, de type microsphères de silice contenant de l’oxyde de fer. Un exemple de pigment présentant cette structure est celui commercialisé par la société Miyoshi sous la référence PC Bail PC-LL-100 P®, ce pigment étant constitué de microsphères de silice contenant de l’oxyde de fer jaune.
De manière avantageuse, les pigments additionnels conformes à l’invention sont les oxydes de fer et/ou les dioxydes de titane.
Les nacres peuvent être choisies parmi les pigments nacrés, tels que le mica titane recouvert avec un oxyde de fer, le mica titane recouvert avec de l’oxychlorure de bismuth, le mica titane recouvert avec de l’oxyde de chrome, le mica titane recouvert avec un colorant organique, ainsi que les pigments nacrés à base d’oxychlorure de bismuth. Il peut également s’agir de particules de mica à la surface desquelles sont superposées au moins deux couches successives d’oxydes métalliques et/ou de matières colorantes organiques.
On peut également citer, à titre d’exemple de nacres, le mica naturel recouvert d’oxyde de titane, d’oxyde de fer, de pigment naturel^ou d’oxychlorure de bismuth.
Parmi les nacres disponibles sur le marché, on peut citer les nacres Timica, Flamenco® et Duochrome® (sur base de mica) commercialisées par la société ENGELHARD, les nacres Timiron commercialisées par la société Merck, les nacres sur base de mica Prestige commercialisées par la société Eckart et les nacres sur base de mica synthétique Sunshine commercialisées par la société Sun Chemical.
Les nacres peuvent plus particulièrement posséder une couleur ou un reflet jaune, rose, rouge, bronze, orangé, brun, or et/ou cuivré.
De manière avantageuse, les nacres conformes à l’invention sont les micas recouverts de dioxyde de titane ou d’oxyde de fer ainsi que l’oxychlorure de bismuth. A titre illustratif de ces particules à reflet métallique additionnelles, on peut citer des particules d’aluminium, telles que celles commercialisées sous les dénominations Starbrite 1200 EAC® par la société Siberline et Metalure® par la société Eckart et des particules de verre recouvertes d’une couche métallique notamment celles décrites dans les documents JP-A-09188830, JP-A-10158450, JP-A-10158541, JP-A-07258460 et JP-A-05017710.
CHARGES
Avantageusement, une composition selon l’invention peut comprendre en outre une ou plusieurs charge(s) classiquement utilisés dans les compositions de soin et/ou de maquillages.
Ces charges sont des particules incolores ou blanches, solides de toutes formes, qui se présentent sous une forme insoluble et dispersée dans le milieu de la composition.
De nature minérale ou organique, naturelle ou synthétique, elles permettent de conférer à la composition les contenant de la douceur, de la matité et de l’uniformité au maquillage. En outre, ces charges permettent avantageusement de lutter contre différentes agressions telles que le sébum ou la sueur. A titre illustratif de ces charges, peuvent être cités le talc, le mica, la silice, le kaolin, les poudres de poly-p-alanine et de polyéthylène, les poudres de polymères de tétrafluoroéthylène (Téflon®), la lauroyl-lysine, l'amidon, le nitrure de bore, les microsphères creuses polymériques telles que celles de chlorure de polyvinylidène/acrylonitrile comme l'Expancel® (Nobel Industrie), de copolymères d'acide acrylique, les microbilles de résine de silicone (Tospearls® de Toshiba, par exemple), les particules de polyorganosiloxanes élastomères, le carbonate de calcium précipité, le carbonate et l’hydro-carbonate de magnésium, l’hydroxyapatite, le sulfate de barium, les oxydes d'aluminium, les poudres de polyuréthane, les charges composites, les microsphères de silice creuses, et les microcapsules de verre ou de céramique. On peut également utiliser des particules, qui ont la forme de portions de sphères creuses, telles que décrites dans les demandes de brevet JP-2003 128 788 et JP-2000 191 789.
Particules de polymère (meth)acrvlique
Selon une forme particulière de l’invention, les compositions selon l’invention peuvent contenir des particules de polymère (meth)acrylique.
Les particules de polymère (meth)acrylique sont notamment les particules de polyméthacrytate de méthyle, de poly méthacrylate de méthyle/diméthacrylate d'éthylène glycol, de polyméthacrylate d'allyle/diméthacrylate d'éthylène glycol, de copolymère diméthacrylate d'éthylène glycol/méthacrylate de lauryle ;
Comme poudre de polymère (meth)acrylique, on peut citer : - les poudres de polyméthacrylate de méthyle vendus sous la dénomination COVABEAD LH85® par la société WACKHERR ; - les poudres de poly méthacrylate de méthyle/diméthacrylate d’éthylène glycol vendues sous la dénomination DOW CORNING 5640 MICROSPONGE SKIN OIL ADSORBER® par la société DOW CORNING ;GANZPEARL GMP-0820® par la société GANZ CHEMICAL ; - les poudres de polyméthacrylate d'allyle/diméthacrylate d'éthylène glycol vendues sous la dénomination POLY-PORE L200®, POLY-PORE E200® parla société AMCOL Health and Beauty Solutions Inc. ; - les poudres de copolymère diméthacrylate d’éthylène glycol/méthacrylate de lauryle (nom INCI : LAURYL METHACRYLATE/GLYCOL DIMETHACRYLATE CROSSPOLYMER vendues sous la dénomination POLYTRAP 6603 ADSORBER® par la société AMCOL HEALTH &amp; BEAUTY SOLUTIONS.
De préférence, les particules de polymères (meth)acryliques présentent une taille moyenne en nombre allant de 50 nm et 350 microns, mieux de 100 nm à 100 microns, et encore plus préférentiellement de 0,5 à 100 microns.
Les particules de polymère (méth)acrylique sont présentes dans la composition selon l'invention en une teneur allant de 0,01 à 30 % en poids, de préférence allant de 0,05 à 20 % en poids, et tout préférentiellement allant de 0,2 à 10 % en, par rapport au poids total de la composition.
En particulier, de telles charges peuvent être présentes dans une composition selon l’invention dans une teneur allant de 0,01 à 25% en poids, notamment de 0,1 à 20% en poids, en particulier de 1 à 10%, poids, par rapport au poids total de la composition.
ACTIF - i
Une composition selon l’invention peut comprendre au moins un agent hydratant (également appelé agent humectant), en particulier pour une application de soin.
De préférence, l’agent hydratant est de la glycérine.
Le ou les agents hydratants pourront être présents dans la composition en une teneur allant de 0,1 à 15 % en poids, notamment de 0,5 à 10 % en poids, voire de 1à 6 % en poids, par rapport au poids total de ladite composition.
Comme autres actifs utilisables dans la composition de l’invention, on peut citer par exemple les vitamines, les filtres solaires autres que les filtres UV organiques lipophiles liquides et leurs mélanges.
De préférence, une composition selon l’invention comprend au moins un actif. POLYMERES FILMOGENES HYDROPHOBES
Selon une forme particulièrement préférée de l’invention, les compositions selon l’invention comprennent au moins un polymère filmogène hydrophobe.
Ce type de polymère est particulièrement avantageux dans la mesure où il permet d’augmenter la tenue de la matité dans le temps de manière significative. Comme indiqué précédemment, la performance de ces polymères est avantageusement augmentée grâce à leur mise en œuvre dans une composition selon l’invention.
Par « polymère », on entend au sens de l’invention un composé correspondant à la répétition d’un ou plusieurs motifs (ces motifs étant issus de composés appelés monomères). Ce ou ces motifs sont répétés au moins deux fois et de préférence au moins 3 fois.
Au sens de la présente invention, on entend désigner par « polymère filmogène hydrophobe », un polymère filmogène dénué d’une affinité pour l’eau et à ce titre ne se prêtant pas une formulation à l’état de soluté dans un milieu aqueux. En particulier, par polymère hydrophobe, on entend un polymère ayant une solubilité dans l’eau à 25 C inférieure à 1% en poids.
Par polymère « filmogène », on entend un polymère apte à former à lui seul ou en présence d’un agent auxiliaire de filmification, un film macroscopiquement continu sur un support, notamment sur les matières kératiniques, et de préférence un film cohésif, et mieux encore un film dont la cohésion et les propriétés mécaniques sont telles que ledit film peut être isolable et manipulable isolément, par exemple lorsque ledit film est réalisé par coulage sur une surface antiadhérente comme une surface téflonnée ou siliconéè.
En particulier, le polymère filmogène hydrophobe est un polymère choisi parmi le groupe comprenant : - les polymères filmogènes solubles dans un milieu solvant organique, en particulier les polymères liposolubles ; cela signifie que le polymère est soluble ou miscible dans le milieu organique et va former une seule phase homogène lorsqu’il sera incorporé dans le milieu ; - les polymères filmogènes dispersibles dans un milieu solvant organique, cela signifie que le polymère forme une phase insoluble dans le milieu organique, le polymère restant stable et/ou compatible une fois incorporé dans ce milieu. En particulier, de tels polymères peuvent se présenter sous la forme de dispersions non aqueuses de particules de polymères, de préférence des dispersions dans les huiles siliconées ou hydrocarbonées ; dans un mode de réalisation, les dispersions non aqueuse de polymère comprennent des particules polymères stabilisées sur leur surface par au moins un agent stabilisant ; ces dispersions non aqueuses sont souvent appelées « NAD (non-aqueous dispersions) » ; - les polymères filmogènes sous forme de dispersions aqueuses de particules de polymère, cela signifie que le polymère forme une phase insoluble dans l’eau, le polymère restant stable et/ou compatible une fois incorporé dans l’eau, les particules de polymère pouvant être stabilisées sur leur surface par au moins un agent stabilisant. Ces particules de polymère sont souvent appelées « latex ». Comme polymère filmogène hydrophobe, on peut citer notamment les homopolymères et les copolymères de composé à motif éthylénique, les polymères et copolymères acryliques, les polyuréthanes, les polyesters, les polyurées, les polymères cellulosiques comme la nltrocellulose, les polymères siliconés tels que les résines de silicone, les polyamides de silicone, les polymères à squelette organique non-siliconé greffé par des monomères contenant un polysiloxane, les polymères et copolymères polyamide, les polyisoprènes.
Une composition selon l’invention peut comprendre de 0,1 à 30% en poids, de préférence de 0,2 à 20 % en poids et encore plus préférentiellement de 0,5 à 15% en poids de polymère(s) filmogène(s) hydrophobe(s), par rapport au poids total de la composition.
En particulier, le ou lesdits polymères filmogènes hydrophobes sont présents en tout ou partie, et de préférence uniquement, dans la phase huileuse gélifiée.
Comme polymères filmogènes hydrophobes convenant tout particulièrement à l’invention peuvent notamment être cités les polymères éthyléniques séquencés, les polymères vinyliques comprenant au moins un dérivé de dendrimère carbosiloxane et les résines siliconées (résine T, résine MQ). 1/ Résines siliconées
Selon une variante de réalisation, une composition selon l’invention peut comprendre à titre de polymère filmogène hydrophobe au moins une résine siliconée.
De manière plus générale, par le terme « résine », on entend un composé dont la structure est tridimensionnelle. On appelle les « résines siliconées» également des «résines de silicone» ou «résines de siloxane ». Ainsi, au sens de la présente invention, une polydiméthylsiloxane n’est pas une résine de silicone.
La nomenclature des résines de silicone (également appelées résines de siloxanes ou résine siliconées) est connue sous le nom de « MDTQ », la résine étant décrite en fonction des différentes unités monomériques siloxane qu’elle comprend, chacune des lettres « MDTQ » caractérisant un type d’unité.
La lettre «M» représente l’unité Monofonctionnelle de formule R1R2R3S1O1/2, l’atome de silicium étant relié à un seul atome d’oxygène dans le polymère comprenant cette unité.
La lettre « D » signifie une unité Difonctionnelle RiR2Si02/2 dans laquelle l’atome de silicium est relié à deux atomes d’oxygène.
La lettre « T » représente une unité Trifonctionnelle de formule RiSiOaœ.
De telles résines sont décrites par exemple dans « Encyclopedia of Polymer Science and Engineering », vol. 15, John et Wiley and Sons, New York, (1989), p. 265-270, et US 2,676,182, US 3,627,851, US 3,772,247, US 5,248,739 ou encore US 5,082,706, US 5,319,040, US 5,302, 685 et US 4,935,484.
Dans les motifs M, D, T définis précédemment, R, à savoir Ri et R2, représente un radical hydrocarboné (notamment alkyle) ayant de 1 à 10 atomes de carbone, un groupe phényle, un groupe phénylalkyle ou bien encore un groupe hydroxyle.
Enfin, la lettre « Q » signifie une unité tétrafonctionnelle Si04/2 dans laquelle l’atome de silicium est lié à quatre atomes d’oxygènes eux mêmes liés au reste du polymère.
Diverses résines siliconées de propriétés différentes peuvent être obtenues à partir de ces différentes unités, les propriétés de ces polymères variant en fonction du type de monomères (ou unités), de la nature et du nombre du radical R, de la longueur de la chaîne polymérique, du degré de ramification et de la taille des chaînes pendantes. A titre de résines siliconées pouvant être utilisées dans les compositions selon l’invention on peut utiliser par exemple des résines siliconées de type MQ, de type T ou de type MQT.
Résines MQ A titre d’exemple de résines siliconées de type MQ, on peut citer les alkylsiloxysilicates de formule [(Ri)3Si0i/2]x(Si04/2)y (unités MQ) dans laquelle x et y sont des entiers allant de 50 à 80, et tel que le groupement R-ι représente un radical tel que défini précédemment, et de préférence est un groupement alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone ou un groupe hydroxyle, de préférence, un groupe méthyle.
Comme exemple de résines siliconées solides de type MQ de type triméthylsiloxysilicate on peut citer celles commercialisées sous la référence SR1000® par la société General Electric, sous la référence TMS 803® par la société Wacker, sous la dénomination « KF-7312J®» par la société Shin-Etsu, « DC 749®», « DC 593®» par la société Dow Corning.
Comme résines siliconées comprenant des motifs MQ siloxysilicates, on peut également citer les résines phénylalkylesiloxysilicate, telle que la phénylpropyldiméthylsiloxysilicate (Silshine 151® commercialisée par la société General Electric). La préparation de telles résines est décrite notamment dans le brevet US5,817,302.
Résines T A titre d’exemple de résines siliconées de type T, on peut citer les polysilsesquioxanes de formule (RSi03/2)x (unités T) dans laquelle x est supérieur à 100 et tel que le groupement R est un groupement alkyle ayant de 1 à 10 atomes de carbone, lesdites polysilsesquioxanes pouvant en outre comprendre des groupes terminaux Si-OH.
De préférence, on peut utiliser les résines polyméthylsilsesquioxanes dans lesquelles R représente un groupe méthyl, comme par exemple celles commercialisées : - par la société Wacker sous la référence Resin MK® tels que la Belsil PMS MK®: polymère comprenant des unités répétitives CH3Si03/2 (unités T), pouvant aussi comprendre jusqu’à 1% en poids d’unités (CH3)2Si02/2 (unités D) et présentant un poids moléculaire moyen d’environ 10000 g/mol, ou - par la société SHIN-ETSU sous les références KR-220L® qui sont composées d’unités T de formule CH3Si03/2et ont des groupes terminaux Si-OH (silanol), sous la référence KR-242A qui comprennent 98% d’unités T et 2% d’unités diméthyle D et ont des groupes terminaux Si-OH ou encore sous la référence KR-251® comprenant 88% d’unités T et 12% d’unités diméthyl D et ont des groupes terminaux Si-OH.
Résines MOT A titre de résine comprenant des motifs MOT, on connaît notamment celles citées dans le document US 5,110,890.
