MX2014006439A - Metodos y composiciones para impartir efectos de memoria en biosuperficies. - Google Patents

Abstract

La presente invención hace referencia a métodos y composiciones para impartir efectos de memoria en biosuperficies tales como el cabello, utilizando polímeros con memoria de forma. La presente invención también hace referencia a kits que contienen polímeros con memoria de forma que son útiles para peinar el cabello. Los métodos, las composiciones y los kits de la invención permiten que un usuario recupere una forma de cabello original después de haberse despeinado por la exposición del cabello a un estímulo externo, tal como calor.

Description

MÉTODOS Y COMPOSICIONES PARA IMPARTIR EFECTOS DE MEMORIA EN BIOSUPERFICIES CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención hace referencia a métodos y composiciones para impartir efectos de memoria en biosuperficies, tales como el cabello, mediante el uso de polímeros con memoria de forma. Esta invención también hace referencia a kits que contienen polímeros con memoria de forma que son útiles para peinar el cabello.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los consumidores por lo general desean cambiar los estilos de su cabello para adaptarse a situaciones o eventos particulares. Por ejemplo, por momentos la gente con cabello lacio puede desear cabello ondulado. El cabello puede alisarse mediante una variedad de métodos, que incluyen ruleros, rizadores o tratamientos de ondas permanentes. Los rizos resultantes, sin embargo, tienen una tendencia a alisarse a través del tiempo, debido a factores tales como la gravedad o la aplicación de estrés físico al cabello (p. ej., peinando por demás, por el uso del sombrero o por dormir). Para mantener los rizos, la gente puede utilizar productos para peinar para mantener su cabello en su lugar. Dichos productos para peinar proveen los efectos deseados, pero los beneficios por lo general duran poco y se pierden bajo las influencias externas. Por ejemplos, el cabello rizado tratado con productos para peinar puede todavía perder el rizado debido al viento a al contacto con el agua.

Por otro lado, la gente con cabello rizado de manera ocasional puede desear pelo lacio. El pelo puede alisarse con una variedad de métodos, incluyendo planchas de cabello, secadores, alisado químico, o reacondicionamiento térmico. Para mantener al pelo lacio, pueden aplicarse productos para peinar, que incluyen bálsamo alisador o suero de silicona. Sin embargo, los efectos deseados de estos productos también, por lo general, duran poco y pueden perderse debido a una alta humedad o al contacto directo con el agua.

Cuando un peinado se despeina como resultado de influencias externas (p. ej., el viento o la lluvia), se debe pasar nuevamente por todo el proceso de peinado para recuperar el mismo, lo que puede demandar tiempo y ser costoso. Actualmente, no existen productos para peinar el cabello que le permitan al consumidor volver a tener un peinado con un alto grado de recuperación.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN Un aspecto de esta invención es proveer un método para dar forma a las fibras de queratina, un ejemplo no limitante de esto incluye el cabello. El método incluye los pasos de depositar una película de polímeros con memoria de forma (SMP, según siglas en inglés) termoplásticos o termoestables sobre una longitud de las fibras de queratina. El SMP preferentemente tiene una temperatura de transición (Ttrans) en el rango de aproximadamente 49 a aproximadamente 82°C (aproximadamente 120 a aproximadamente 180°F). El SMP preferentemente es capaz de formar entrecruzamientos químicos o físicos a una temperatura en el rango de aproximadamente 149 a aproximadamente 204°C (aproximadamente 300 a aproximadamente 400°F). El método incluye dar forma a las fibras de queratina a una temperatura en el rango de aproximadamente 149 a aproximadamente 204°C (aproximadamente 300 a aproximadamente 400°F) para hacer que el SMP forme dichos entrecruzamientos.

Otro aspecto de la invención es proveer un método para recuperar un peinado deseado de un individuo. El método incluye aplicar un polímero con memoria de forma al cabello de un individuo. El polímero con memoria de forma comprende un segmento duro y un segmento blando. El segmento blando tiene una temperatura de transición Ttrans por encima de la cual el segmento blando se funde o experimenta una transición vitrea. El método además incluye los pasos de peinar el cabello para lograr un peinado deseado y lograr el peinado deseado mediante la aplicación de calor al cabello a una temperatura de fijación Tset que sea mayor que o igual a Ttrans- El método también incluye el paso de enfriar posteriormente el cabello a una temperatura por debajo de la Ttrans- El método permite que uno recupere el peinado deseado cada vez que se pierda por recalentar el cabello a una temperatura superior que o igual a Ttrans- Otro aspecto de la invención provee una composición para peinar el cabello. La composición comprende un polímero con memoria de forma que esté presente en una cantidad eficaz para peinar el cabello. La composición opcionalmente puede también contener un solvente cosméticamente aceptable y un agente modificador de viscosidad. En ciertas realizaciones donde la composición contiene un agente modificador de viscosidad, se prefiere que la cantidad del agente modificador de viscosidad presente en la composición sea suficiente para darle a la composición una viscosidad en el rango de 1000 a 100.000 cP a 20°C.

Incluso otro aspecto de la presente invención consiste en proveer un kít para peinar el cabello. En ciertas realizaciones preferidas, el kit incluye un primer compartimiento que contiene una composición que comprende una resina termoestable y un segundo compartimiento que contiene una composición que comprende un agente endurecedor. La resina termoestable y el agente endurecedor son capaces de formar un polímero con memoria de forma cuando las composiciones del primer y segundo compartimiento se mezclan para formar una composición para peinar el cabello. Preferentemente, al menos una de las composiciones en el primer o segundo compartimiento que además contiene un solvente cosméticamente aceptable. También se prefiere que al menos una de las composiciones en el primer o segundo compartimiento contenga un agente modificador de la viscosidad que hace que la composición para peinado de cabello tenga una viscosidad en el rango de 1000 a 100.000 cP a 20°C.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Un polímero con memoria de forma es un polímero que tiene la capacidad de "recordar" una forma inicial y de recuperar la forma inicial después de que se haya deformado el polímero. Por lo general, la recuperación de la forma inicial después de la deformación se induce por un estímulo externo, ejemplos no limitantes de los cuales incluyen calor, pH, corriente eléctrica, radiación UV, luz visible, radiación infrarroja, radiación casi infrarroja y radiación por microondas. Los polímeros con memoria de forma se han descripto previamente. Ver, p. ej., Lendlein, A. et al. "Shape Memory Polymers," Angew. Chem. Int. Ed. 2002 41 , 2034-2057 (2002); Lendlein, A. et al., "Shape Memory Polymers," Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, (5° Ed.) Vol. 22, p. 355- 365 (2006). Los contenidos de estos (y toda otra referencia citada en la presente) se incorporan expresamente a modo de referencia.