Une forme préférée de résines de type MOT sont les résines MQT-propyl (également appelée MQTPr). De telles résines utilisables dans les compositions selon l’invention sont notamment celles décrites et préparées dans la demande WO 2005/075542.
La résine MQ-T-propyl comprend de préférence les unités : (i) (R13SiO-i/2)a; (ii) (R22Si02/2)b (iii) (R3Si03/2)c; et (iv) (Si04/2)d· avec : ( - R-i, R2 et R3 représentant indépendamment un radical hydrocarboné (notamment alkyle) ayant de 1 à 10 atomes de carbone, un groupe phényl, un groupe phénylalkyl ou bien encore un groupe hydroxyle et de préférence un radical alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone ou un groupement phényl, - a étant compris entre 0,05 et 0,5, - b étant compris entre zéro et 0,3, - c étant supérieur à zéro, - d étant compris entre 0,05 et 0,6, -a + b + c + d = 1,eta, b, cetd étant des fractions molaires, à condition que plus de 40% en moles des groupements R3 de la résine de siloxane soient des groupements propyle.
De façon préférée, la résine de siloxane comprend les unités : (i) (R13SiO-i/2)a ; (iii) (R3Si03/2)c ; et (iv) (Si04/2)d. avec : - R1 et R3 représentant indépendamment un groupement alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone, R1 étant de préférence un groupement méthyle et R3 étant de préférence un groupement propyle, - a étant compris entre 0,05 et 0,5, de préférence entre 0,15 et 0,4, - c étant supérieur à zéro, de préférence entre 0,15 et 0,4, - d étant compris entre 0,05 et 0,6, de préférence entre 0,2 et 0,6, ou encore entre 0,2 et 0,55, -a + b + c + d = 1eta, b, cetd étant des fractions molaires, à condition que plus de 40% en moles des groupements R3 de la résine de siloxane soient des groupements propyle.
Les résines de siloxane utilisables selon l’invention peuvent être obtenues par un procédé comprenant la réaction de : A) une résine MQ comprenant au moins 80 % en moles d’unités (R13SiOi/2)a et (Si04/2)d; avec - R1 représentant un groupement alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone, un groupement aryle, un groupement carbinol ou un groupement amino, - a et d étant supérieurs à zéro, - le rapport a/d étant compris entre 0,5 et 1,5 ; et de : B) une résine de propyle T comprenant au moins 80 % en moles d’unités (R3Si03/2)c ; avec - R3 représentant un groupement alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone, un groupement aryle, un groupement carbinol ou un groupement amino, - c étant supérieur à zéro, à condition qu’au moins 40% en moles des groupements R3 soient des groupements propyle, où le ratio massique A/B est compris entre 95:5 et 15:85, de préférence le ratio massique A/B est de 30:70.
Avantageusement, le rapport massique A/B est compris entre 95:5 et 15:85. De préférence, le rapport A/B est inférieur ou égal à 70:30. Ces rapports préférés se sont avérés permettre des dépôts confortables du fait de l’absence de percolation des particules rigides de résine MQ dans le dépôt.
Ainsi, de façon préférée, la résine siliconée est choisie parmi le groupe comprenant : a) une résine de type MQ, notamment choisie parmi (i) les alkylsiloxysilicates, qui peuvent être des triméthylsiloxysilicates, de formule [Rl3Si0i/2]x(Si04/2)y, dans laquelle x et y sont des entiers allant de 50 à 80, et tel que le groupement R1 représente un radical hydrocarboné ayant de 1 à 10 atomes de carbone, un groupe phényl, un groupe phénylalkyle ou bien un groupe hydroxyle, et de préférence est un groupement alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone, de préférence, un groupe méthyl, et (ii) les résines phénylalkylesiloxysilicate, telle que la phénylpropyldiméthylsiloxysilicate, et/ou b) une résine de type T, notamment choisie parmi les polysilsesquixanes de formule (RSi03/2)x, dans laquelle x est supérieur à 100 et le groupement R est un groupement alkyle ayant de 1 à 10 atomes de carbone, par exemple un groupe méthyle, lesdites polysilsesquioxanes pouvant en outre comprendre des groupes terminaux Si-OH, et/ou c) une résine de type MQT, notamment de type MQT-propyle, pouvant comprendre les unités (i) (Rl3Si01/2)a, (ii) (R22Si02/2)b, (iii) (R3Si03/2>c et (iv) (Si04/2)d , - avec R1, R2 et R3 représentant indépendamment un radical hydrocarboné, notamment alkyle, ayant de 1 à 10 atomes de carbone, un groupe phényle, un groupe phénylalkyle ou bien encore un groupe hydroxyle et de préférence un radical alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone ou un groupement phényle, - a étant compris entre 0,05 et 0,5, - b étant compris entre zéro et 0,3, - c étant supérieur à zéro, - d étant compris entre 0,05 et 0,6, -a + b + c + d = 1,a, b, cetd étant des fractions molaires, à condition que plus de 40% en moles des groupements R3 de la résine de siloxane soient des groupements propyle.
Avantageusement, une composition selon l’invention peut comprendre, à titre de polymère filmogène hydrophobe, au moins une résine triméthylsiloxysilicate. II. Polymères filmoqènes lipodispersibles sous forme de dispersions non aqueuses de particules de polymère, encore appelées « NAD »
Selon une autre variante de réalisation, une composition selon l’invention peut comprendre, à titre de polymère filmogène hydrophobe, au moins un polymère choisi parmi les polymères filmogènes lipodispersibles sous forme de dispersions non aqueuses de particules de polymère, encore appelées « NAD ».
Comme dispersion non aqueuse de polymère filmogène hydrophobe, on peut utiliser les dispersions de particules d’un polymère éthylénique greffé, de préférence acrylique, dans une phase huileuse liquide : - soit sous forme de particules de polymère éthylénique dispersées en l’absence de stabilisant additionnel en surface des particules telles que décrites notamment dans le document WO 04/055081, - soit sous forme de particules, stabilisées en surface, dispersées dans la phase grasse liquide. La dispersion de particules de polymères stabilisées en surface peut être fabriquée comme décrite dans le document EP-A-749747. Les particules de polymère peuvent être stabilisées en surface grâce à un stabilisant qui peut être un polymère séquencé, un polymère greffé, et/ou un polymère statistique, seul ou en mélange. Des dispersions de polymère filmogène dans la phase grasse liquide, en présence d’agents stabilisants, sont notamment décrites dans les documents EP-A-748746, EP-A-923928, EP-A-930060.
Avantageusement, on utilise les dispersions de particules de polymère éthylénique dispersées en l’absence de stabilisant additionnel en surface desdites particules. A titre d’exemples de polymères de type « NAD », on peut plus particulièrement citer les dispersions acryliques dans l’isododécane comme le Mexomère PAP® (copolymère acrylique en dispersion dans l’isododécane (25%) avec copolymère pyrène/isoprène) commercialisé par la société CHIMEX. III. Copolvmère éthylénique séquencé
Selon un premier mode de réalisation de l’invention, le polymère filmogène hydrophobe est un copolymère éthylénique séquencé, contenant au moins une première séquence ayant une température de transition vitreuse (Tg) supérieure ou égale à 40 °C et étant issue en totalité ou en partie de un ou plusieurs premiers monomères, qui sont tels que l’homopolymère préparé à partir de ces monomères a une température de transition vitreuse supérieure ou égale à 40 °C, et au moins une deuxième séquence ayant une température de transition vitreuse inférieure ou égale à 20°C et étant issue en totalité ou en partie de un ou plusieurs deuxièmes monomères, qui sont tels que l’homopolymère préparé à partir de ces monomères a une température de transition vitreuse inférieure ou égale à 20°C, ladite première séquence et ladite deuxième séquence étant reliées entre elles par un segment intermédiaire statistique comprenant au moins un desdits premiers monomères constitutifs de la première séquence et au moins un desdits deuxièmes monomères constitutifs de la deuxième séquence, et ledit copolymère séquencé ayant un indice de polydispersité I supérieur à 2.
Le polymère séquencé utilisé selon l’invention comprend ainsi au moins une première séquence et au moins une deuxième séquence.
Par « au moins » une séquence, on entend une ou plusieurs séquences.
Par polymère « séquencé », on entend un polymère comprenant au moins 2 séquences distinctes, de préférence au moins 3 séquences distinctes.
Par polymère « éthylénique », on entend un polymère obtenu par polymérisation de monomères comprenant une insaturation éthylénique.
Le polymère éthylénique séquencé utilisé selon l’invention est préparé exclusivement à partir de monomères monofonctionnels.
Cela signifie que le polymère éthylénique séquencé utilisé selon la présente invention ne contient pas de monomères multifonctionnels, qui permettent de casser la linéarité d’un polymère afin d’obtenir un polymère branché ou voire réticulé, en fonction du taux de monomère multifonctionnel. Le polymère utilisé selon l’invention ne contient pas non plus de macromonomères (par « macromonomère » on entend un monomère monofonctionnel ayant un groupe pendant de nature polymérique, et ayant de préférence une masse moléculaire supérieure à 500 g/mol, ou bien un polymère comportant sur une seule de ses extrémités un groupe terminal polymérisable (ou à insaturation éthylénique)), qui sont utilisés à la préparation d’un polymère greffé.
On précise que dans ce qui précède et ce qui suit les termes « première » et «deuxième» séquences ne conditionnent nullement l’ordre desdites séquences (ou blocs) dans la structure du polymère.
La première séquence et la deuxième séquence du polymère utilisé dans l’invention peuvent être avantageusement incompatibles l’une avec l’autre.
Par « séquences incompatibles l’une avec l’autre », on entend que le mélange formé par un polymère correspondant à la première séquence et par un polymère correspondant à la deuxième séquence, n’est pas miscible dans le solvant de polymérisation, majoritaire en poids, du polymère séquencé, à température ambiante (25 C) et pression atmosphérique (1(r Pa), pour une teneur du mélange desdits polymères supérieure ou égale à 5% en poids, par rapport au poids total du mélange desdits polymères et dudit solvant de polymérisation, étant entendu que : i) lesdits polymères sont présents dans le mélange en une teneur telle que le rapport pondéral respectif va de 10/90 à 90/10, et que ii) chacun des polymères correspondant au première et seconde séquences a une masse moléculaire moyenne (en poids ou en nombre) égale à celle du polymère séquencé+/15%.
Dans le cas d’un mélange de solvants de polymérisation, dans l’hypothèse de deux ou plusieurs solvants présents en proportions massiques identiques, ledit mélange de polymères est non miscible dans au moins l’un d’entre eux.
Bien entendu, dans le cas d’une polymérisation réalisée dans un solvant unique, ce dernier est le solvant majoritaire:
Le polymère séquencé selon l’invention comprend au moins une première séquence et au moins une deuxième séquence reliées entre elles par un segment intermédiaire comprenant au moins un monomère constitutif de la première séquence et au moins un monomère constitutif de la deuxième séquence. Le segment intermédiaire (également appelé séquence intermédiaire) a une température de transition vitreuse Tg comprise entre les températures de transition vitreuse des première et deuxième séquences.
Le segment intermédiaire est une séquence comprenant au moins un monomère constitutif de la première séquence et au moins un monomère constitutif de la deuxième séquence du polymère permet de « compatibiliser » ces séquences. Avantageusement, le segment intermédiaire comprenant au moins un monomère constitutif de la première séquence et au moins un monomère constitutif de la deuxième séquence du polymère est un polymère statistique.
De préférence, la séquence intermédiaire est issue essentiellement de monomères constitutifs de la première séquence et de la deuxième séquence.
Par « essentiellement », on entend au moins à 85%, de préférence au moins à 90%, mieux à 95%, et encore mieux à 100%.
Le polymère séquencé selon l’invention est avantageusement un polymère éthylénique séquencé filmogène.
Par polymère « éthylénique », on entend un polymère obtenu par polymérisation de monomères comprenant une insaturation éthylénique.
Par polymère « filmogène », on entend un polymère apte à former à lui seul ou en présence d’un agent auxiliaire de filmification, un dépôt continu sur un support, notamment sur les matières kératiniques.
De façon préférentielle, le polymère selon l’invention ne comprend pas d’atomes de silicium dans son squelette. Par « squelette », on entend la chaîne principale du polymère, par opposition aux chaînes latérales pendantes.
De préférence, le polymère selon l’invention n’est pas hydrosoluble, c’est à dire que le polymère n’est pas soluble dans l’eau ou dans un mélange d’eau et de monoalcools inférieurs linéaires ou ramifiés ayant de 2 à 5 atomes de carbone comme l’éthanol, l’isopropanol ou le n-propanol, sans modification de pH, à une teneur en matière sèche d’au moins 1% en poids, à température ambiante (25 C).
De préférence, le polymère selon l’invention n’est pas un élastomère.
Par « polymère non élastomère », on entend un polymère qui, lorsqu’il est soumis à une contrainte visant à l’étirer (par exemple de 30% relativement à sa longueur initiale), ne revient pas à une longueur sensiblement identique à sa longueur initiale lorsque cesse la contrainte.
De manière plus spécifique, par « polymère non élastomère », on désigne un polymère ayant une recouvrance instantanée Ri < à 50% et une recouvrance retardée R2h < 70 % après avoir subi un allongement de 30%. De préférence, Ri est < à 30%, et R2h < 50%.
Plus précisément, le caractère non élastomérique du polymère est déterminé selon le protocole suivant :
On prépare un film de polymère par coulage d’une solution du polymère dans une matrice téflonnée puis séchage pendant 7 jours dans une ambiance contrôlée à 23 ± 5°G et 50 ± 10% d’humidité relative.
On obtient alors un film d’environ 100 pm d’épaisseur dans lequel sont découpées des éprouvettes rectangulaires (par exemple à l’emporte-pièce) d’une largeur de 15 mm et d’une longueur de 80 mm.
On impose à cet échantillon une sollicitation de traction à l’aide d’un appareil commercialisé sous la référence Zwick, dans les mêmes conditions de température et d’humidité que pour le séchage.
Les éprouvettes sont étirées à une vitesse de 50 mm/min et la distance entre les mors est de 50 mm, ce qui correspond à la longueur initiale (I0) de l’éprouvette.
On détermine la recouvrance instantanée Ri de la manière suivante : - on étire l’éprouvette de 30% (Emax) c’est-à-dire environ 0,3 fois sa longueur initiale (I0), - on relâche la contrainte en imposant une vitesse de retour égale à la vitesse de traction, soit 50 mm/min et on mesure l’allongement résiduel de l’éprouvette en pourcentage, après retour à contrainte charge nulle (s;).
La recouvrance instantanée en % (Ri) est donnée par la formule ci-après :
Ri — ((Smax- £j)/8max) X 100
Pour déterminer la recouvrance retardée, on mesure après 2 heures le taux d’allongement résiduel de l’éprouvette en pourcentage (82h), 2 heures après retour à la contrainte charge nulle.
La recouvrance retardée en % (R2h) est donnée par la formule ci-après: R2h — ((Smax ” S2h)/Smax) X 100 A titre purement indicatif, un polymère sëlon un mode de réalisation de l’invention possède de préférence une recouvrance instantanée Ri de 10% et une recouvrance retardée R2h de 30%. L’indice de polydispersité du polymère de l’invention est supérieur à 2.
Avantageusement, le polymère séquencé utilisé dans les compositions selon l’invention a Un indice de polydispersité I supérieur à 2, par exemple allant de 2 à 9, de préférence supérieur ou égal à 2,5, par exemple allant de 2,5 à 8, et mieux supérieur ou égal à 2,8 et notamment, allant de 2,8 à 6. L’indice de polydispersité I du polymère est égal au rapport de la masse moyenne en poids Mw sur la masse moyenne en nombre Mn.