La capacidad inusual de un polímero con memoria de forma para "recordar" una forma inicial surge de la estructura y morfología del polímero con memoria de forma. Sin pretender quedar ceñido por la teoría, se considera que los polímeros con memoria de forma contienen al menos dos fases separadas. La fase que tiene el punto de fusión más alto, por lo general se refiere como "segmento duro", y es responsable de la forma permanente de un polímero con memoria de forma dado. El polímero con memoria de forma puede procesarse en una forma "permanente" que sea "recordada" por el polímero calentando el polímero con memoria de forma a al menos la temperatura de fusión (TPerm) del segmento duro, formando el polímero y permitiendo luego que se enfríe por debajo de la Tperm- Además, y nuevamente sin pretender quedar ceñido por la teoría, se cree que los polímeros con memoria de forma contienen al menos una segunda fase, por lo general denominada como ya "segmento blando" (o "segmento de intercambio"). Se cree que el segmento blando actúa como un "interruptor molecular" que permite que el polímero con memoria de forma garantice una forma temporaria y recupere su forma inicial (permanente) tras la aplicación de un estímulo externo.

A modo de ejemplo, para los polímeros con memoria de forma con respuesta térmica, se cree que el segmento blando se convierte de un estado rígido, plástico a un estado flexible, elástico tras el calentamiento del polímero con memoria de forma por encima de una cierta temperatura de transición, Ttrans (donde trans < Tperm). Dependiendo del sistema de polímeros con memoria de forma específicos, Ttrans puede ser ya sea la temperatura de transición vitrea (Tg) o la temperatura de fusión (Tm) del segmento blando. De este modo, uno puede provocar un polímero con memoria de forma para garantizar una forma temporaria calentando el polímero con memoria de forma por encima de Ttrans, dándole forma al polímero y permitiendo que se enfríe a una temperatura por debajo de Ttrans. Para recuperar la forma original ("permanente") nuevamente, el polímero con memoria de forma se calienta simplemente nuevamente a una temperatura por encina de Ttrans- Sin pretender quedar ceñido por la teoría, se cree que los polímeros con memoria de forma en un nivel molecular están formados por redes de cadenas poliméricas que están conectadas en las regiones conocidas como puntos de red. En algunos polímeros con memoria de forma, los puntos de red se forman mediante el enredo de cadenas poliméricas o mediante interacción intermolecular de ciertos bloques de polímeros dentro del polímero con memoria de forma. Cuando los puntos de red se forman de esta manera, se dice que el polímero con memoria de forma está físicamente entrecruzado. Los puntos de red también pueden formarse como el resultado de un enlace covalente. Cuando el polímero con memoria de forma contiene puntos de red que surgen de enlaces covalentes, se dice que el polímero con memoria de forma está químicamente entrecruzado. A los polímeros con memoria de forma químicamente entrecruzados se los denomina también como polímeros con memoria de forma de red termoestable o semlcristalina.

Un aspecto de esta invención es utilizar polímeros con memoria de forma en un método para dar forma a fibras de queratina (p. ej., el cabello). El método incluye un paso de depositar una película de un polímero con memoria de forma a las fibras de queratina, peinar las fibras de queratina, y luego fijar el estilo mediante aplicación de calor al polímero con memoria de forma a Tperm o superior. Los polímeros con memoria de forma contemplados por este aspecto de la invención no están particularmente limitados, e incluyen cualquier polímero que posea características con memoria de forma con Tperm y una Ttrans en un rango de temperatura que permita peinar sin provocar un daño térmico excesivo a la fibra de queratina. Cuando la fibra de queratina es el cabello, la TPerm y Ttrans de los polímeros con memoria de forma preferentemente están en un rango de temperatura que puede alcanzarse utilizando dispositivos convencionales de peinado de cabello, ejemplos no limitantes de los cuales incluyen secadores de cabello, pinzas rizadoras, secador rizador, rizador a calor, planchas y similares. En este sentido, los polímeros con memoria de forma útiles incluyen aquellos que tienen una Tperm en el rango de temperatura con un límite inferior de 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165 ó 170°C y un límite superior de 175, 180, 185, 190, 195, 200, 205, 210, 215, 220, 225, 230 ó 240°C, donde cada combinación de valores superiores e inferiores de temperatura son una realización expresamente contemplada de la invención. Además, los polímeros con memoria de forma adecuados incluyen aquellos con un rango de temperatura Ttrans que tienen un límite de temperatura inferior de 40, 45, 50, 55, 60, 65 ó 70°C y un límite de temperatura superior de 75, 80, 85, 90, 95 ó 100°C, donde cada combinación de valores superiores e inferiores de temperatura son una realización expresamente contemplada de la invención.

Los polímeros con memoria de forma están disponibles en el comercio. Ejemplos no limitativos de polímeros con memoria de forma incluyen aquellos en el grupo que está formado por polímeros termoestables de epoxi (p. ej., TEMBO®; Composite Technology Development, Lafayette, CO). Otros polímeros con memoria de forma comercialmente disponibles incluyen polinorborneno (es decir, NORSOREX®, Astrotech, Austin, TX), poliuretanos termoplásticos a base de poliéter alifático (es decir, TECOFLEX®, Lubrizol, Wickiiffe, OH), poliuretanos termoplásticos (es decir, TECOPHILIC®, Lubrizol, Wickiiffe, OH), poliuretanos termoplásticos a base de policarbonato alifático (es decir, CARBOTHANE®, Lubrizol, Wickiiffe, OH), y poliuretanos termoplásticos a base de poliéter aromático (es decir, TECOTHANE®, Lubrizol, Wickiiffe, OH), y poliarileteretercetona (es decir, PEEK ALTERA®, Medshape Solutions, Atlanta, GA), y sus combinaciones.