On détermine les masses molaires moyennes en poids (Mw) et en nombre (Mn) par chromatographie liquide par perméation de gel (solvant THF, courbe d’étalonnage établie avec des étalons de polystyrène linéaire, détecteur réfractométrique).
La masse moyenne en poids (Mw) du polymère selon l’invention est de préférence inférieure ou égale à 300 000, elle va par exemple de 35 000 à 200 000, et mieux de 45 000 à 150 000 g/mol.
La masse moyenne en nombre (Mn) du polymère selon l’invention est de préférence inférieure ou égale à 70000, elle va par exemple de 10000 à 60000, et mieux de 12 000 à 50000 g/mol.
De préférence, l’indice de polydispersité du polymère selon l’invention est supérieur à 2, par exemple allant de 2 à 9, de préférence supérieur ou égal à 2,5, par exemple allant de 2,5 à 8, et mieux supérieur ou égal à 2,8 et notamment, allant de 2,8 à 6.
Première séquence avant une Tq supérieure ou égale à 40 C
La séquence ayant une Tg supérieure ou égale à 40 °C a par exemple une Tg allant de 40 à 150°C, de préférence supérieure ou égale à 50 C, allant par exemple de 50 à 120°C, et mieux supérieure ou égale à 60 C, allant par exemple de 60 à 120 C.
Les températures de transition vitreuse indiquées des première et deuxième séquences peuvent être des Tg théoriques déterminées à partir des Tg théoriques des monomères constitutifs de chacune des séquences, que l’on peut trouver dans un manuel de référence tel que le Polymer Handbook, 3rd ed, 1989, John Wiley, selon la relation suivante, dite Loi de Fox :
toî étant la fraction massique du monomère i dans la séquence considérée et Tgi étant la température de transition vitreuse de l’homopolymère du monomère i.
Sauf indication contraire, les Tg indiquées pour les première et deuxième séquences dans la présente demande sont des Tg théoriques. L’écart entre les températures de transition vitreuse des première et deuxième séquences est généralement supérieur à 10 C, de préférence supérieur à 20 C, et mieux supérieur à 30 °G.
On entend désigner dans la présente invention, par l’expression « compris entre ... et ... », un intervalle de valeurs dont les bornes mentionnées sont exclues, et « de ... à ...» et « allant de ... à ... », un intervalle de valeurs dont les bornes sont inclues.
La séquence ayant une Tg supérieure ou égale à 40°C peut être un homopolymère ou un copolymère.
La séquence ayant une Tg supérieure ou égale à 40°C peut être issue en totalité ou en partie de un ou plusieurs monomères, qui sont tels que l’homopolymère préparé à partir de ces monomères a une température de transition vitreuse supérieure ou égale à 40 C. Cette séquence peut également être appelée « séquence rigide ».
Dans le cas où cette séquence est un homopolymère, elle est issue de monomères, qui sont tel(s) que les homopolymères préparés à partir de ces monomères ont des températures de transition vitreuse supérieures ou égales à 40 C. Cette première séquence peut être un homopolymère, constitué par un seul type de monomère (dont la Tg de l’homopolymère correspondant est supérieure ou égale à 40 C).
Dans le cas où la première séquence est un copolymère, elle peut être issue en totalité ou en partie de un ou de plusieurs monomères, dont la nature et la concentration sont choisies de façon que la Tg du copôlymère résultant soit supérieure ou égale à 40°C. ____ Æ
Le copolymère peut par exemple comprendre : - des monomères qui sont tel(s) que les homopolymères préparés à partir de ces monomères ont des Tg supérieures ou égales à 40°C, par exemple une Tg allant de 40 à 150 C, de préférence supérieure ou égale à 50 C, allant par exemple de 50 à 120 C, et mieux supérieure ou égale à 60 C, allant par exemple de 60 à 120 C, et - des monomères qui sont tel(s) que les homopolymères préparés à partir de ces monomères ont des Tg inférieures à 40 °C, choisis parmi les monomères ayant une Tg comprise entre 20 à 40 C et/ou les monomères ayant une Tg inférieure ou égale à 20 C, par exemple une Tg allant de -100 à 20°C, de préférence inférieure à 15°C, notamment allant de - 80 à 15°C et mieux inférieur à 10°C, par exemple allant de -50 à 0°C, tels que décrits plus loin.
Les premiers monomères dont les homopolymères ont une température de transition vitreuse supérieure ou égale à 40 C sont, de préférence, choisis parmi les monomères suivants, appelés aussi monomères principaux : - les méthacrylates de formule CH2=C(CH3)-COORi; dans laquelle Ri représente un groupe alkyle non substitué, linéaire ou ramifié, contenant de 1 à 4 atomes de carbone, tel qu’un groupe méthyle, éthyle, propyle ou isobutyle ou Ri représente un groupe cycloalkyle C4 à C12, de préférence un cycloalkyle C8 à C12, tel que le méthacrylate d’isobornyle, - les acrylates de formule CH2=CH-COOR2; dans laquelle R2 représente un groupe cycloalkyle en C4 à C12 tel qu’un groupe isobornyle ou un groupe tertio butyle, - les (méth)acrylamides de formule :
où R7 et R8 identiques ou différents représentent chacun un atome d’hydrogène ou un groupe alkyle en C1 à C12 linéaire ou ramifié, tel qu’un groupe n-butyle, t- ’ butyle, isopropyle, isohexyle, isooctyle, ou isononyle ; ou R7 représente H et R8 représente un groupement 1,1-diméthyl-3-oxobutyl, et R’ désigne H ou méthyle.
Comme exemple de monomères, on peut citer le N-butylacrylamide, le N-t-butylacrylamide, le N-isopropylacrylamide, le Ν,Ν-diméthylacrylamide et le Ν,Ν-dibutylacrylamide, et leurs mélanges.
La première séquence est avantageusement obtenue à partir d’au moins un monomère acrylate de formule CH2=CH-COOR2 et d’au moins un monomère méthacrylate de formule CH2=C(CH3)-COOR2 dans laquelle R2 représente un groupe cycloalkyle C4 à C12, de préférence un cycloalkyle C8 à C12, tel que l’isobornyle. Les monomères et leurs proportions sont de préférence choisis de telle sorte que la température de transition vitreuse de la première séquence est supérieure ou égale à 40 °C.
Selon un mode de mise en oeuvre, la première séquence est obtenue à partir : i) d’au moins un monomère acrylate de formule CH2=CH-COOR2 dans laquelle R2 représente un groupe cycloalkyle C4 à C12, de préférence un groupe cycloalkyle en C8 à C12, tel que l’isobornyle, ii) et d’au moins un monomère méthacrylate de formule CH2=C(CH3)-COOR’2 dans laquelle R’2 représente un groupe cycloalkyle C4 à C12, de préférence un groupe cycloalkyle en C8 à C12, tel que l’isobornyle.
Selon un mode de mise en oeuvre, la première séquence est obtenue à partir d’au moins un monomère acrylate de formule CH2=CH-COOR2 dans laquelle R2 représente un groupe cycloalkyle C8 à C12, tel que l’isobornyle, et d’au moins un monomère méthacrylate de formule CH2=C(CH3)-COOR’2 dans laquelle R’2 représente un groupe cycloalkyle C8 à C12, tel que l’isobornyle.
De façon préférée, R2 et R’2 représentent indépendamment ou simultanément un groupe isobornyle.
De façon préférée, le copolymère séquencé comprend de 50 à 80% en poids de méthacrylate/acrylate d’isobornyle, de 10 à 30 % en poids d’acrylate d’isobutyle et de 2 à 10 % en poids d’acide acrylique.
La première séquence peut être obtenue exclusivement à partir dudit monomère acrylate et dudit monomère méthacrylate.
Le monomère acrylate et le monomère méthacrylate sont de préférence dans des propositions massiques comprises entre 30:70 et 70:30, de préférence entre 40:60 et 60:40, notamment de l’ordre de 50:50.
La proportion de la première séquence va avantageusement de 20 à 90 % en poids du polymère, mieux de 30 à 80 % et encore mieux de 60 à 80%.
Selon un mode de mise en œuvre, la première séquence est obtenue par polymérisation du méthacrylate d’isobornyle et de l’acrylate d’isobornyle.
Deuxième séquence de température de transition vitreuse inférieure à 20 C
La deuxième séquence a avantageusement une température de transition vitreuse Tg inférieure ou égale à 20 C a par exemple une Tg allant de -100 à 20®0, de préférence inférieure ou égale à 15°C, notamment allant de -80 à 15 C et mieux inférieure ou égale à 10 °C, par exemple allant de - 100 à 10 C, notamment allant de-30 à 10 C.
La deuxième séquence ést issue en totalité ou en partie de un ou plusieurs deuxièmes monomères, qui sont tels que l’homopolymère préparé à partir de ces monomères a une température de transition vitreuse inférieure ou égale à 20 C. Cette séquence peut également être appelée « séquence souple ».
Le monomère ayant une Tg inférieure ou égale à 20°C (appelé deuxième monomère) est, dé préférence, choisi parmi les monomères suivants : - les acrylates de formule CH2=CHCOOR3, R3 représentant un groupe alkyle non substitué en Ci à Ci2, linéaire ou ramifié, à l’exception du groupe tertiobutyle, dans lequel se trouve(nt) éventuellement intercalé(s) un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi O, N, S, - les méthacrylates de formule CH2=C(CH3)-COOR4, R4 représentant un groupe alkyle non substitué en C6 à C12 linéaire ou ramifié, dans lequel se trouve(nt) éventuellement intercalé(s) un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi 0, N et S; - les esters de vinyle de formule R5-CO-O-CH = CH2, où R5 représente un groupe alkyle en C4 à C12 linéaire ou ramifié ; - les éthers d’alcool vinylique et d’alcool en C4 à C12, - lés N-alkyl en C4 à C-^acrylamides, tels que le N-octylacrylamide, - et leurs mélanges.
Les monomères ayant une Tg inférieure ou égale à 20 C préférés sont l’acrylate d’isobutyle, l’acrylate d’éthyl-2 hexyle ou leurs mélanges en toutes proportions.
Chacune des première et deuxième séquences peut contenir, en proportion minoritaire, au moins un monomère constitutif de l’autre séquence.
Ainsi la première séquence peut contenir au moins un monomère constitutif de la deuxième séquence et inversement.
Chacune des première et/ou deuxième séquences, peu(ven)t comprendre, outre les monomères indiqués ci-dessus, un ou plusieurs autres monomères appelés monomères additionnels, différents des monomères principaux cités précédemment.
La nature et la quantité de ce ou ces monomères additionnels sont choisies de manière à ce que la séquence dans laquelle ils se trouvent ait la température de transition vitreuse désirée.
Ce monomère additionnel est par exemple choisi parmi : - les monomères à insaturation(s) éthylénique(s) comprenant au moins une fonction amine tertiaire comme la 2-vinylpyridine, la 4-vinylpyridine, le méthacrylate de diméthylaminoéthyle, le méthacrylate de diéthylaminoéthyle, le diméthylaminopropyl méthacrylamide et les sels de ceux-ci, - les méthacrylates de formule CH2=C(CH3)-COOR6, dans laquelle R6 représente un groupe alkyle linéaire ou ramifié, contenant de 1 à 4 atomes de carbone, tel qu’un groupe méthyle, éthyle, propyle ou isobutyle, ledit groupe alkyle étant substitué par un ou plusieurs substituants choisis parmi les groupes hydroxyle (comme le méthacrylate de 2-hydroxypropyle, le méthacrylate de 2-hydroxyéthyle) et les atomes d’halogènes (Cl, Br, I, F), tel que le méthacrylate de trifluoroéthyle, - les méthacrylates de formule CH2=C(CH3)-COOR9, R9 représentant un groupe alkyle en C6 à C12 linéaire ou ramifié, dans lequel se trouve(nt) éventuellement intercalé(s) un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi O, N et S, ledit groupe alkyle étant substitué par un ou plusieurs substituants choisis parmi les groupes hydroxyle et les atomes d’halogènes (Cl, Br, I, F) ; - les acrylates de formule CH2=CHCOOR10, Rio représentant un groupe alkyle en Ci à C12 linéaire ou ramifié substitué par un ou plusieurs substituants choisis parmi les groupes hydroxyle et les atomes d’halogène (Cl, Br, I et F), tel que l’acrylate de 2-hydroxypropyle et l’acrylate de 2-hydroxyéthyle, ou Rio représente un alkyle en C1 à C12-0-P0E (polyoxyéthylène) avec répétition du motif oxyéthylène de 5 à 10 fois, par exemple méthoxy-POE, ou R8 représente un groupement polyoxyéthylèné comprenant de 5 à 10 motifs d’oxyde d’éthylène.
En particulier, la première séquence peut comprendre à titre de monomère additionnel : - de l’acide (méth)acrylique, de préférence de l’acide acrylique, - de l’acrylate de tertiobutyle, - les méthacrylates de formule CH2=C(CH3)-COORi, dans laquelle Ri représente un groupe alkyle non substitué, linéaire ou ramifié, contenant de 1 à 4 atomes de carbone, tel qu’un groupe méthyle, éthyle, propyle ou isobutyle, - les (méth)acrylamides de formule :
où R7 et R8 identiques ou différents représentent chacun un atome d’hydrogène ou un groupe alkyle en Ci à C12 linéaire ou ramifié, tel qu’un groupe n-butyle, t-butyle, isopropyle, isohexyle, isooctyle, ou isononyle ; ou R7 représente H et R8 représente un groupement 1,1-diméthyl-3-oxobutyle, et R’ désigne H ou méthyle. Comme exemple de monomères, on peut citer le N-butylacrylamide, le N-t-butylacrylamide, le N-isopropylacrylamide, le Ν,Ν-diméthylacrylamide et le N,N-dibutylacrylamide , - et leurs mélanges.
Le monomère additionnel peut représenter 0,5 à 30% en poids du poids du polymère. Selon un mode de mise en œuvre, le polymère de l’invention ne contient pas de monomère additionnel.
De préférence, le polymère de l’invention comprend au moins des monomères acrylate d’isobornyle et méthacrylate d’isobornyle dans la première séquence et des monomères acrylate d’isobutyle et acide acrylique dans la deuxième séquence.
De préférence, le polymère comprend au moins des monomères acrylate d’isobornyle et méthacrylate d’isobornyle en proportion équivalente en poids dans la première séquence et des monomères acrylate d’isobutyle et acide acrylique dans la deuxième séquence.
De préférence, le polymère comprend au moins des monomères acrylate d’isobornyle et méthacrylate d’isobornyle en proportion équivalente en poids dans la première séquence, et des monomères acrylate d’isobutyle et acide acrylique dans la deuxième séquence, la première séquence représentant 70 % en poids du polymère.
De préférence, le polymère comprend au moins des monomères acrylate d’isobornyle et méthacrylate d’isobornyle en proportion équivalente en poids dans la première séquence, et des monomères acrylate d’isobutyle et acide acrylique dans la deuxième séquence. De façon préférée, la séquence de Tg supérieure à 40°C représentant 70% en poids du polymère, et l’acide acrylique représentant 5% en poids du polymère.
Selon un mode de réalisation, la première séquence ne comprend pas de monomère additionnel.
Selon un mode de réalisation préféré, la deuxième séquence comprend de l’acide acrylique à titre de monomère additionnel. En particulier, la deuxième séquence est avantageusement obtenue à partir d’un monomère acide acrylique et d’au moins un autre monomère ayant une Tg inférieure ou égale à 20°C.