Los polímeros con memoria de forma pueden sintetizarse a través de polimerización de radicales libres para lograr la Tm y Tg de interés. Por ejemplo, el monómero de metacrilato de etilo sustituido con ureidopirimidinona (Upy-EMA), butil acrilato (BA), trimetilolpropan tri metacrilato, 2,2'-Azobis(2-metilpropionitrilo), AIBN pueden combinarse en 1-metil-2-pirrolidinona a una relación molar de BA: T P-TMA: UPy-EMA : AIBN de 96,5:1 ,5:2:0,5. Esta red de polímeros con grupos secundarios irreversiblemente asociados resultó en una Tg de ~66°C. Según lo apreciará el experto, la Ttrans de dichos polímeros puede ajustarse al variar el tipo, el peso molecular y la fracción del peso de los monómeros, agentes entrecruzadores e iniciadores para resultar en valores de Ttrans en el rango de 40 - 50°C. Los ejemplos de monómeros de acrilato y metacrilato incluyen, pero no están limitados a, dimetacriiato de PEG-22, dimetacriiato de trietilen glicol, dimetacriiato de tetraetilen glicol, dimetacriiato de 1 , 12-dodecanodiol, dimetacriiato de uretano, dimetacriiato de diuretano, dicarbamato de trimetilhexilo, dimetacriiato de poli(etilenglicol) (400): Dimetacriiato de PEG-22, trimetacrilato de trimetilolpropano, dimetacriiato de bis fenol A etoxilado (EO = 6, 8, 10, 30), dimetacriiato de uretano de PEG 400 extendido, dicarbamato de trimetilhexilo, dimetacriiato de uretano isoforona (UDMA-IPDI), dicarbamato de trimetilhexilo Di-HEMA, butil acrilato, tert-butil acrilato, hidroxipropil metacrilato (HPMA), hidroxipropil metacrilato, etil metacrilato, butil metacrilato, isobutil metacrilato, 2— etilhexil metacrilato, y monómero de metacrilato de etilo sustituido con ureidopirimidinona (Upy-EMA). Los reactivos de dimetilacrilato enumerados anteriormente están disponibles en el comercio por parte de Esstech, Inc. (Essington, PA). Ejemplos de fotoiniciadores incluyen, pero no están limitados a, 1-hidroxi-ciclohexilfenil-cetona, 2-hidroxi-2-metil-1-fen¡l-1-propanona, difenil (2,4,6-trimetilbenzoil)-óxido de fosfina, y 2,2'-azobis(2-metilpropionitrilo), que están disponibles a partir de Ciba Speciaity Chemicals con los nombres comerciales IRGACURE®, DAROCUR® y LUCERIN®.

Otra clase interesante de polímeros con memoria de forma son los polímeros con memoria de forma a base de poliuretano. Se incluye en esta clase de polímeros con memoria de forma los polímeros con segmentos duros, p. ej., diisocianatos y dioles o diaminas de tamaño pequeño, y segmentos blandos, p. ej., poliéteres o poliésteres o hidroxilos alifáticos. Según lo apreciará el experto, la Ttrans de dichos polímeros puede ajustarse al variar la fracción del peso y el peso molecular de los segmentos duros y blandos, con valores de Ttrans en el rango posible de 40 - 50°C. Ver, p. ej., Lendlein, A. et al., "Shape Memory Polymers," Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, (5° Ed.) Vol. 22, p. 362 (2006). Ejemplos de segmentos blandos incluyen, pero no están limitados a, poliéster diol, policarbonato diol, poli(L-láctido), bispoliláctido PEG-180, poli(L— láctido) diol, bloque poliláctido- bloque poli(etilen glicol)— poliláctido, pollglicólido, poli(L-láctido-co-caprolactona-co-glicól¡do), poli(D,L— láctido— co—glicólido), poli(D,L-láctido-co-caprolactona), poli(hexametilen carbonato) diol, poli(etilen— co— 1 ,2— butilen)diol, poli(óxido de tetrafluoroetilen -óxido de co-difluorometilen) a,?-diol, policaprolactona, poli(caprolactona) dioles, y poli(láctido) trioles. Ejemplos de segmentos duros incluyen, pero no están limitados a, 1 ,6-hexametilendiisocianato, 3,3'-dimetoxi-4,4'-bifenilen diisocianato, 1 ,4-fenilen diisocianato, 4,4-MDI, y 4,4-metilenbis(fenil isocianato). Con frecuencia se agregan prolongadores de cadena para adaptar las propiedades físicas y químicas de los poliuretanos. Los ejemplos incluyen, pero no están limitados a, etilenglicol, 1 ,4-butanodiol, hexanodiol y trimetilolpropano.

Tal como se explicó en Lendlein, A. et al., "Shape Memory Polymers," Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, (5° Ed.) Vol. 22, p. 362 (2006) y Lendlein, A. et al., "Shape Memory Polymers," Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, (5° Ed.) Vol. 22, p. 355- 365 (2006), los polímeros con memoria de forma a base de poliuretano se pueden sintetizar utilizando prepolímeros con terminaciones isocianato obtenidos mediante la reacción de un exceso de diisocianatos de bajo peso molecular con oligoésteres y/u oligoéteres disfuncionales, con terminaciones hidroxilo, con la adición de dioles y/o diaminas con bajo peso molecular como extensores de cadena. Los polímeros producidos de esta manera pueden ser, por ejemplo, copolímeros en bloque de poliuretano lineales segregados por fases o copolímeros en bloque de poliuretano-urea. La temperatura de transición Ttrans de estos polímeros puede ser ya sea una temperatura de fusión Tm o una temperatura de transición vitrea Tg. La memoria de forma puede verse afectada utilizando polímeros con Tfrans = lm donde Tm es el punto de fusión del segmento duro y el polímero se calienta por encima del punto de fusión/cristalización. Ejemplos de este tipo de polímero con memoria de forma incluyen a los poliuretanos, poliuretanos con componentes iónicos o mesogénicos, copolímeros en bloque formados por polietilentereftalato (PET) y polietilenóxido (PEO), copolímeros en bloque que contienen poliestireno y poli(1 ,4-butadieno), y copolímero de tres bloques ABA hecho de poli(2-metil-2-oxazolina) (bloque A) y politetrahidrofurano) (bloque B). Dichos polímeros, por ejemplo, comprenden segmentos duros compuestos por MDI/1 ,4-butanodiol; ácido dimetiloilpropiónico de MDI/1 ,4-butanodiol; MDI/BEBP o BHBP; HDI/4,4'-dihidroxibifenilo; poli(etilen tereftalato; poliestireno; poli(2-metil-2-oxazolina); MDI/1 ,4-butanodiol; 2,4-TDI o MDI; diisocianatos modificados con carbodiimida (MDI y HDI); etilenglicol o bis(2-hidroxietil)hidroquinona; y una combinación de (2,2'-bis(4-hidroxifenil)-propan (bis-fenol A) y óxido de etileno. La fase del segmento de intercambio puede comprender poli(e-caprolactona) (p.ej., con un PM desde aproximadamente 1000 hasta aproximadamente 8000); poli(óxido de etileno) (p.ej., con un PM desde aproximadamente 400 hasta 10.000); poli(butadieno). Los restos iónicos o mesogénicos pueden introducirse en la fase formadora del segmento duro para influenciar las propiedades de memoria de forma. Por ejemplo, se puede agregar ácido 2,2-bis(hidroximetil) propiónico además de, o en reemplazo parcial de, el extensor de cadena (p.ej., 1 ,4-butanodiol). Estos segmentos duros pueden combinarse con cualquiera de los componentes blandos, formadores de segmentos de intercambio que se describen en la presente, incluyendo los dioles poli(E-caprolactona). El ácido se puede neutralizar, por ejemplo, con trietilamina, para producir "ionómeros" que tengan un carácter de polielectrolito y segmentos duros estabilizados por interacciones iónicas. Los dioles mesogénicos, tales como 4,4'-bis(2-hidroxietoxi)bifenil (BEBP) o 4,4'-bis-(2-hidroxietoxi)bifenil (BHBP), pueden incorporarse en el segmento duro (p.ej., basado en MDI) para aumentar la solubilidad en el bloque de intercambio. La memoria de forma puede verse afectada utilizando polímeros con Tíra/7S = Tg donde la Tg es una temperatura de transición vitrea de un bloque de intercambio puro o una transición vitrea mixta de la fase dura y de intercambio juntas. Un ejemplo de dichos polímeros de poliuretano incluye a aquellos con un segmento duro de MDI/1 ,4-butandiol y segmentos de intercambio tales como poliéteres (p.ej., poli(tetrahidrofurano) y/o poliésteres (p.ej., poli(etilen adipato). Todos los otros polímeros con memoria de forma, incluyendo los componentes de los segmentos duros y los segmentos de intercambio, divulgados en Lendlein, A. et al., "Shape Memory Polymers," Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, (5° Ed.) Vol. 22, p. 362 (2006) y Lendlein, A. et al., "Shape Memory Polymers," Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, (5° Ed.) Vol. 22, p. 355- 365 (2006), se incorporan a la presente a modo de referencia.

También están disponibles polímeros con memoria de forma a base de poliuretano con otros segmentos blandos. Un ejemplo particularmente interesante es la clase de polímeros con memoria de forma con un segmento duro de poliuretano y un segmento blando de poli(tetrahidrofurano). Dichos polímeros con memoria de forma pueden mostrar una recuperación notable de la forma, con una recuperación de la forma constante de más de 95% posible incluso después de deformarse ~ 100 veces. Ver, p. ej., Lendlein, A. er a/., "Shape Memory Polymers," Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, (5° Ed.) Vol. 22, p. 363 (2006).

Los poliuretanos con memoria de forma a base de policaprolactona se han sintetizado con poli(caprolactona) diol, 1 ,4-butanodiol, 4,4-MDI, 4,4-metilenbis(fenil isocianato) en "?,?-dimetilformamida. El poliuretano con memoria de forma tenía una Tpemi de 200°C y un Tg de 70°C. Ver p. ej., Qinghao Meng, "Polycaprolactone-Based Shape Memory Segmented Polyurethane Fiber" J. Appl. Polymer Sci., Vol. 106, 2515-2523 (2007), Wiley Periodicals, Inc.

Los SMP a base de polinorborneno se han sintetizado con niveles variantes de cis- versus trans-norborneno con temperatura de transición vitrea entre 35-45°C. También se han sintetizado las versiones que contenían silsesquioxanos oligoméricos poliédricos (POSS) para incrementar la temperatura de transición vitrea para una resistencia al calor y la oxidación mejorada. Ver, p. ej., Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41 : 2034-2057.

Otras clases interesantes de polímeros con memoria de forma incluyen polímeros naturales y polímeros naturales con dominios sintéticos. Algunos ejemplos no limitantes incluyen SMP a base de poli(etilenglicol) con PEG-a-ciclodextrano. Ver, p. ej., Polymer, 49: 3205-3210. Se han producido SMP que contienen péptidos.

Se pueden mejorar las propiedades de los polímeros con memoria de forma con inclusión de agentes de carga a la matriz polimérica. Algunos ejemplos no limitantes de agentes de carga incluyen agentes de carga inorgánicos tales como fibras de vidrio o nanotubos de carbono para incrementar la conductividad térmica, interpenetrando polímeros tales como poli(etilen glicol) o la inclusión de materiales naturales tales como arcilla o nanocelulosa para mejorar las propiedades químicas. Ver "Shape Memory Polymer Research" Annu. Rev. Mater. Res. 2009, 39:445-471 y Macromol. Rapid Commun., 2006, 27:1 100-1 104.