Le copolymère séquencé peut avantageusement comprendre plus de 2% en poids de monomères acide acrylique, et notamment de 2 à 15% en poids, par exemple de 3 à 15% en poids, en particulier de 4 à 15% en poids, voire de 4 à 10% en poids de monomères acide acrylique, par rapport au poids total dudit copolymère. Les monomères constitutifs de la deuxième séquence et leurs proportions sont choisis de telle sorte que la température de transition vitreuse de la deuxième séquence est inférieure ou égale à 20°C.
Segment intermédiaire
Le segment intermédiaire (également appelé séquence intermédiaire) relie la première séquence et la deuxième séquence du polymère utilisé selon la présente invention. Le segment intermédiaire résulte de la polymérisation : i) du ou des premiers monomères, et éventuellement du ou des monomères additionnels, restant disponibles après leur polymérisation à un taux de conversion d’au maximum 90 % pour former la première séquence, ii) et du ou des deuxièmes monomères, et éventuellement du ou des monomères additionnels, ajoutés dans le mélange réactionnel.
La formation de la deuxième séquence est initiée lorsque les premiers monomères ne réagissent plus ou ne s’incorporent plus dans la chaîne polymérique soit parce qu’ils sont tous consommés soit parce que leur réactivité ne leur permet plus d’être.
Ainsi, le segment intermédiaire comprend les premiers monomères disponibles, résultant d’un taux de conversion de ces premiers monomères inférieur ou égal à 90%, lors de l’introduction du ou des deuxièmes monomères lors de la synthèse du polymère.
Le segment intermédiaire du polymère séquencé est un polymère statistique (peut également être appelé une séquence statistique). C’est-à-dire qu’il comprend une répartition statistique du ou des premiers monomères et du ou des deuxièmes monomères ainsi que du ou des monomères additionnels éventuellement présents.
Ainsi, le segment intermédiaire est une séquence statistique, de même que la première séquence et la deuxième séquence si elles ne sont pas des homopolymères (c’est-à-dire si elles sont toutes deux formées à partir d’au moins deux monomères différents).
Procédé de préparation du copolymère
Le copolymère éthylénique séquencé selon l’invention est préparé par polymérisation radicalaire libre, selon les techniques bien connues de ce type de polymérisation.
La polymérisation radicalaire libre est effectuée en présence d’un amorceur dont la nature est adaptée, de façon connue, en fonction de la température de polymérisation souhaitée et du solvant de polymérisation. En particulier, l’amorceur peut être choisi parmi les amorceurs à fonction peroxyde, les couples d’oxydoréduction, ou d’autres amorceurs de polymérisation radicalaire connus de l’homme de l’art.
En particulier, à titre d’amorceur à fonction peroxyde, on peut citer par exemple : - les péroxyesters, tel que le terbutyl-péroxyacétate, le perbenzoate de tertiojbutyle, le tertbutyl péroxy-2-éthylhexanoate (Trigonox 21S d’Akzo Nobel), le 2,5-bis(2-éthylhexanoylpéroxy)-2,5-diméthylhexane (Trigonox 141 d’Akzo Nobel) ; - les péroxydicarbonates, tel que le di-isopropylpéroxydicarbonate ; - les péroxycetones, tel que le méthyléthylcétone péroxyde ; - les hydropéroxydes, tel que l’eau oxygénée (H202), le terbutylhydropéroxyde ; - les péroxydes de diacyle, tel que l’acétyl péroxyde, le benzoyl péroxyde ; - les péroxydes de dialkyle, tel que le di-tertiobutyle péroxyde ; - les péroxydes inorganiques, tel que le péroxodisulfate de potassium (K2S208). A titre d’amorceur sous forme de couple d’oxydoréduction, on peut citer le couple thiosulfate de potassium + peroxodisulfate de potassium par exemple.
Selon un mode de réalisation préférée, l’amorceur est choisi parmi les peroxydes organiques comprenant de 8 à 30 atomes de carbone. De façon préférée, l’amorceur utilisé est le 2,5-Bis-(2-éthylhexanoylperoxy)-2.5-diméthylhexane commercialisé sous la référence Trigonox® 141 par la société Akzo Nobel.
Le copolymère séquencé utilisé selon l’invention est préparé par polymérisation radicalaire libre et non par polymérisation contrôlée ou vivante. En particulier, la polymérisation du copolymère éthylénique séquencé est réalisée en l’absence d’agents de contrôle, et en particulier en l’absence d’agent de contrôle classiquement utilisés dans les procédés de polymérisation vivante ou contrôlée tels que les nitroxydes, les alcoxyamines, les dithioesters, les dithiocarbamates, les dithiocarbonates ou xanthates, les trithiocarbonates, les catalyseurs à base de cuivre, par exemple.
Comme indiqué précédemment, le segment intermédiaire est une séquence statistique, de même que la première séquence et la deuxième séquence si elles ne sont pas des homopolymères (c’est-à-dire si elles sont toutes deux formées à partir d’au moins deux monomères différents).
Le copolymère séquencé peut être préparé par polymérisation radicalaire libre, et en particulier par un procédé consistant à mélanger, dans un même réacteur, un solvant de polymérisation, un amorceur, au moins un monomère de transition vitreuse supérieure ou égale à 40 C, au moins un monomère de transition vitreuse inférieure ou égale à 20°C selon la séquence suivante : - on verse dans le réacteur, une partie du solvant de polymérisation et éventuellement une partie de l’amorceur et des monomères de la première coulée, mélange que l’on chauffe à une température de réaction comprise entre 60 et 120°C, - on verse ensuite, en une première coulée, ledit au moins un premier monomère de Tg supérieure ou égale à 40 C et éventuellement une partie de l’amorceur que l’on laisse à réagir pendant une durée T correspondant à un taux de conversion desdits monomères de 90% maximum, - on verse ensuite dans le réacteur, en une deuxième coulée, à nouveau de l’amorceur de polymérisation, ledit au moins un deuxième monomère de transition vitreuse inférieure ou égale à 20 C, qu’on laisse réagir pendant une durée T au bout de laquelle le taux de conversion desdits monomères atteint un plateau, - on ramène le mélange réactionnel à température ambiante.
De façon préférée, le copolymère peut être préparé par polymérisation radicalaire libre, en particulier par un procédé consistant à mélanger, dans un même réacteur, un solvant de polymérisation, un amorceur, un monomère acide acrylique, au moins un monomère de transition vitreuse inférieure ou égale à 20 C, au moins un monomère acrylate de formule CH2=CH-COOR2 dans laquelle R2 représente un groupe cycloalkyle C4 à C12, et au moins un monomère méthacrylate de formule CH2=C(CH3)-COOR’2 dans laquelle R’2 représente un groupe cycloalkyle C4 à C12, selon la séquence d’étape suivante : - on verse dans le réacteur, une partie du solvant de polymérisation et éventuellement une partie de l’amorceuret des monomères de la première coulée, mélange que l’on chauffe à une température de réaction comprise entre 60 et 120°C, - on verse ensuite, en une première coulée, ledit au moins monomère acrylate de formule CH2=CH-COOR2 et ledit au moins monomère méthacrylate de formule CH2=C(CH3)-COOR’2 en tant que monomères de Tg supérieure ou égale à 40°C, et éventuellement une partie de l’amorceur que l’on laisse à réagir pendant une durée T correspondant à un taux de conversion desdits monomères de 90% maximum, - on verse ensuite dans le réacteur, en une deuxième coulée, à nouveau de l’amorceur de polymérisation, le monomère acide acrylique et ledit au moins monomère de transition vitreuse inférieure ou égale à 20 C, qu’on laisse réagir pendant une durée T’ au bout de laquelle le taux de conversion desdits monomères atteint un plateau, - on ramène le mélange réactionnel à température ambiante.
Par solvant de polymérisation, on entend un solvant ou un mélange de solvants.
En particulier, à titre de solvant de polymérisation utilisable on peut citer : - les cétones liquides à température ambiante tels que méthyléthylcétone, méthylisobutylcétone, diisobutylcétone, l’isophorone, la cyclohexanone, l’acétone ; - les éthers de propylène glycol liquides à température ambiante tels que le monométhyléther de propylène glycol, l’acétate de monométhyl éther de propylène glycol, le mono n-butyl éther de dipropylène glycol ; - les esters à chaîne courte (ayant de 3 à 8 atomes de carbone au total) tels que l’acétate d’éthyle, l’acétate de méthyle, l’acétate de propyle, l’acétate de n-butyle, l’acétate d’isopentyle ; - les éthers liquides à température ambiante tels que le diéthyléther, le diméthyléther ou le dichlorodiéthyléther ; - les alcanes liquides à température ambiante tels que le décane, l’heptane, le dodécane, l’isododécane, le cyclohexane, l’isohexadécane ; - les composés cycliques aromatiques liquides à température ambiante tels que le toluène et le xylène ; les aldéhydes liquides à température ambiante tels que le benzaldéhyde, l’acétaldéhyde et leurs mélanges.
Classiquement, le solvant de polymérisation est une huile volatile de point éclair inférieur à 80°C. Le point éclair est mesuré en particulier selon la Norme Iso 3679. Le solvant de polymérisation peut être choisi notamment parmi l’acétate d’éthyle, l’acétate de butyle, les alcools tels que l’isopropanol, l’éthanol, les alcanes aliphatiques tels que l’isododécane et leurs mélanges. De préférence, le solvant de polymérisation est un mélange acétate de butyle et isopropanol ou l’isododécane.
Selon un autre mode de mise en œuvre, le copolymère peut être préparé par polymérisation radicalaire libre selon un procédé de préparation, consistant à mélanger, dans un même réacteur, un solvant de polymérisation, un amorceur, au moins un monomère de transition vitreuse inférieure ou égale à 20 °C, et au moins un monomère de Tg supérieure ou égale à 40°C, selon la séquence d’étape suivante : - on verse dans le réacteur, une partie du solvant de polymérisation et éventuellement une partie de l’amorceur et des monomères de la première coulée, mélange que l’on chauffe à une température de réaction comprise entre 60 et 120°C, - on verse ensuite, en une première coulée, ledit au moins un monomère de transition vitreuse inférieure ou égale à 20 C et éventuellement une partie de l’amorceur que l’on laisse à réagir pendant une durée T correspondant à un taux de conversion desdits monomères de 90% maximum, - on verse ensuite dans le réacteur, en une deuxième coulée, à nouveau de l’amorceur de polymérisation, ledit au moins un monomère de Tg supérieure ou égale à 40°C, qu’on laisse réagir pendant une durée T’ au bout de laquelle le taux de conversion desdits monomères atteint un plateau, on ramène le mélange réactionnel à température ambiante.
Selon un mode préféré de mise en œuvre, le copolymère peut être préparé par polymérisation radicalaire libre selon un procédé de préparation, consistant à mélanger, dans un même réacteur, un solvant de polymérisation, un amorceur, un monomère acide acrylique, au moins un monomère de transition vitreuse inférieure ou égale à 20°C, au moins un monomère de Tg supérieure ou égale à 40°C, et en particulier en tant que monomères de Tg supérieure ou égale à 40 C, au moins un monomère acrylate de formule CH2=CH-COOR2 dans laquelle R2 représente un groupe cycloalkyle C4 à C-|2, et au moins un monomère méthacrylate de formule CH2=C(CH3)-COOR’2 dans laquelle R’2 représente un groupe cycloalkyle C4 à Ci2, selon la séquence d’étape suivante : - on verse dans le réacteur, une partie du solvant de polymérisation et éventuellement une partie de l’amorceur et des monomères de la première coulée, mélange que l’on chauffe à une température de réaction comprise entre 60 et 120°C, - on verse ensuite, en une première coulée, le monomère acide acrylique et ledit au moins monomère de transition vitreuse inférieure ou égale à 20 C et éventuellement une partie de l’amorceur que l’on laisse à réagir pendant une durée T correspondant à un taux de conversion desdits monomères de 90% maximum, - on verse ensuite dans le réacteur, en une deuxième coulée, à nouveau de l’amorceur de polymérisation, ledit au moins un monomère acrylate de formule CH2=CH-COOR2 et ledit au moins un monomère méthacrylate de formule CH2=C(CH3)-COOR’2, en tant que monomère de Tg supérieure ou égale à 40°C, qu’on laisse réagir pendant une durée T’ au bout de laquelle le taux de conversion desdits monomères atteint un plateau, - on ramène le mélange réactionnel à température ambiante.
La température de polymérisation est de préférence de l’ordre de 90 C. La durée de réaction après la deuxième coulée est de préférence comprise entre 3 et 6 heures.
De façon préférée, le copolymère éthylénique séquencé est présent dans ta composition dans une teneur en matière sèche allant de 0,1 à 60%, mieux de 0,5 à 50%, mieux de 1 à 30% et mieux encore de 1 à 40% en poids par rapport au poids total de la composition.
Distillation du solvant de synthèse
Il est possible de procéder à une étape d’élimination totale ou partielle dudit solvant ou huile volatile (classiquement l’isododécane). On procède alors en particulier par distillation, éventuellement sous vide, et ajout éventuel d’huile ester hydrocarbonée non volatile comprenant au moins 16 atomes de carbone et ayant une masse molaire inférieure à 650 g/moles, telle que le néopentanoate d’octyledodécyle (notamment le néopentanoate de 2-octyledodécyle).
Cette étape est réalisée à chaud et éventuellement sous vide pour distiller un maximum solvant de synthèse volatil et est connue de l’homme du métier. III. Polymère bloc silicone polyamide
Selon une autre variante de réalisation, une composition selon l’invention comprend, à titre de polymère filmogène hydrophobe, au moins un polymère bloc silicone polyamide dit encore polyamide siliconé.
Les polyamides siliconés sont de préférence solides à la température ambiante (25 °C) et pression atmosphérique (760 mm de Hg).
Par polymère, on entend au sens de l’invention un composé ayant au moins 2 motifs de répétition, de préférence au moins 3 motifs de répétition et mieux encore 10 motifs de répétition.
Les polyamides siliconés de la composition de l’invention peuvent être des polymères du type polyorganosiloxane comme par exemple ceux décrits dans les documents US-A-5 874 069, US-A-5,919,441, US-A-6,051,216 et US-A-5,981,680. Selon l’invention, les polymères siliconés peuvent appartenir aux deux familles suivantes : (1) des polyorganosiloxanes comportant au moins deux groupes amides, ces deux groupes étant situés dans la chaîne du polymère, et/ou (2) des polyorganosiloxanes comportant au moins deux groupes amides, ces deux groupes étant situés sur des greffons ou ramifications.
Selon une première variante, les polymères siliconés sont des polyorganosiloxanes tels que définis ci-dessus et dont les motifs capables d’établir des interactions hydrogènes sont disposés dans la chaîne du polymère.