Conforme con los principios de la invención, una vez que se ha aplicado el polímero con memoria de forma al cabello, se peina el cabello. Hablando en términos generales, los métodos y las composiciones de la invención son adecuadas para todo peinado, que incluye peinados con rizos, peinados lacios y peinados que tienen tanto componentes lacios como con rizo. El peinado se puede lograr utilizando todo método conocido de peinado, ejemplos no limitantes de los cuales incluyen cepillar, peinar, utilizar difusor, hacer rizos, alisar, como también sus combinaciones. Una vez que se logra el estilo deseado de peinado, el cabello se calienta a al menos la TPerm para fijar el estilo. En realizaciones preferidas, se logra el calentamiento a Tperrn utilizando dispositivos para peinado de cabello convencionales, incluyendo secadores de cabello, rizadores, secador rizador, rizador a calor, planchas para alisado de cabello, y similares. El tiempo para fijar el peinado deseado se determinará conforme con las características individuales del cabello y el estilo, pero puede ser desde aproximadamente 15 segundos a aproximadamente 1 hora, en particular durante aproximadamente 30 segundos.

Por lo general, después de que se fija el peinado de una persona, se deja enfriar el cabello a temperatura ambiente. La persona luego puede seguir con las actividades normales diarias, alguna de las cuales invariablemente provocará cambios en el peinado. Por ejemplo, la persona puede exponer su cabello a alta humedad, viento, agua y/o estrés físico (p. ej., el peinado, uso un sombrero, atado del cabello, o incluso simplemente el dormir); todo esto puede cambiar el peinado. Conforme con los principios de la presente invención, cuando la persona desea recuperar su peinado original, la persona solamente necesita calentar el cabello a una temperatura superior a la Ttrans- Preferentemente, se recupera el peinado original calentando por convección el cabello mediante el uso de aire caliente, tal como por un secador de cabello o un secador rizador. Sin embargo, hablando en forma general, se contempla por la invención todo método para calentar el cabello por encima de la Ttrans para recuperar el peinado original, incluso calentarlo por encima de la Ttrans mediante la exposición a agua tibia o caliente.

Preferentemente, el polímero con memoria de forma se elige de manera que el paso de recuperar el peinado implica el calentamiento del cabello por encima de trans por un tiempo que sea menor al tiempo necesario para lograr el peinado original. Por ejemplo, el paso de calentar el cabello para recuperar el peinado puede realizarse dentro del intervalo de tiempo que tenga un límite inferior de aproximadamente 10, 15, 20 , 25, 30, 35, 40 45 ó 50 segundos, y un límite superior de aproximadamente 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 ó 150 segundos, o aproximadamente uno, dos, tres, cuatro o cinco minutos, donde cada combinación del límite superiores e inferiores es una realización expresamente contemplada de la invención.

En realizaciones preferidas, el polímero con memoria de forma seleccionado provee una alta cantidad de recuperación de rizos. El grado al cual se puede recuperar el rizamiento del cabello utilizando polímeros con memoria de forma se puede medir por un parámetro denominado el "porcentaje de fijación de rizo" (también denominado como "porcentaje de recuperación de rizo") que se define conforme con la siguiente ecuación: % de fijación de rizos Aquí, Lp se refiere a la longitud inicial del cabello con rizos después de que al menos un rizo se ha fijado en el cabello aplicando un polímero con memoria de forma, calentando el cabello a una temperatura igual a o superior a Tperm> y enfriando el cabello a temperatura ambiente. L0 se refiere a la longitud del cabello después de que se ha fijado el cabello en una forma temporaria. Lt se refiere a la longitud del cabello después de que un estímulo externo (p. ej., mediante calor) se aplica al cabello para recuperar los rizos originales. Según apreciará un experto en la técnica, si el cabello después de la recuperación de los rizos tiene la misma longitud que el cabello original (es decir., Lt = Lp) entonces el término (LG - Lt )/(L0 -Lp) iguala la unidad y el porcentaje de retención de rizos es de 100%. Sin embargo, en los casos donde los rizos no se recuperan por completo después de la aplicación de estímulos externos, entonces (L0 - Lt) es menor que (L0 - Lp) y el porcentaje de recuperación de rizos es menor que el 100%. Un método para medir el porcentaje de retención de rizos para un polímero con memoria de forma dado se trata en los ejemplos descriptos a continuación.

Otro aspecto de la invención es proveer una composición que comprende un polímero con memoria de forma que está presente en una cantidad eficaz para dar forma al cabello. Con la expresión "cantidad eficaz para dar forma al cabello" se hace referencia al hecho de que el polímero con memoria de forma está presente en una cantidad que permite que el cabello exhiba efectos de memoria de forma después de que se aplica y prepara la composición según se describe en la presente. Preferiblemente, el polímero con memoria de forma está presente en una cantidad suficiente para proveer un porcentaje de fijación de rizos de al menos 50%, 60%, 70%, 80%, 90% ó 95%, según se determine utilizando los métodos y composiciones de prueba que se describen en la presente. Como apreciará el experto en la técnica, la concentración del polímero con memoria de forma requerido para alcanzar un porcentaje dado de fijación de rizos dependerá del sistema de polímero con memoria de forma seleccionado agregado a la composición, y se puede determinar fácilmente mediante experimentación de rutina en el caso de un polímero con memoria de forma dado. Con esto en mente, las composiciones con algunas concentraciones útiles de polímero con memoria de forma incluyen a aquellas con una concentración de polímero con memoria de forma dentro de un rango que tiene un límite inferior de 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 y 55 % en peso y un límite superior de 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, y 95 % en peso, donde cada combinación del límite superior e inferior establecidos anteriormente es una realización contemplada expresamente por la invención.

Opcionalmente, las composiciones de polímero con memoria de forma de la invención pueden contener un agente modificador de viscosidad. La presencia de un agente modificador de viscosidad que aumenta la viscosidad de la composición puede ser ventajosa en ciertas situaciones con el fin de evitar que se deslice la composición mientras está siendo aplicada al cabello. Preferiblemente, se agrega una cantidad suficiente de agente modificador de viscosidad a la composición para otorgar a la composición general una viscosidad dentro del rango de 1000 a 100.000 cP, o 2000 a 90.000 cP, o 3000 a 80.000 cP, o 4000 a 70.000 cP o 5000 a 60.000 cP a una temperatura de 20°C. Generalmente, se puede utilizar cualquier agente modificador de viscosidad cosméticamente aceptable que no reaccione de manera indeseable con otros componentes de la composición. Los ejemplos no limitantes de agentes modificadores de viscosidad útiles incluyen los polímeros de emulsión soluble en álcalis modificados hidrofóbicamente (HASE, por sus siglas en inglés), ACULYN™ (Rohm and Haas Chemicals, Filadelfia, PA), modificadores de reología asociativos de poliuretano noniónico, ACRYSOL™ (Rohm and Haas Chemicals, Filadelfia, PA), y espesantes celulósicos (p.ej., hidroxipropilcelulosa, hidroximetilcelulosa, metilcelulosa o carboximetilcelulosa).

En ciertas realizaciones preferidas, las composiciones de la invención comprenden un solvente capaz de disolver al polímero con memoria de forma. Los ejemplos no limitantes de dichos solventes incluyen alcoholes (p.ej., etanol, propilenglicol), cetonas (p.ej., acetona) y aceite mineral. En algunos casos, resulta ventajoso utilizar un solvente con una presión de vapor lo suficientemente alta de manera que el solvente se haya evaporado sustancialmente después de haber aplicado la composición al cabello.

Las composiciones de la presente invención pueden contener también uno o más ingredientes adicionales que se incorporan convencionalmente a las composiciones para el cuidado del cabello. Dichos ingredientes adicionales incluyen perfumes, tinturas, agentes tamponadores o de ajuste de pH, agentes opacificantes, agentes perlescentes, conservantes, agentes antibacterianos, agentes anticaspa, vitaminas, realzadores de espuma, proteínas, agentes humectantes, extractos herbales o de otras plantas u otros ingredientes naturales. Las composiciones de la presente invención pueden incluir uno o más componentes adicionales, tales como uno o más agentes antimicrobianos, antioxidantes, agentes tamponadores, agentes quelantes, colorantes, agentes acondicionadores, emolientes, formadores de película, fragancias, humectantes, lubricantes, hidratantes, pigmentos, conservantes, estabilizantes, o cualquier combinación de los mismos.

Otro aspecto de la presente invención consiste en proveer un kit para peinar el cabello. En su implementación más general, el kit incluye componentes que contienen o permiten que el usuario prepare una composición que comprende un polímero con memoria de forma en una cantidad eficaz para dar forma al cabello. En ciertas realizaciones preferidas, el kit incluye componentes que permiten que el usuario prepare un polímero con memoria de forma termoestable (p.ej, epoxi termoestable) mediante la mezcla de una resina termoestable y un agente endurecedor. Por ejemplo, el kit puede incluir un primer compartimento que contenga una composición de resina termoestable y un segundo compartimento que contenga una composición endurecedora. En esta implementación, la resina termoestable y el agente endurecedor forman un polímero con memoria de forma cuando las composiciones del primer y segundo compartimento se mezclan para formar una composición para dar forma al cabello. Opcionalmente, las composiciones del kit pueden contener un solvente cosméticamente aceptable o un agente modificador de viscosidad, o ambos. Cuando hay un agente modificador de viscosidad, es preferible que la composición general (p.ej., después del mezclado) tenga una viscosidad que se encuentre dentro de los rangos definidos en la presente.

EJEMPLOS Ejemplo 1: Método de champú para mechón de cabello Este ejemplo describe el procedimiento utilizado para preparar mechones de cabello para experimentos en los que se mide el porcentaje de fijación de rizos. El procedimiento utilizado es el siguiente: 1 . Humedezca el mechón de cabello con agua corriente a 35-41 °C (95-105°F) durante 30 segundos. 2. Presione el mechón suavemente entre los dedos índice y mayor para remover el exceso de agua. 3. Tome 0,5 mi de champú y aplíquelo desde la parte superior hasta la parte inferior del mechón de cabello. 4. Realice un masaje continuo con movimientos descendentes introduciendo el champú en el cabello durante 30 segundos. 5. Coloque el mechón de cabello bajo agua corriente a 35-41 °C (95-105°F) y aplique un masaje con movimientos descendentes para enjuagar durante 30 segundos, o hasta que se haya removido toda la espuma. 6. Seque el mechón de cabello al aire.

Ejemplo 2: Tratamiento en un mechón de cabello y método de medición para rizos Este ejemplo describe el procedimiento utilizado para aplicar composiciones con contenido de polímeros con memoria de forma en mechones de cabello para experimentos en los que se mide el porcentaje de fijación de rizos. El procedimiento utilizado es el siguiente: 1 . Aplique una cantidad específica de solución de tratamiento para el cabello (SMP) en un mechón de cabello color rubio claro de 0,6 x 20,3 cm (0,25 x 8 pulgadas) (2,5 gm); distribuya la solución en forma pareja desde la raíz hasta la punta y masajee el mechón de cabello introduciendo la solución para cubrir todas las fibras. 2. Enrolle cada mechón con un rulero con un diámetro de 2 cm de ancho y una longitud de 6,5 cm y sujételo con 2 horquillas para el cabello. 3. Estimule el curado del SMP, utilizando un rizador u horno por convección configurado en 49°C (120°F). 4. Enfríe el mechón hasta la temperatura ambiente. 5. Extraiga cuidadosamente los mechones rizados del rizador y registre la Lp (longitud programada) del rizo inicial. 6. Alise los rizos con calor y presión y mida la longitud L0 (creando una forma temporaria). 7. Aplique un estímulo externo para recuperar los rizos y mida la longitud del cabello en comparación con el tiempo (Lt). Tal como se discutirá a continuación, se utilizaron tres estímulos externos diferentes: (a) un secador de cabello configurado a alta temperatura (80°C [175°F]), agua tibia (38°C [100°F]), o un horno (49°C [120°F]). 8. Calcule el % de fijación.