Les polymères siliconés peuvent plus particulièrement être des polymères comprenant au moins un motif répondant à la formule générale I :
(i) dans laquelle - R4, R5, R6 et R7, identiques ou différents, représentent un groupe choisi parmi : - les groupes hydrocarbonés, linéaires, ramifiés ou cycliques, en C1 à C40, saturés ou insaturés, pouvant contenir dans lèur chaîne un ou plusieurs atomes d’oxygène, de soufre et/ou d’azote, et pouvant être substitués en partie ou totalement par des atomes de fluor, - les groupes aryles en C6 à C10, éventuellement substitués par un ou plusieurs groupes alkyle en Ci à C4, - les chaînes polyorganosiloxanes contenant ou non un ou plusieurs atomes d’oxygène, de soufre et/ou d’azote, - les X, identiques ou différents, représentent un groupe alkylène di-yle, linéaire ou ramifié en Ci à C30, pouvant contenir dans sa chaîne un ou plusieurs atomes d’oxygène et/ou d’azote, - Y est un groupe divalent alkylène linéaire ou ramifié, arylène, cycloalkylène, alkylarylène ou arylalkylène, saturé ou insaturé, en C1 à C50, pouvant comporter un ou plusieurs atomes d’oxygène, de soufre et/ou d’azote, et/ou porter comme substituant l’un des atomes ou groupes d’atomes suivants: fluor, hydroxy, cycloalkyle en C3 à C8, alkyle en Ci à C40, aryle en C5 à C10, phényle éventuellement substitué par 1 à 3 groupes alkyle en 61 à C3, hydroxyalkyle en C1 à C3 et amino alkyle en Ci à C6, ou - Y représente un groupe répondant à la formule : dans laquelle
- T représente un groupe hydrocarboné trivalent ou tétravalent, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, en C3 à C24 éventuellement substitué par une chaîne polyorganosiloxane, et pouvant contenir un ou plusieurs atomes choisis parmi O, N et S, ou T représente un atome trivalent choisi parmi N, P et Al, et - R8 représente un groupe alkyle en Ci à C50, linéaire ou ramifié, ou une chaîne polyorganosiloxane, pouvant comporter un ou plusieurs groupes ester, amide, uréthane, thiocarbamate, urée, thiourée et/ou sulfonamide qui peut être lié ou non à une autre chaîne du polymère, - les G, identiques ou différents, représentent les groupes divalents choisis parmi :
où R9 représente un atome d’hydrogène ou un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, en Cm à C20, à condition qu’au moins 50 % des R9 du polymère représente un atome d’hydrogène et qu’au moins deux des groupes G du polymère soient un autre groupe que :
n est un nombre entier allant de 2 à 500, de préférence de 2 à 200, et m est un nombre entier allant de 1 à 1000, de préférence de 1 à 700 et mieux encore de 6 à 200.
Selon l’invention, 80% des R4, R5, R6 et R7, du polymère sont choisis de préférence parmi les groupes méthyle, éthyle, phényle et 3,3,3-trifluoropropyle.
Selon l’invention, Y peut représenter divers groupes divalents, comportant éventuellement de plus une ou deux valences libres pour établir des liaisons avec d’autres motifs du polymère ou copolymère. De préférence, Y représente un groupe choisi parmi : - les groupes alkylène linéaires en Ci à C2o, de préférence en Ci à C10, - les groupes alkylène ramifiés pouvant comporter des cycles et des insaturations non conjuguées, en C30 à C56, - les groupes cycloalkylène en C5-C6, - les groupes phénylène éventuellement substitués par un ou plusieurs groupes alkyle en Ci à C4o, - les groupes alkylène en Ci à C20, comportant de 1 à 5 groupes amides, - les groupes alkylène en Ci à C20, comportant un ou plusieurs substituants, choisis parmi les groupes hydroxyle, cycloalcane en C3 à C8, hydroxyalkyle en C^ à C3et alkylamines en C1 à C6, - les chaînes polyorganosiloxane de formule :
dans laquelle R4, R5, R6, R7, T et m sont tels que définis ci-dessus, et - les chaînes polyorganosiloxanes de formule :
Selon la seconde variante, les polyorganosiloxanes peuvent être des polymères comprenant au moins un motif répondant à la formule (II) :
(Π) dans laquelle - R4 et R6, identiques ou différents, sont tels que définis ci-dessus pour la formule (0. - R10 représente un groupe tel que défini ci-dessus pour R4 et R6, ou représente le groupe de formule -X-G-R12 dans laquelle X et G sont tels que définis ci-dessus pour la formule (I) et R12 représente un atome d’hydrogène ou un groupe hydrocarboné, linéaire, ramifié ou cyclique, saturé ou insaturé, en Ci à C50 comportant éventuellement dans sa chaîne un ou plusieurs atomes choisis parmi O, S et N, éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes de fluor et/ou un ou plusieurs groupes hydroxyle, ou un groupe phényle éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes alkyle en C1 à C4,- - R11 représente le groupe de formule -X-G-R12 dans laquelle X, G et R12 sont tels que définis ci-dessus, - mi est un nombre entier allant de 1 à 998, et - m2 est un nombre entier allant de 2 à 500.
Selon l’invention, le polymère siliconé utilisé comme agent structurant, peut être un homopolymère, c’est-à-dire un polymère comportant plusieurs motifs identiques, en particulier des motifs de formule (I) ou de formule (II).
Selon l’invention, on peut aussi utiliser un polymère siliconé constitué par un copolymère comportant plusieurs motifs de formule (I) différents, c’est-à-dire un polymère dans lequel l’un au moins des R4, R5, R6, R7, X, G, Y, m et n est différent dans l’un des motifs. Le copolymère peut être aussi formé de plusieurs motifs de formule (II), dans lequel l’un au moins des R4, R6, R10, R11, m1 et m2 est différent dans l’un au moins des motifs.
On peut encore utiliser un polymère comportant au moins un motif de formule (I) et au moins un motif de formule (II), les motifs de formule (I) et les motifs de formule (II) pouvant être identiques ou différents les uns des autres.
Selon une variante de l’invention, on peut encore utiliser un polymère comprenant de plus au moins un motif hydrocarboné comportant deux groupes capables d’établir des interactions hydrogènes choisis parmi les groupes ester, amide, sulfonamîde, carbamate, thiocarbamate, urée, uréthane, thiourée, oxamido, guanidino, biguanidino et leurs combinaisons.
Ces copolymères peuvent être des polymères blocs, des polymères séquencés ou des polymères greffés.
Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, les groupes capables d’établir des interactions hydrogènes sont des groupes amides de formule -C(0)NH- et -HN-C(O)-.
Dans ce cas, l’agent structurant peut être un polymère comprenant au moins un motif de formule (III) ou (IV) :
m ou
(IV) dans lesquelles R4, R5, R6, R7, X, Y, m et n sont tels que définis ci-dessus.
Un tel motif peut être obtenu : soit par une-réaction de condensation entre un silicone à extrémités a, co-acides carboxyliques et une ou plusieurs diamines, selon le schéma réactionnel suivant :
soit par réaction de deux molécules d’acide carboxyiique α-insaturé avec une diamine selon le schéma réactionnel suivant :
suivie de l’addition d’un siloxane sur les insaturations éthyléniques, selon le schéma suivant : CH2=CH-X1-CO-NH-Y -l'iH-CO-X1-CH=CH2
dans lesquels X1-(CH2)2- correspond au X défini ci-dessus et Y, R4, R5, R6, R7 et m sont tels que définis ci-dessus, soit par réaction d’un silicone à extrémités α, ω-ΝΗ2 et d’un diacide de formule HOOC-Y-COOH selon le schéma réactionnel suivant :
Dans ces polyamides de formule (III) ou (IV), m va de 1 à 700, en particulier de 15 à 500 et notamment de 50 à 200 et n va particulier de 1 à 500, de préférence de 1 à 100 et mieux encore de 4 à 25. X est de préférence une chaîne alkylène linéaire ou ramifiée ayant de 1 à 30 atomes de carbone, en particulier 1 à 20 atomes de carbone, notamment de 5 à 15 atomes de carbone et plus particulièrement de 10 atomes de carbone, et Y est de préférence une chaîne alkylène linéaire ou ramifiée ou pouvant comporter des cycles et/ou des insaturations, ayant de 1 à 40 atomes de carbone, en particulier de 1 à 20 atomes de carbone, et,mieux encore de 2 à 6 atomes de carbone, en particulier de 6 atomes de carbone.
Dans les formules (III) et (IV), le groupe alkylène représentant X ou Y peut éventuellement contenir dans sa partie alkylène au moins l’un des éléments suivants : -1 à 5 groupes amides, urée, uréthane, ou carbamate, - un groupe cycloalkyle en C5 ou C6, et - un groupe phénylène éventuellement substitué par 1 à 3 groupes alkyles identiques ou différents en Ci à C3.
Dans les formules (III) et (IV), les groupes alkylènes peuvent aussi être substitués par au moins un élément choisi dans le groupe constitué de : - un groupe hydroxy, - un groupe cycloalkyle en C3 à C8, - un à trois groupes alkyles en Ci à C40. - un groupe phényle éventuellement substitué par un à trois groupes alkyles en Ci à C3, - un groupe hydroxyalkyle en Ci à C3, et - un groupe aminoalkyle en Ci à C6.
Dans ces formules (III) et (IV), Y peut aussi représenter :
où R8 représente une chaîne polyorganosiloxane, et T représente un groupe de formule :
dans lesquelles a, b et c sont indépendamment des nombres entiers allant de 1 à 10, et R1^ est un atome d’hydrogène ou un groupe tel que ceux définis pour R4, R5, R6 et R7.
Dans les formules (III) et (IV), R4, R5, R6 et R7 représentent de préférence, indépendamment, un groupe alkyle en Ci à C40, linéaire ou ramifié, de préférence un groupe CH3, C2H5, n-C3H7 ou isopropyle, une chaîne polyorganosiloxane ou un groupe phényle éventuellement substitué par un à trois groupes méthyle ou éthyle.
Comme on l’a vu précédemment, le polymère peut comprendre des motifs de formule (III) ou (IV) identiques ou différents.
Ainsi, le polymère peut être un polyamide contenant plusieurs motifs de formule (III) ou (IV) de longueurs différentes, soit un polyamide répondant à la formule (V) :
(V) dans laquelle X, Y, n, R4 à R7 ont les significations données ci-dessus, mi et m2 qui sont différents, sont choisis dans la gamme allant de 1 à 1000, et p est un nombre entier allant de 2 à 300.
Dans cette formule, les motifs peuvent être structurés pour former soit un copolymère bloc, soit un copolymère aléatoire, soit un copolymère alterné. Dans ce copolymère, les motifs peuvent être non seulement de longueurs différentes mais aussi de structures chimiques différentes, par exemple ayant des Y différents. Dans ce cas, le polymère peut répondre à la formule VI:
(VI) dans laquelle R4 à R7, X, Y, mi, m2, n et p ont les significations données ci-dessus et Y1 est différent de Y mais choisi parmi les groupes définis pour Y.
Comme précédemment, les différents motifs peuvent être structurés pour former soit un copolymère bloc, soit un copolymère aléatoire, soit un copolymère alterné. Dans ce premier mode de réalisation de l’invention, l’agent structurant peut être aussi constitué par un copolymère greffé. Ainsi, le polyamide à unités silicone peut être greffé et éventuellement réticulé par des chaînes silicones à groupes amides. De tels polymères peuvent être synthétisés avec des amines trifonctionnelles.
Dans ce cas, le polymère peut comprendre au moins un motif de formule (VII) :
(VH) dans laquelle X1 et X2 qui sont identiques ou différents, ont la signification donnée pour X dans la formule (I), n est tel que défini dans la formule (I), Y et T sont tels que définis dans la formule (I), R14 à R21 sont des groupes choisis dans le même groupe que les R4 à R7, mi et nri2 sont des nombres situés dans la gamme allant de 1 à 1 000, et p est un nombre entier allant de 2 à 500.
Dans la formule (VII), on préfère que : - p soit va de 1 à 25, mieux encore de 1 à 7, - R14 à R21 soient des groupes méthyle, - T réponde à l’une des formules suivantes :
dans lesquelles R22 est un atome d’hydrogène ou un groupe choisi parmi les groupes définis pour R4 à R7'et R23, R24 et R25 sont indépendamment des groupes alkylène, linéaires ou ramifiés, de préférence encore, à la formule :
en particulier avec R23, R24 et R25 représentant -CH2-CH2-, mi et m2 vont de 15 à 500, et mieux encore de 15 à 45, X1 et X2 représentent -(CH2)io-, et Y représente -CH2-.
Ces polyamides à motif silicone greffé de formule (VII) peuvent être copolymérisés avec des polyamides-silicones de formule (II) pour former des copolymères blocs, des copoiymères alternés ou des copolymères aléatoires. Le pourcentage en poids de motifs silicone greffé (VII) dans le copolymère peut aller de 0,5 à 30 % en poids.
Selon l’invention, comme on l’a vu précédemment, les unités siloxanes peuvent être dans la chaîne principale ou squelette du polymère, mais elles peuvent également être présentes dans des chaînes greffées ou pendantes. Dans la chaîne principale, les unités siloxanes peuvent être sous forme de segments comme décrits ci-dessus. Dans les chaînes pendantes ou greffées, les unités siloxanes peuvent apparaître individuellement ou en segments.
Selon une variante de réalisation de l’invention, on peut utiliser un copolymère de polyamide silicone et de polyamide hydrocarboné, soit un copolymère comportant des motifs de formule (III) ou (IV) et des motifs polyamide hydrocarboné. Dans ce cas, les motifs polyamide-silicone peuvent être disposés aux extrémités du polyamide hydrocarboné.
Selon un mode de réalisation préféré, le polyamide siliconé comprend des motifs de formule III, de préférence dans laquelle les groupes R4, R5, R6 et R7 représente des groupes méthyle, un de X et Y représente un groupe alkylène de 6 atomes de carbone et l’autre un groupe groupes alkylène de 11 atomes de carbones, n représentant le degré de polymérisation DP du polymère. A titre d’exemple de tels polyamides siliconés, on peut citer les composés commercialisés par la société Dow Corning sous le nom DC 2-8179® (DP 100®) et DC 2-8178® (DP 15®) dont le nom INCI est « Nylon-611/dimethicone copolymères ».
Avantageusement, la composition selon l’invention comprend au moins un polymère bloc polydiméthylsiloxane de formule générale (I) possédant un indice m de valeur environ 15. i
De préférence encore, la composition selon l’invention comprend au moins un polymère comprenant au moins un motif de formule (III) où m va de 5 à 100, en particulier de 10 à 75 et plus particulièrement est de l’ordre de 15 ; de préférence encore R4, R5, R6 et R7 représentent indépendamment, un grappe alkyle en Ci à C40, linéaire ou ramifié, de préférence un groupe CH3, C2H5, n-CsH7 ou isopropyle dans la formule (III).
Selon un mode préféré, on utilise le polymère silicone polyamide commercialisé par la société Dow Corning sous le nom DC 2-8179® (DP 100®). A titre d’exemple de polymère siliconé utilisable, on peut citer un des polyamides siliconés, obtenus conformément aux exemples 1 à 3 du document US-A-5 981 680. IV. Polymère vinylique comprenant au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane
Selon un mode de réalisation particulier, une composition utilisée selon l’invention peut comprendre, à titre de polymère filmogène hydrophobe, au moins un polymère vinylique comprenant au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane.
Le polymère vinylique utilisé selon l’invention possède notamment un squelette et au moins une chaîne latérale, laquelle comprend un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane présentant une structure de dendrimère carbosiloxane.
En particulier, on pourra utiliser les polymères vinyliques comprenant au moins un motif dendrimère carbosiloxane tels que décrits dans les demandes WO03/045337 et EP 963 751 de la société Dow Corning.
Le terme « structure de dendrimère carbosiloxane » dans le contexte de la présente invention représente une structure moléculaire possédant des groupes ramifiés ayant des masses moléculaires élevées, ladite structure ayant une régularité élevée dans la direction radiale en partant de la liaison au squelette. De telles structures de dendrimère carbosiloxane sont décrites sous la forme d’un copolymère siloxane-silylalkylène fortement ramifié dans la demande de brevet japonais mise à l’inspection publique Kokai 9-171 154.