Ejemplo 3: Efecto de concentración de TEMBO® en la recuperación de rizos en mechones de cabello TEMBO® es un epoxi termoestable que se prepara mediante la mezcla de una resina y un agente endurecedor (denominados Parte A y Parte B). En este ejemplo, el sistema de SMP TEMBO® de dos partes se combinó en un vial de centelleo de 20 mi a una relación de 1 :0,78 en peso de Parte A:Parte B. Se prepararon cuatro muestras diluyendo el TEMBO® con 0, 1 , 3 y 5 gramos de acetona, lo que dio lugar a que las muestras tengan concentraciones de TEMBO® de 100%, 64%, 37%, y 26%, respectivamente. Las muestras se mezclaron en un mezclador de vórtice (Fisher Scientific) a la velocidad más elevada (10) durante 30 segundos antes de aplicarse en el cabello. Se aplicó un gramo de cada una de las mezclas en mechones de cabello color rubio claro por separado (0,6 x 20,3 cm [0,25 x 8 pulgadas]), que posteriormente se enrollaron en un rulero.

Para peinar el cabello, se secó al aire durante una hora y en el homo a 49°C (120°F) durante 16 horas. Los ruleros luego fueron removidos del horno y se enfriaron hasta la temperatura ambiente. A continuación, se extrajeron los mechones de cabello de los ruleros y se calentaron utilizando un secador de cabello (Conair Pro Gold Bird) a máxima potencia durante 30 segundos. Los rizos se alisaron con fuerza y luego los mechones se dejaron enfriar hasta la temperatura ambiente. El calor del secador de cabello y la fuerza de alisado crearon un peinado de cabello lacio como forma temporaria. Luego se utilizó un secador de cabello para recuperar el rizo original en los mechones, mediante la aplicación de calor a máxima potencia durante un minuto. Este proceso dio lugar a una significativa recuperación del rizo (>75%) en los mechones tratados con TEMBO® diluido con 0, 1 y 3 gm de acetona. En el caso de las muestras diluidas con 5 gm de acetona, solo se observó una recuperación de -25-50%.

En el caso de la muestra de TEMBO® diluido con 3 gm de acetona, se repitió la forma de cabello lacio temporario utilizando un secador de cabello, y esto dio lugar a una recuperación de rizos similar. Este resultado indica que la propiedad de recuperación de la forma de los polímeros con memoria de forma tales como TEMBO® es duradera. Se creó la forma de cabello lacio temporario nuevamente, dejando correr agua corriente tibia (a 35 - 41 °C (es decir, 95-105°F) sobre el mechón durante 1 minuto, lo que dio lugar a una recuperación de rizos del 25-50%.

Ejemplo 4: Efecto del solvente en la recuperación de rizos en un mechón de cabello utilizando TEMBO® En este ejemplo, se investigó el efecto del solvente en la recuperación de rizos en un mechón de cabello utilizando TEMBO®. Se combinaron tres gramos de los siguientes solventes en un vial de centelleo de 20 mi con 1 ,78 gm de TEMBO® (1 :0,78 gramos Parte A:Parte B) para formar siete muestras diferentes: acetona, etanol, fenoxietanol, aceite mineral, aceite vegetal, propilenglicol y agua. También se utilizaron isododecano y ciclopentasiloxano, pero dado que TEMBO® es insoluble en estos dos solventes, dichas mezclas no fueron evaluadas. Para cada una de las siete muestras, la concentración de Tembo® fue del 37%, y se aplicaron 0,75 gm de solución de cada solvente/ TEMBO® en los mechones de cabello color rubio claro. Utilizando el protocolo de tratamiento y medición de mechones que se describió anteriormente en los ejemplos 1 y 2, los mechones de cabello se colocaron en ruleros dentro del horno configurado en 49°C (120°F) durante 16 horas. Se midieron la Lp y L0 y se utilizó un horno configurado en 49°C (120°F) y con 20% de humedad relativa para medir la recuperación de rizos según el paso del tiempo. Los resultados se presentan en la tabla a continuación.

Ejemplo 5: Efecto de concentración de una combinación de TEMBO®/aceite mineral en la recuperación de rizos de mechones de cabello En este ejemplo, se llevó a cabo el mismo protocolo que en el ejemplo 4, con la diferencia de que se aplicaron 0,25 gm, 0,5 gm, 0,75 gm y 1 gm de TEMBO® al 37%/aceite mineral al 63% en el mechón de cabello color rubio claro. Los ruleros se colocaron en un horno configurado en 49°C (120°F) durante 25 horas en lugar de 16 horas. Se provee el porcentaje de recuperación de rizos en la tabla a continuación.

Se observó la recuperación máxima de rizos en la aplicación de 0,75 gm, y la misma pareció reducirse en la aplicación de 1 gm. Además, el rendimiento se redujo a 25 horas de curado en comparación con 16 horas de curado, según se describió en el ejemplo 4.

Ejemplo 6: Efecto del tiempo de residencia en un horno a 49°C (120°F) en mechones tratados con TEMBO® Se midió el efecto del tiempo de curado en un horno configurado en 49°C (120°F) en mechones de cabello color rubio claro tratados con una composición de TEMBO® al 37%/aceite mineral al 63% de acuerdo con los protocolos descriptos en los ejemplos 1 y 2. Como se muestra en la tabla a continuación, se observó una recuperación de rizos de más del 50% en 1 min. con los tiempos de curado de 5, 16, 25 y 65 horas. El mejor rendimiento se observó con el tiempo de curado de 16 horas.

Ejemplo 7: Poliuretano con memoria de forma Se sintetizó poliuretano con memoria de forma mediante la disolución de PLA diol (10 k) en tolueno y calentando hasta 75°C durante 30 minutos. Luego, se agregaron 1 ,6-hexametilenodiisocianato (HDI) y 1 ,4-butanodiol (BDO) en el recipiente de reacción a una relación molar de PLA diol:HDI:BDO 1 :2:1. La mezcla de reacción se agitó durante 6 horas. El polímero se aisló disolviendo la mezcla de reacción en cloroformo, y luego se llevó a cabo la precipitación en etanol. Los poliuretanos con memoria de forma exhibieron Tm desde 140 a 200°C y Tg desde 50 a 60°C. Dichos poliuretanos con memoria de forma se pueden utilizar para establecer una forma permanente en el cabello calentando hasta una temperatura por encima de la Tm del poliuretano con una plancha para alisar el cabello o un rizador. Luego se puede recuperar la forma permanente, o se puede establecer una forma temporaria con un secador de cabello.