Un polymère vinylique selon l’invention peut contenir des motifs dérivés de dendrimères carbosiloxane qui peuvent être représentés par la formule générale suivante :
dans laquelle R1 représente un groupe aryle ou un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone, et X1 représente un groupe silylalkyle.qui, lorsque i = 1, est représenté par la formule :
4 dans laquelle R1 est tel que défini ci-dessus, R2 représente un groupe alkylène possédant de 2 à 10 atomes de carbone, R3 représente un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone, Xl+1 représente un atome d’hydrogène, un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone, un groupe aryle, ou le groupe silylalkyle défini ci-dessus avec i = i + 1 ; i est un nombre entier de 1 à 10 qui représente la génération dudit groupe silylalkyle, et ai est un nombre entier de 0 à 3 ; Y représente un groupe organique polymérisable à l’aide de radicaux choisi parmi : des groupes organiques contenant un groupe méthacrylique ou un groupe acrylique et qui sont représentés par les formules :
dans lesquelles R4 représente un atome d’hydrogène ou un groupe alkyle, R5 représente un groupe alkylène possédant de 1 à 10 atomes de carbone tel qu’un groupe méthylène, un groupe éthylène, un groupe propylène, ou un groupe butylène, le groupe méthylène et le groupe propylène étant préférés ; et des groupes organiques contenant un groupe styryle et qui sont représentés par la formule : dans laquelle R6 représente un atome
d’hydrogène ou un groupe alkyle, R7 représente un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone tel qu’un groupe méthyle, un groupe éthyle, un groupe propyle, ou un groupe butyle, le groupe méthyle étant préféré, R3 représente un groupe alkylène possédant de 1 à 10 atomes de carbone tel qu’un groupe méthylène, un groupe éthylène, un groupe propylène, un groupe butylène, le groupe éthylène étant préféré, b est un nombre entier dé 0 à 4, et c vaut 0 ou 1 de sorte que si c vaut 0, -(R8)c- représente une liaison.
Selon un mode de réalisation, R1 peut représenter un groupe aryle ou un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone. Le groupe alkyle peut être, de préférence, représenté par un groupe méthyle, un groupe éthyle, un groupe propyle, un groupe butyle, un groupe pentyle, un groupe isopropyle, un groupe isobutyle, un groupe cyclopentyle, un groupe cyclohexyle. Le groupe aryle peut être, de préférence, représenté par un groupe phényle et un groupe naphtyle. Les groupes méthyle et phényle sont plus particulièrement préférés, et le groupe méthyle est préféré entre tous.
Un polymère vinylique ayant au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane possède une chaîne moléculaire latérale contenant une structure de dendrimère carbosiloxane, et peut être issu de la polymérisation : de 0 à 99,9 parties en poids d’un monomère vinylique ; et de 100 à 0,1 parties en poids d’un dendrimère carbosiloxane contenant un groupe organique polymérisable à l’aide de radicaux, représenté par la formule générale :
dans laquelle Y représente un groupe organique polymérisable à l’aide de radicaux, R1 représente un groupe aryle ou un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone, et X' représente un groupe silylalkyle qui, lorsque i = 1, est représenté par la formule :
dans laquelle R' est tel que défini ci-dessus, R" représente un groupe alkylène possédant de 2 à 10 atomes de carbone, R3 représente un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone, Xl+1 représente un atome d’hydrogène, un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone, un groupe aryle, ou le groupe silylalkyle défini ci-dessus avec i = i + 1 ; i est un nombre entier de 1 à 10 qui représente la génération dudit groupe silylalkyle, et ai est un nombre entier de 0 à 3 ; où ledit groupe organique polymérisable à l’aide de radicaux contenu dans le composant (B) est choisi parmi : des groupes organiques contenant un groupe méthacrylique ou un groupe acrylique et qui sont représentés par les formules :
dans lesquelles R4 représente un atome d’hydrogène ou un groupe alkyle, R5 représente un groupe alkylène possédant de 1 à 10 atomes de carbone ; et des groupes organiques contenant un groupe styryle et qui sont représentés par la formule :
dans laquelle R6 représente un atome d’hydrogène ou un groupe alkyle, R7 représente un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone, R8 représente un groupe alkylène possédant de 1 à 10 atomes de carbone, b est un nombre entier de 0 à 4, et c vaut 0 ou 1, de sorte que si c vaut 0, -(R8)c-représente une liaison.
Le monomère de type vinyle qui est le composant (A) dans le polymère vinylique est un monomère de type vinyle qui contient un groupe vinyle polymérisabte à l’aide de radicaux.
Il n’y a aucune limitation particulière en ce qui concerne un tel monomère.
Ce qui suit sont des exemples de ce monomère de type vinyle : le méthacrylate de méthyle, le méthacrylate d’éthyle, le méthacrylate de n-propyle, le méthacrylate d’isopropyle, ou un méthacrylate d’alkyle analogue inférieur ; le méthacrylate de glycidyle ; le méthacrylate de butyle, l’acrylate de butyle, le méthacrylate de n-butyle, le méthacrylate d’isobutyle, l’acrylate de tert-butyle, le méthacrylate de tert-butyle, le méthacrylate de n-hexyle, le méthacrylate de cyclohexyle, l’acrylate de 2-éthylhexyle, le méthacrylate de 2-éthylhexyle, le méthacrylate d’octyle, le méthacrylate de lauryle, l’acrylate de stéaryle, le méthacrylate de stéaryle, ou un méthacrylate analogue supérieur ; l’acétate de vinyle, le propionate de vinyle, ou un ester de vinyle d’acide gras analogue inférieur ; le caproate de vinyle, le 2-éthylhexoate de vinyle, le laurate de vinyle, le stéarate de vinyle, ou un ester d’acide gras analogue supérieur ; le styrène, le vinyltoluène, le méthacrylate de benzyle, le méthacrylate de phénoxyéthyle, la vinylpyrrolidone, ou des monomères vinyliques aromatiques analogues ; le méthacrylamide, le N-méthylolméthacrylamide, le N-méthoxyméthylméthacrylamîde, l’isobutoxyméthoxyméthacrylamide, le N.Ndiméthylméthacrylamide, ou des monomères analogues de type vinyle qui contiennent des groupes amide ; le méthacrylate d’hydroxyéthyle, le méthacrylate de l’alcool hydroxypropylique, ou des monomères analogues de type vinyle qui contiennent des groupes hydroxyle ; l’acide acrylique, l’acide méthacrylique, l’acide itaconique, l’acide crotonique, l’acide fumarique, l’acide maléique, ou des monomères analogues de type vinyle qui contiennent un groupe acide carboxylique ; le méthacrylate de tétrahydrofurfuryle, le méthacrylate de butoxyéthyle, le méthacrylate de l’éthoxydiéthylèneglycol, le polyéthylèneglycolméthacrylate, le polypropylèneglycolmonométhacrylate, l’éther d’hydroxybutyle et de vinyle, l’éther de cétyle et de vinyle, l’éther de 2-éthylhexyle et de vinyle, ou un monomère analogue de type vinyle avec des liaisons éther ; le méthacryloxypropyltriméthoxysilane, le polydiméthylsiloxane ayant un groupe méthacrylique sur l’une de ses extrémités moléculaires, le polydiméthylsiloxane ayant un groupe, styryle sur une de ses extrémités moléculaires, ou un composé analogue de silicone possédant des groupes insaturés ; le butadiène ; le chlorure de vinyle ; le chlorure de vinylidène ; le méthacrylonitrile ; le dibutylfumarate ; l’acide maléique anhydre ; l’acide succinique anhydre ; l’éther de méthacryle et de glycidyle ; un sel organique d’une amine, un sel d’ammonium, et un sel de métal alcalin de l’acide méthacrylique, de l’acide itaconique, de l’acide crotonique, de l’acide maléique, ou de l’acide fumarique ; un monomère insaturé polymérisable à l’aide de radicaux possédant un groupe acidé sulfonique tel qu’un groupe styrène acide sulfonique ; un sel d’ammonium quaternaire dérivé de l’acide méthacrylique tel que le chlorure de 2-hydroxy-3-méthacryloxypropyltriméthylammonium ; et un ester de l’acide méthacrylique d’un alcool possédant un groupe amine tertiaire tel qu’un ester de l’acide méthacrylique et de la diéthylamine.
Les monomères de type vinyle multifonctionnels peuvent également être utilisés. Ce qui suit représente des exemples de tels composés : le triméthacrylate de triméthylolpropane, le triméthacrylate de pentaérythritol, le diméthacrylate d’éthylèneglycol, le diméthacrylate de tétraéthylèneglycol, le polyéthylèneglycoldiméthacrylate, le diméthacrylate de 1,4-butanediol, le diméthacrylate de 1,6-hexanediol, le diméthacrylate de néopentylglycol, le triméthylolpropanetrioxyéthylméthacrylate, le diméthacrylate de tris-(2-hydroxyéthyl)isocyanurate, le triméthacrylate de tris-(2-hydroxyéthyl)isocyanurate, le polydiméthylsiloxane coiffé de groupes styryle possédant des groupes divinylbenzène sur les deux extrémités, ou des composés analogues de silicone possédant des groupes insaturés.
Un dendrimère carbosiloxane, lequel est le composant (B), peut être représenté par la formule suivante
dans laquélle Y représente un groupe organique polymérisable à l’aide de radicaux tel que définis précédemment.
Ce qui suit représente les exemples préférés de groupe organique Y polymérisable à l’aide de radicaux : un groupe acryloxyméthyle, un groupe 3- acryloxypropyle, un groupe méthacryloxyméthyle, un groupe 3-méthacryloxypropyle, un groupe 4-vinylphényle, un groupe 3-vinylphényle, un groupe 4-(2-propényl)phényle, un groupe 3-(2-propényl)phényle, un groupe 2-(4-vinylphényl)éthyle, un groupe 2-(3-vinylphényl)éthyle, un groupe vinyle, un groupe allyle, un groupe méthallyle, èt un groupe 5-hexényle ; R’ est tel que défini précédemment ; X1 représente un groupe silylalkyle qui est représenté par la formule suivante, lorsque i est égal à un : dans laquelle
R1 est tel que défini ci-dessus ; R2 représente un groupe alkylène possédant de 2 à 10 atomes de carbone, tel qu’un groupe éthylène, un groupe propylène, un groupe butylène, un groupe hexylène, ou un groupe alkylène linéaire analogue ; un groupe méthylméthylène, un groupe méthyléthylène, un groupe 1-méthylpentylène, un groupe 1,4-diméthylbutylène, ou un groupe alkylène ramifié analogue.
Les groupes éthylène, méthyléthylène, hexylène, 1-méthylpentylène et 1,4-diméthylbutylène sont préférés entre tous. R3 représente un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone, tel que les groupes méthyle, éthyle, propyle, butyle, et isopropyle.
Xl+1 représente un atome d’hydrogène, un groupe alkyle possédant de 1 à 10 atomes de carbone, un groupe aryle, ou le groupe silylalkyle avec i = i + 1. a' est un nombre entier de 0 à 3, et i est un nombre entier de 1 à 10 qui indique le nombre de génération qui représente le nombre de répétitions du groupe silylalkyle.
Par exemple, lorsque le nombre de génération est égal à un, le dendrimère carbosiloxane peut être représenté par la première formule générale montrée ci-dessous, dans laquelle Y, R1, R2 et R3 sont tels que définis ci-dessus, R12 représente un atome d’hydrogène ou est identique à R ; a1 est identique à ai. De préférence, le nombre moyen total de groupes OR3 dans une molécule est dans la plage de 0 à 7.
Lorsque le nombre de génération est égal à 2, le dendrimère carbosiloxane peut être représenté par la deuxième formule générale montrée ci-dessous, dans laquelle Y, R1, R2, R3 et R12 sont les mêmes que définis ci-dessus ; a1 et a2 représentent le ai de la génération indiquée. De préférence, le nombre moyentotal de groupes OR3 dans une molécule est dans la plage de 0 à 25.
Dans le cas où le nombre de génération est égal à 3, le dendrimère carbosiloxane est représenté par la troisième formule générale montrée ci-dessous, dans laquelle Y, R1, R2, R3 et R12 sont les mêmes que définis ci-dessus ; a1, a2 et a3 représentent le ai de la génération indiquée. De préférence, le nombre moyen total de groupes OR3 dans une molécule est dans la plage de 0 à 79.
Un dendrimère carbosiloxane qui contient un groupe organique polymérisable à l’aide de radicaux peut être représenté par les formules de structures moyennes suivantes : 4-
Le dendrimère carbosiloxane peut être fabriqué selon le procédé pour fabriquer un siloxane silalkylène ramifié décrit dans la demande de brevet japonais Hei 9-171154.
Par exemple, il peut être produit en soumettant à une réaction d’hydrosilylation un composé organosilicium qui contient un atome d’hydrogène relié à un atome de Silicium, représenté par la fnrmulp nénéralp suivante
et un composé organosilicium qui contient un groupe alcényle.
Dans la formule ci- dessus, le composé organosilicium peut être représenté par le 3-méthacryloxypropyltris-(diméthylsiloxy)silane, le 3-acryloxypropyltris- peut être choisi parmi les polymères tels que le motif dérivé d’un dendrimère carbosiloxane est le (diméthylsiloxy)silane, et le 4- vinylphényltris-(diméthylsiloxy)silane. Le composé organosilicium qui contient un groupe alcényle peut être représenté par le vinyltris-(triméthylsiloxy)silane, le vinyltris- (diméthylphénylsiloxy)silane, et le 5-hexényltris-(triméthylsiloxy)silane.
La réaction d’hydrosilylation est réalisée en présence d’un acide chloroplatinique, d’un complexe de vinylsiloxane et de platine, ou d’un catalyseur analogue d’un métal de transition.
Un polymère vinylique ayant au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane peut être choisi parmi les polymères tels que le motif d’un dérivé d’un dendrimère carbosiloxane est une structure dendritique carbosiloxane représentée par la formule (I) :
dans laquelle Z est un groupement organique divalent, « p » est 0 ou 1, R1 est un groupement aryle du alkyle de 1 à 10 atomes de carbone et X' est un groupement silylalkyle représenté par la formule (II) :
dans laquelle R1 est tel que défini ci-dessus, R2 est un groupement alkylène de 1 à 10 atomes de carbone, R3 est un groupement alkyle de 1 à 10 atomes de carbone, et Xl+1 est un groupement choisi dans le groupe comprenant des atomes d’hydrogène, des groupements aryle et des groupements alkyle ayant jusqu’à 10 atomes de carbone, et des groupements silylalkyle X' où l’exposant « i » est un entier de 1à 10 indiquant la génération du groupement silylalkyle commençant dans chaque structure dendritique carbosiloxane avec une valeur de 1 pour le groupement X' dans la formule (I) et l’indice « a' » est un entier de 0 à 3.
Dans un polymère vinylique ayant au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane, le rapport de polymérisation entre les composants (A) et (B), en termes de rapport en poids entre (A) et (B), peut être dans une plage de 0/100 à 99,9/0,1, voire de 0,1/99,9 à 99,9/0,1, et de préférence dans une plage dè 1/99 à 99/1. Un rapport entre les composants (A) et (B) de 0/100 signifie que le composé devient un homopolymère de composant (B).
Un polymère vinylique ayant au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane peut être obtenu par la copolymérisation des composants (A) et (B), ou par la polymérisation du seul composant (B).
La polymérisation peut être une polymérisation radicalaire ou une polymérisation ionique, toutefois la polymérisation radicalaire est préférée.
La polymérisation peut être réalisée en provoquant une réaction entre les composants (A) et (B) dans une solution pendant une période de 3 à 20 heures en présence d’un initiateur de radicaux à une température de 50 à 150°C.
Un solvant approprié dans ce but est l’hexane, l’octane, le décane, le cyclohexane, ou un hydrocarbure aliphatique analogue ; le benzène, le toluène, le xylène, ou un hydrocarbure aromatique analogue ; l’éther diéthylique, l’éther dibutylique, le tétrahydrofurane, le dioxane, ou des éthers analogues ; l’acétone, la méthyléthylcétone, la méthylisobutylcétone, la di-isobutylcétone, ou des cétones analogues ; l’acétate de méthyle, l’acétate d’éthyle, l’acétate de butyle, l’acétate d’isobutyle, ou des esters analogues ; le méthanol, l’éthanol, l’isopropanol, le butanol, ou des alcools analogues ; Toctaméthylcyclotétrasiloxane, le décaméthylcyclopentasiloxane, l’hexaméthyldisiloxane, l’octaméthyltrisiloxane, ou un oligomère organosiloxane analogue.
Un initiateur de radicaux peut être tout composé connu dans l’art pour des réactions classiques de polymérisation radicalaire. Les exemples spécifiques de tels initiateurs de radicaùx sont le 2,2’-azobis(isobutyronitrile), le 2,2’-azobis(2-méthylbutyronitrile), le 2,2’-azobis(2,4-diméthylvaléronitrile) ou des composés analogues de type azobis ; le peroxyde de benzoyle, le peroxyde de lauroyle, le peroxybenzoate de tert-butyle, le peroxy-2-éthylhexanoate de tert-butyle, ou un peroxyde organique analogue. Ces initiateurs de radicaux peuvent être utilisés seuls ou dans une combinaison de deux ou plus. Les initiateurs de radicaux peuvent être utilisés dans une quantité de 0,1 à 5 parties en poids pour 100 parties en poids des composants (A) et (B). Un agent de transfert de chaîne peut être ajouté. L’agent de transfert à chaîne peut être le 2-mercaptoéthanol, le butylmercaptan, le n-dodécylmercaptan, le 3-mercaptopropyltriméthoxysilane, un polydiméthylsiloxane possédant un groupe mercaptopropyle ou un composé analogue de type mercapto ; le chlorure de méthylène, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le bromure de butyle, le 3-chloropropyltriméthoxysilane, ou un composé halogéné analogue.
Dans la fabrication du polymère de type vinyle, après la polymérisation, le monomère vinylique résiduel qui n’a pas réagi peut être éliminé dans des conditions de chauffage sous vide.
Pour faciliter la préparation de mélange de la matière première de produits cosmétiques, la masse moléculaire moyenne en nombre du polymère vinylique qui contient un dendrimère carbosiloxane, peut être choisie dans la plage entre 3 000 et 2 000 000, de préférence entre 5 000 et 800 000. Il peut être un liquide, une gomme, une pâte, un solide, une poudre, ou toute autre forme. Les formes préférées sont les solutions constituées par la dilution dans des solvants, d’une dispersion, ou d’une poudre.
Le polymère vinylique peut être une dispersion d’un polymère de type vinyle ayant une structure de dendrimère carbosiloxane dans sa chaîne moléculaire latérale, dans un liquide tel qu’une huile de silicone, une huile organique, un alcool, ou l’eau. L’huile de silicone peut être un diméthylpolysiloxane ayant les deux extrémités moléculaires coiffées de groupes triméthylsiloxy, un copolymère de méthylphénylsiloxane et de diméthylsiloxane ayant les deux extrémités moléculaires coiffées de groupes triméthylsiloxy, un copolymère de méthyl-3,3,3-trifluoropropylsiloxane et de diméthylsiloxane ayant les deux extrémités moléculaires coiffées de groupes triméthylsiloxy, ou des huiles de silicone linéaires non-réactives analogues, aussi bien que l’hexaméthylcyclotrisiloxane, l’octaméthylcyclotétrasiloxane, le décaméthylcyclopentasiloxane, le dodécaméthylcyclohexasiloxane, ou un composé cyclique analogue. En plus des huiles de silicone non-réactives, des polysiloxanes modifiés possédant des groupes fonctionnels tels que des groupes silanol, des groupes amino, et des groupes polyéther sur les extrémités ou à l’intérieur des chaînes moléculaires latérales peuvent être utilisés.
Les huiles organiques peuvent être l’isododécane, l’huile de paraffine, l’isoparaffine, le laurate d’hexyle, le myristate d’isopropyle, le myristate de myristyle, le myristate de cétyle, le myristate de 2-octyldodécyle ; le palmitate d’isopropyle, le palmitate de 2-éthylhexyle, le stéarate de butyle, l’oléate de décyle, l’oléate de 2-octyldodécyle, le lactate de myristyle, le lactate de cétyle, l’acétate de lanoline, l’alcool stéarique, l’alcool cétostéarique, l’alcool oléique, l’huile d’avocat, l’huile d’amande, l’huile d’olive, l’huile de cacao, l’huile de jojoba, l’huile de gomme, l’huile de tournesol, l’huile de soja, l’huile de camélia, le squalane, l’huile de ricin, l’huile de graine de coton, l’huile de noix de coco, l’huile de jaune d’œuf, le monooléate de polypropylèneglycol, le 2-éthylhexanoate de néopentylglycol, ou une huile d’ester de glycol analogue ; l’isostéarate de triglycéryle, le triglycéride d’un acide gras d’huile de noix de coco, ou une huile d’ester d’alcool polyhydrique analogue ; l’éther de polyoxyéthylène et de lauryle, l’éther de polyoxypropylène et de cétyle, ou un éther de polyoxyalkylène analogue. L’alcool peut être de n’importe quel type approprié pour une utilisation conjointement avec une matière première de produits cosmétiques. Par exemple, il peut être le méthanol, l’éthanol, le butanol, l’isopropanol ou des alcools analogues inférieurs. (
Une solution ou une dispersion de l’alcool devrait avoir une viscosité dans la plage de 10 à 109mPa à 25°C. Pour améliorer les propriétés de sensation d’utilisation dans un produit cosmétique, la viscosité devrait être dans la plage de 100 à 5 x 108mPa.s.
Les solutions et les dispersions peuvent facilement être préparées en mélangeant un polymère vinylique ayant au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane, à une huile de silicone, une huile organique, un alcool, ou de l’eau. Les liquides peuvent être présents dans l’étape de polymérisation un polymère vinylique ayant au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane. Dans ce cas, le monomère vinylique résiduel qui n’a pas réagi devrait être complètement éliminé par traitement thermique de la solution ou de la dispersion sous pression atmosphérique ou réduite.
Dans le cas d’une dispersion, la dispersité du polymère de type vinyle peut être améliorée en ajoutant un agent tensioactif.
Un tel agent peut être l’acide hexylbenzènesulfonique, l’acide octylbenzènesulfonique, l’acide décylbenzènesulfonique, l’acide dodécylbenzènesulfonique, l’acide cétylbenzènesulfonique, l’acide myristylbenzènesulfonique, ou des agents tensio-actifs anioniques des sels de sodium de ces acides ; l’hydroxyde d’octyltriméthylammonium, l’hydroxyde de dodécyltriméthylammonium, l’hydroxyde d’hexadécyltriméthylammonium, l’hydroxyde d’octyldiméthylbenzylammonium, l’hydroxyde de décyldiméthylbenzylammonium, l’hydroxyde de dioctadécyldiméthylammonium, l’hydroxyde de suif de boeuftriméthylammonium, l’hydroxyde d’huile de noix de coco-triméthylammonium, ou un agent tensio-actif cationique analogue ; un éther d’alkyle de polyoxyalkylène, un polyoxyalkylènealkylphénol, un ester d’alkyle de polyoxyalkylène, l’ester de sorbitol de polyoxyalkylène, le polyéthylèneglycol, le polypropylèneglycol, un additif de l’oxyde d’éthylène de diéthylèneglycol triméthylnonanol, et des agents tensio-actifs non ioniques de type polyester, aussi bien que des mélanges.
En outre, les solvants et les dispersions peuvent être combinés avec de l’oxyde de fer approprié pour une utilisation avec les produits cosmétiques, ou un pigment analogue, aussi bien que de l’oxyde de zinc, de l’oxyde de titane, de l’oxyde de silicium, du mica, du talc ou des oxydes inorganiques analogues sous forme de poudre. Dans la dispersion, un diamètre moyen des particules de polymère de type vinyle peut être dans une plage comprise entre 0,001 et 100 microns, de préférence entre 0,01 et 50 microns. En effet, au-delà de la plage recommandée, un produit cosmétique mélangé à l’émulsion n’aura pas une sensation suffisamment bonne sur la peau ou au toucher, ni des propriétés d’étalement suffisantes ni une sensation plaisante.
Un polymère vinylique contenu dans la dispersion ou la solution peut avoir une concentration dans une plage comprise entre 0,1 et 95% en poids, de préférence entre 5 et 85% en poids. Cependant, pour facilité la manipulation et la préparation de mélange, la plage devrait être de préférence entre 10 et 75% en poids.
Selon un mode préféré, un polymère vinylique convenant à l’invention peut être un des polymères décrits dans les exemples de la demande EP 0 963 751.
Selon un mode préféré de réalisation, un polymère vinylique greffé avec un dendrimère carbosiloxane peut être issu de la polymérisation : de 0,1 à 99 parties en poids d’un ou plusieurs monomère(s) acrylate ou méthacrylate ; et de 100 à 0,1 parties en poids d’un monomère acrylate ou méthacrylate d’un dendrimère carbosiloxane tri[tri(triméthylsiloxy)silyléthyl diméthylsiloxyjsilylpropyle. Selon un mode de réalisation, un polymère vinylique ayant au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane peut comprendre un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane tri[tri(triméthylsiloxy)silyléthyl diméthylsiloxy]silylpropyle répondant à l’une des formules :
Selon un mode préféré, un polymère vinylique ayant au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane utilisé dans l’invention comprend au moins un monomère acrylate de butyle.
Selon un mode de réalisation, un polymère vinylique peut comprendre en outre au moins un groupement organique fluoré. Un polymère vinylique fluoré peut être un des polymères décrits dans les exemples de la demande WO 03/045337.
Selon un mode préféré de réalisation, un polymère vinylique greffé au sens de la présente invention peut être véhiculé dans une huile ou un mélange d’h.uile(s), de préférence volatile(s) en particulier, choisi(s)> parmi les huiles de silicones et les huiles hydrocarbonées et leurs mélanges.
Selon un mode particulier de réalisation, une huile de siliconé convenant à l’invention peut être la cyclopentasiloxane.
Selon un autre mode particulier de réalisation, une huile hydrocarbonée convenant à l’invention peut être l’isododécane. (
Les polymères vinyliques greffés avec au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane pouvant convenir particulièrement à la présente invention sont les polymères vendus sous les dénominations TIB 4-100®, TIB 4-101®, TIB 4-120®, TIB 4-130®, TIB 4-200®, FA 4002 ID® (TIB 4-202®), TIB 4-220, FA 4001 CM® (TIB 4-230®) par la société Dow Corning. De préférence, on utilisera les polymères vendus sous les dénominations FA 4002 ID® (TIB 4-202®), et FA 4001 CM® (TIB 4-230®) par la société Dow Corning
De préférence, le polymère vinylique greffé avec au moins un motif dérivé de dendrimère carbosiloxane utilisable dans une composition de l’invention est un copolymère acrylate/polytriméthylsiloxyméthacrylate, notamment celui commercialisé dans l’isododécane sous la dénomination Dow Corning FA 4002 ID® silicone acrylate par la société Dow Corning. V. Copolvmères silicone acrvlate
Selon un mode de réalisation particulier, une composition utilisée selon l’invention peut comprendre, à titre de polymère filmogène hydrophobe, au moins un copolymère comportant des groupements carboxylates et des groupements polydiméthylsiloxanes.
Par « copolymère comportant des groupements carboxylates et des groupements polydiméthylsiloxanes », on entend dans la présente demande, un copolymère obtenu à partir de (a) un ou plusieurs monomères carboxyliques (acide ou ester), et (b) une ou plusieurs chaînes polydiméthylsiloxane (PDMS).
On entend dans la présente demande par « monomère carboxylique » aussi bien les monomères d’acide carboxylique que les monomères d’ester d’acide carboxylique. Ainsi, le monomère (a) peut être choisi par exemple parmi l’acide acrylique, l’acide méthacrylique, l’acide maléique, l’acide fumarique, l’acide itaconique, l’acide crotonique, leurs esters et les mélanges de ces monomères. Comme esters, on peut citer les monomères suivants : acrylate, méthacrylate, ma lëate, fuma rate, itaconoate et/ou crotonoate. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, les monomères sous forme d’esters sont plus particulièrement choisis parmi les acrylates et méthacrylates d’alkyle linéaire ou ramifié de préférence en C1-C24 et mieux en C1-C22, le radical alkyle étant préférentiellement choisi parmi les radicaux méthyle, éthyle, stéaryle, butyle, éthyl- 2-hexyle, et leurs mélanges.
Ainsi, selon un mode particulier de réalisation de l’invention, le copolymère comprend comme groupements carboxylates, au moins un groupement choisi parmi l’acide acrylique, l’acide méthacrylique, les acrylates ou méthacrylates de méthyle, d’éthyle, de stéaryle, de butyle, d’éthyl-2-hexyle, et leurs mélanges.
Dans la présente demande, on entend désigner par « polydiméthylsiioxanes » (appelé aussi organopolysiloxanes ou, en abréviation, PDMS), en conformité avec l’acceptation générale, tout polymère ou oligomère organosilicié à structure linéaire, de poids moléculaire variable, obtenus par polymérisation et/ou polycondensation de silanes convenablement fonctionnalisés, et constitués pour l’essentiel par une répétition de motifs principaux dans lesquels les atomes de silicium sont reliés entre eux par des atomes d’oxygène (liaison siloxane =Si-0-Si=), comportant des radicaux triméthyle directement liés par l’intermédiaire d’un atome de carbone sur lesdits atomes de silicium. Les chaînes PDMS pouvant être utilisées pour obtenir le copolymère utilisé selon l’invention comportent au moins un groupe radical polymérisable, de préférence situé sur au moins l’une des extrémités de la chaîne, c’est-à-dire que le PDMS peut avoir par exemple un groupe radical polymérisable sur les deux extrémités de la chaîne ou avoir un groupe radical polymérisable sur une extrémité de la chaîne et un groupement terminal triméthylsilyle sur l’autre extrémité de la chaîne. Le groupe radical polymérisable peut être notamment un groupe acrylique ou méthacrylique, en particulier un groupe CH2 = CRi - CO - O - R2, où Ri représente un hydrogène ou un groupe méthyle, et R2 représente -CH2-, -(CH2)n- avec n = 3, 5, 8 ou 10, -CH2-CH(CH3)-CH2-, -CH2-CH2-0-CH2-CH2-, -CH2-CH2-0-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-, -CH2-CH2-0-CH2- CH2-0-CH2-CH2-CH2-.
Les copolymères utilisés dans la composition de l’invention sont généralement obtenus selon les méthodes usuelles de polymérisation et de greffage, par exemple par polymérisation radicalaire (A) d’un PDMS comportant au moins un groupe radical polymérisable (par exemple sur l’une des extrémités de la chaîne ou sur les deux) et (B) d’au moins un monomère carboxylique, comme décrit par exemple dans les documents US-A-5,061,481 et US-A-5,219,560.
Les copolymères obtenus ont généralement un poids molécule allant d’environ 3000 à 200 000 et de préférence d’environ 5000 à 100 000.
Le copolymère utilisé dans la composition de l’invention peut se présenter tel quel ou sous forme dispersée dans un solvant tel que les alcools inférieurs comportant de 2 à 8 atomes de carbone, comme l’alcool isopropylique, ou les huiles comme les huiles de silicone volatiles (par exemple cyclopentasiloxane).