Ejemplo 8: Poliamida-6 con memoria de forma (nylon-6) Se pueden sintetizar polímeros con memoria de forma que comprenden poliamida-6 (nylon-6) con Tm dentro del rango de 215-223°C y una Tg de ~40°C. Consulte, por ejemplo, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41 : 2034-2057; Rompp Lexikon Chemie, Vol 5, Thieme, Stuttgart, 1998, p. 3415; Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11 , Wiley, NY, 1986, p. 366; Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11 , Wiley, NY, 1986, p. 349. Dichos poliuretanos con memoria de forma se pueden utilizar para establecer una forma permanente en el cabello, calentándolo hasta una temperatura por encima de la Tm del poliuretano con una plancha para alisar el cabello o un rizador. Luego se puede recuperar la forma permanente, o se puede establecer una forma temporaria con un secador de cabello.

La descripción anterior ilustra a la presente invención, y no debe interpretarse como limitante. Si bien se han descripto unas pocas realizaciones ejemplares de la presente invención, los expertos en la técnica apreciarán fácilmente que es posible realizar muchas modificaciones en las realizaciones ejemplares sin apartarse materialmente de las descripciones novedosas y las ventajas de la presente invención. Por consiguiente, se debe comprender que la información anterior ilustra a la presente invención y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones específicas que se divulgaron, y que se pretende que se incluyan modificaciones a las realizaciones divulgadas, así como también a otras realizaciones, dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un método para dar forma a fibras de queratina que comprende los pasos de: (i) depositar una película de polímeros con memoria de forma (SMP) de poliuretano termoplásticos sobre una longitud de dichas fibras de queratina, donde dicho SMP tiene un segmento duro y un segmento blando y una temperatura de transición (Ttrans) dentro del rango de aproximadamente 49°C (120°F) a aproximadamente 82°C (180°F), y donde es capaz de formar entrecruzamientos a una temperatura dentro del rango de aproximadamente 149°C (300°F) hasta aproximadamente 260°C (500°F), y (ii) dar forma a dichas fibras de queratina a una temperatura dentro del rango de aproximadamente 149°C (300°F) hasta aproximadamente 260°C (500°F) para hacer que dicho SMP forme entrecruzamientos.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde dicho SMP tiene un dominio sustancialmente cristalino que cambia a un dominio sustancialmente amorfo a dicha temperatura Ttrans-

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde dicho paso de dar forma al cabello comprende rizar ese cabello con un rizador capaz de calentar el SMP hasta una temperatura dentro del rango de aproximadamente 149°C (300°F) hasta aproximadamente 204°C (400°F).

4. Un método para recuperar un peinado deseado de un sujeto, en donde el método comprende aplicar un polímero con memoria de forma de poliuretano termoplástico capaz de formar un entrecruzamiento al cabello de un sujeto, donde dicho polímero con memoria de forma comprende un segmento duro y un segmento blando, en donde el segmento blando tiene una temperatura Ttrans por encima de la cual el segmento blando se funde o experimenta una transición vitrea; dar forma al cabello para lograr un peinado determinado; fijar el peinado deseado calentando el cabello hasta una temperatura de fijación Tset que sea mayor o igual a la Ttrans; posteriormente, enfriar el cabello hasta una temperatura por debajo de la Ttrans, y recuperar el peinado deseado cuando el mismo se pierda recalentando el cabello hasta una temperatura mayor que o igual a la Ttrans-

El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el paso de fijar el peinado deseado comprende calentar el cabello hasta una temperatura de fijación Tset dentro del rango de aproximadamente 149°C (300°F) hasta aproximadamente 260°C (500°F).

El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el paso de fijar el peinado deseado comprende calentar el cabello desde aproximadamente 15 minutos hasta aproximadamente una hora.

El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el paso de fijar el peinado deseado comprende calentar el cabello durante aproximadamente 30 segundos dentro del rango de temperatura de aproximadamente 149°C (300°F) hasta aproximadamente 260°C (500°F).

8. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el paso de fijar el peinado deseado se lleva a cabo con un rizador, una plancha para alisar el cabello, un secador de cabello o secador rizador.

El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el paso de recuperar el peinado deseado comprende calentar el cabello hasta una temperatura Ttrans dentro del rango de aproximadamente 49°C (120°F) hasta aproximadamente 82°C (180°F).

10. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el paso de recuperar el peinado deseado comprende calentar el cabello desde aproximadamente 15 segundos hasta aproximadamente 5 minutos.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el polímero con memoria de forma se forma mediante un entrecruzamiento químico.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el polímero con memoria de forma se forma mediante un entrecruzamiento físico.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el peinado deseado comprende al menos uno de cabello rizado o cabello lacio.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el porcentaje de recuperación de rizos es de más del 50%.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el porcentaje de recuperación de rizos es de más del 70%. Una composición para dar forma al cabello, en donde la composición comprende un polímero con memoria de forma que comprende un polímero de poliuretano termoestable capaz de formar entrecruzamientos está presente en una cantidad eficaz para dar forma al cabello; un solvente cosméticamente aceptable; y un agente modificador de viscosidad; en donde la composición tiene una viscosidad dentro del rango de 1000 a 100.000 cP a 20°C. El método de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el polímero con memoria de forma se forma mediante un entrecruzamiento químico o físico. La composición de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el polímero con memoria de forma comprende un polímero seleccionado a partir del grupo que está formado por: un poliuretano termoplástico a base de poliéter alifático; poliuretano termoplástico a base de policarbonato alifático, poliuretano termoplástico a base de poliéter aromático; poliarileteretercetona y combinaciones de los mismos. La composición de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el polímero con memoria de forma tiene una Ttrans dentro del rango de aproximadamente 49°C (120°F) a aproximadamente 82°C (180°F).