Comme copolymères utilisables dans la composition de l’invention, on peut citer par exemple les copolymères d’acide acrylique et d’acrylate de stéaryle à greffons polydiméthylsîloxane, les copolymères de méthacrylate de stéaryle à greffons polydiméthylsiloxane, les copolymères d’acide acrylique et de méthacrylate de stéaryle à greffons polydiméthylsiloxane, les copolymères de méthacrylate de méthyle, méthacrylate de butyle, d’acrylate d’éthyl-2-hexyle et de méthacrylate de stéaryle à greffons polydiméthylsiloxane. On peut citer en particulier comme copolymère utilisable dans la composition de l’invention, les copolymères commercialisés par la société SHIN-ETSU sous les dénominations KP-561® (nom CTFA : acrylates/dimethicone), KP-541® où le copolymère est dispersé à 60% en poids dans de l’alcool isopropylique (nom CTFA : acrylates/dimethicone and Isopropyl alcohol), KP-545® où le copolymère est dispersé à 30% dans du cyclopentasiloxane (nom CTFA : acrylates/dimethicone and Cyclopentasiloxane). Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, on utilise de préférence le KP561®; ce copolymère n’est pas dispersé dans un solvant, mais se présente sous forme cireuse, son point de fusion étant d’environ 30°C.
On peut également citer le copolymère greffé de polyacrylique et diméthylpolysiloxane dissous dans l’isododécane commercialisé par la société Shin Etsu sous la dénomination KP-550®.
Avantageusement, une composition selon l’invention comprend, à titre de polymère filmogène hydrophobe, au moins une résine triméthylsiloxysilicate.
COMPOSE GLYCOL
Selon une forme particulière de l’invention, les compositions comprennent en plus au moins un composé glycol de formule (2) suivante :
CH3- [CH2CH2]m--[COO]n - CH2-CH(OH)-CH2OH (2) dans laquelle - m étant compris entre 2 et 4 - n étant égal à 0 ou 1.
Parmi les composés de formule (1) préférentiels, on peut citer - le caprylyl glycol de formule CH3(CH2)4CH2CH(OH)CH2OH (m = 2 et n= 0) tel que les produits commerciaux vendu sous les noms comemrciaux
Botanistat CG® (Botanigenics, Inc)
Dermosoft Octiol® (Dr. Straetmans)
Hydrolite-8 109169® (Symrise) 199602 Hydrolite CG® (Symrise)
Jeecide CAP® (Jeen International Corporation)
Lexgard O® (Inolex Inc.)
OriStar CPG® (Orient Stars LLC)
ParaPure (Paradigm Science, Inc ; > - le glyceryl caprylate de formule CH3(CH2)6COOCH2CH(OH)CH2OH (m = 3, n= 1) comme les produits commerciaux vendus sous les noms commerciaux : AEC Glyceryl Caprylate (A &amp; E Connock (Perfumery &amp; Cosmetics) Ltd.)
Capmul 708G (Abitec Corporation)
CremerCOOR GC 8 (Cremer Oleo)
Dermosoft GMCY (Dr. Straetmans)
Dub 8G (Stearinerie Dubois Fils)
Imwitor 308 (Cremer Oleo)
Imwitor 988 (Cremer Oleo)
Lexgard GMCY (Inolex Inc.)
OriStar GCC (Orient Stars LLC)
Sunsoft 707 (Taiyo Kagaku Company, Ltd.)
SunSoft 700 P-2 (Taiyo Kagaku Company, Ltd.) - le glyceryl caprate de formule CH3(CH2)8COOCH2CH(OH)CH20H ( m = 4 et n= 1) comme les produits commerciaux vendus sous les noms commerciaux : AEC Glyceryl Caprate® (A &amp; E Connock (Perfumery &amp; Cosmetics) Ltd.)
Capmul MCM C-10® (Abitec Corporation)
Dermosoft GMC® (Dr. Straetmans)
Lexgard GMC® (Inolex Inc.)
Sunsoft 760® (Taiyo Kagaku Company, Ltd.) - et leurs mélanges.
On peut également citer les mélanges Glyceryl Caprylate/Caprate comme les produits commerciaux vendus sous les noms commerciaux : AEC Glyceryl Caprylate/Caprate® (A &amp; E Connock (Perfumery &amp; Cosmetics) Ltd.) CremerCOOR GC810® (Cremer Oleo)
Dub 810 G® (Stearinerie Dubois Fils)
On utilisera plus particulièrement le caprylyl glycol, le glyceryl caprylate, et leurs mélanges.
Le ou les composés de formule (1) sont présents dans les compositions de l’invention, de préférence, dans des concentrations allant de 0,1 à 5% en poids, et plus préférentiellement de 0,2 à 3% en poids par rapport au poids total de la composition.
APPLICATIONS COSMETIQUES
Il relève des opérations de routine de l’homme de l’art d’ajuster la nature et la quantité des additifs présents dans les compositions conformes à l’invention, de telle sorte que les propriétés cosmétiques désirées de celles-ci n’en soient pas affectées.
Selon un mode de réalisation, une composition de l’invention peut avantageusement se présenter sous la forme d’une composition de soin de la peau et/ou des fibres kératiniques, du corps ou du visage, en particulier du visage.
Selon un autre mode de réalisation, une composition de l’invention peut avantageusement se présenter sous la forme d’une composition de maquillage des matières kératiniques, en particulier la peau du corps ou du visage, en particulier du visage.
Ainsi, selon un sous mode de ce mode de réalisation, une composition de l’invention peut avantageusement se présenter sous la forme d’une composition de base pour le maquillage.
Une composition de l’invention peut avantageusement se présenter sous la forme d’un fond de teint.
Selon un autre sous mode de ce mode de réalisation, une composition de l’invention peut avantageusement se présenter sous la forme d’une composition de maquillage de la peau et notamment du visage. Il peut ainsi s’agir d’un fard à paupières ou d’un fard à joues.
Selon encore un autre sous mode de ce mode de réalisation, une composition de l’invention peut avantageusement se présenter sous la forme d’un produit pour le maquillage des lèvres, notamment un rouge à lèvres.
Selon encore un autre sous mode de ce mode de réalisation, une composition de l’invention peut avantageusement se présenter sous la forme d’un produit pour le maquillage et/ou le soin des sourcils.
De telles compositions sont notamment préparées selon les connaissances générales de l’homme de l’art.
Les expressions « compris entre ... et ...» et « allant de ... à ...» doivent se comprendre bornes incluses, sauf si le contraire est spécifié. L’invention est illustrée plus en détail par les exemples et figures présentés ci-après. Sauf indication contraire, les quantités indiquées sont exprimées en pourcentage massique. Méthodologie pour les mesures de rhéologie dynamique en oscillation
Ce sont des mesures rhéologiques en régime harmonique qui assurent la mesure du module élastique.
Les mesures sont réalisées à l’aide d’un rhéomètre type Haake RS600 sur un produit au repos, à 25°C avec un mobile plan plan 0 60 mm et un entrefer de 2 mm.
Les mesures en régime harmonique permettent de caractériser les propriétés viscoélastiques des produits. La technique consiste à soumettre un matériau à une contrainte qui varie sinusoïdalement au cours du temps et à mesurer la réponse du matériau à cette sollicitation. Dans un domaine où le comportement est viscoélastique linéaire (zone où la déformation est proportionnelle à la contrainte), la contrainte (t) et la déformation (y) sont deux fonctions sinusoïdales du temps qui s’écrivent de la façon suivante : T(t) = το sin (cot) y(t) = γο sin (oot + 5) où : t0 représente l’amplitude maximale de la contrainte (Pa) ;
Yo représente l’amplitude maximale de la déformation (-) ; ω = 2ΠΝ représente la pulsation (rad.s'1) avec N représentant la fréquence (Hz) ; et δ représente le déphasage de la contrainte par rapport à la déformation (rad).
Ainsi, les deux fonctions ont la même fréquence angulaire mais elles sont déphasées d’un angle δ. Selon le décalage de phases δ entre T(t) et Y(t), le comportement du système peut être appréhendé : - Si δ = 0, le matériau est purement élastique ; - Si δ = Π/2, le matériau est purement visqueux (fluide newtonien) ; et - Si 0 < δ < Π/2, le matériau est viscoélastique.
En général, la contrainte et la déformation
s’écrivent sous forme complexe :
Un module de rigidité complexe, représentant la résistance globale du matériau à la déformation qu’elle soit d’origine élastique ou visqueuse, est alors défini par : G* = t*/y* = G’+ iG” où : G’ est le module de conservation ou module élastique qui caractérise l’énergie emmagasinée et totalement restituée au cours d’un cycle, G’ = (V γ0) cos δ ; et G” est le module de perte ou module visqueux qui caractérise l’énergie dissipée par frottement interne au cours d’un cycle, G” = (το/ Yo) sin δ.
Le paramètre retenu est le module de rigidité moyen G* relevé au plateau mesuré à une fréquence de 1 Hz.
Exemples 1 de fond de teint sous forme de gel-gel
>
Mode opératoire :
On a mis C dans un becher sous agitation rayneri moyenne. On a ajouté C1, le gel s’est épaissit et est devenu homogène au bout de 5 minutes sous forte agitation rayneri. On a broyé en 3 passages (ouverture grande moyenne puis petite) la phase B à l’aide d’une tricylindre. On a mis ensuite sous agitation lente au rayneri puis ajouter B1. Quand le mélange a été homogène, on ajouté A très lentement en saupoudrant sous lente agitation rayneri durant environ 45 minutes jusqu’à ce que le mélange soit homogène. On a ajouté le mélange A+B+B1 dans C+C1 sous forte agitation rayneri en 2* 2 minutes. La composition est devenu alors homogène. On a ajouté D sous forte agitation rayneri en 2*10 minutes jusqu’à dispersion complète des charges dans le mélange.
La formulation 1 comprenant un composé acide gras liquide de formule (1) (acide isostéarique) présente un aspect lisse, brillant et macroscopique homogène après 24 heures.
La composition selon l’invention peut être obtenue par un procédé de préparation comprenant au moins une étape de mélange : - de la phase aqueuse gélifiée par au moins un agent gélifiant hydrophile ; et - de la phase huileuse gélifiée par au moins un agent gélifiant lipophile et comprenant au moins d’une huile polaire dans des conditions propices à l’obtention d’un mélange macroscopiquement homogène ; ladite composition comprenant en outre au moins un pigment enrobé hydrophobe et au moins un composé de formule (1).
Selon un mode de réalisation, le procédé de préparation de la composition comprend une étape de mélange d’au moins trois phases gélifiées voire plus.
Selon un sous mode de ce mode de réalisation, le mélange est réalisé à température ambiante.

Claims (18)

  1. REVENDICATIONS
    1. Composition, notammentcomprenant un milieu physiologiquement acceptable, notamment de revêtement des matières kératiniques, plus particulièrement de maquillage et/ou de soin des matières kératiniques, contenant : - au moins une phase aqueuse gélifiée par au moins un agent gélifiant hydrophile ; et - au moins une phase huileuse gélifiée par au moins un agent gélifiant lipophile ; lesdites phases y formant un mélange macroscopiquement homogène et ladite composition comprenant en outre : i) au moins un pigment enrobé hydrophobe ; et ii) au moins un acide gras liquide de formule (1) suivante : dans laquelle R étant choisi parmi :
    a) un groupe alkyle ramifié et saturé en C14-C22, de préférence en Ci8, ou b) un groupe alkyle comprenant au moins une double liaison, linéaire ou ramifié, en C14-C22, de préférence en C-i8.
  2. 2. Composition selon la revendication 1, comprenant à titre d’agent gélifiant hydrophile au moins un agent gélifiant polymérique synthétique.
  3. 3. Composition selon la revendication 2, dans laquelle le gélifiant hydrophile polymérique synthétique est choisi parmi les polymères et copolymères d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonique, et en particulier est un copolymère d’acide 2-acrylamido 2-méthylpropane sulfonique et d’hydroxyéthyl acrylate.
  4. 4. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit gélifiant lipophile est choisi parmi les gélifiants particulaires, les élastomères d’organopolysiloxane, les polymères semi-cristallins, les esters de dextrine, les polymères à liaison hydrogène, et leurs mélanges.
  5. 5. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant à titre' de gélifiant lipophile au moins un élastomère d’organopolysiloxane, de préférence choisi parmi les Dimethicone Crosspolymer, Dimethicône (and) Dimethicone Crosspolymer, Vinyl Dimethicone Crosspolymer, Dimethicone/Vinyl Dimethicone Crosspolymer, Dimethicone Crosspolymer-3, et en particulier les Dimethicone Crosspolymer et les Dimethicone (and) Dimethicone Crosspolymer.
  6. 6. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, contenant à titre de système gélifiant(s) hydrophile(s)/gélifiant(s) lipophile(s), un système polymère(s) ou copolymère(s) d’acide 2- acrylamido 2 méthyrpropane sulfonique/élastomère(s) d’organopolysiloxane.
  7. 7. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, contenant les phases aqueuse et huileuse dans un rapport pondéral phase aqueuse/phase huileuse allant de 95/5 à 5/95, de préférence de 30/70 à 80/20.
  8. 8. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, où les pigments enrobés hydrophobes sont des pigments enrobés hydrophobes d’oxyde de fer et/ou de dioxyde de titane.
  9. 9. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, où les pigments enrobés hydrophobes sont enrobés par au moins un composé choisi parmi les acides aminés N-acylés ou leurs sels ; l’isopropyl titanium triisostearate ; les agents de surface siliconés ; les cires naturelles végétales ou animales ; la lécithine hydrogénée, les esters gras ; et leurs mélanges
  10. 10. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, où les pigments enrobés hydrophobes sont des oxydes de titane et/ou des oxyde fer enrobés par - d’un acide aminé N-acylé et/ou un de ses sels, plus particulièrement par un dérivé d’acide glutamique et/ou un de ses sels, notamment le stéaroyl glutamate d’aluminium ou - de l’isopropyl titanium triisostearate.
  11. 11. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, où l’acide gras liquide de formule (1) est choisi parmi - l’acide isostéarique - l’acide oléique - l’acide linoéique - l’acide linolénioque; et - leurs mélanges, et plus particulièrement est l’acide isostéarique
  12. 12. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en plus au moins un polymère filmogène hydrophobe.
  13. 13. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en plus au moins composé glycol de formule (2) suivante :. CH3- [CH2CH2]m-[COO]n - CH2-CH(OH)-CH2OH (2) dans laquelle - m étant compris entre 2 et 4 - n étant égal à 0 ou 1.
  14. 14. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en plus des particules de polymère (méth)acrylique.
  15. 15. Procédé de préparation d’une composition telle que définie dans l’une quelconque des revendications précédente, comprenant au moins une étape de mélange : - de la phase aqueuse gélifiée par au moins un agent gélifiant hydrophile ; et - de la phase huileuse gélifiée par au moins un agent gélifiant lipophile et comprenant au moins d’une huile polaire dans des conditions propices à l’obtention d’un mélange macroscopiquement homogène ; ladite composition comprenant en outre au moins un pigment enrobé hydrophobe et au moins un composé de formule (1).
  16. 16. Procédé selon la revendication 15, comprenant une étape de mélange d’au moins trois phases gélifiées voire plus.
  17. 17. Procédé selon l’une quelconque des revendications 15 ou 16, dans lequel le mélange est réalisé à température ambiante.
  18. 18. Procédé cosmétique de maquillage et/ou de soin d’une matière kératinique, en particulier de la peau et/ou des lèvres et/ou des sourcils, et des fibres kératiniques, notamment les sourcils, comprenant au moins une étape consistant à appliquer sur ladite matière kératinique une composition telle que définie selon l’une quelconque des revendications 1 à 14. 1
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