WO2002044267A2 - Elektrolythaltige kosmetische, pharmazeutische und dermatologische mittel - Google Patents

Elektrolythaltige kosmetische, pharmazeutische und dermatologische mittel Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to electrolyte-containing cosmetic, pharmaceutical and dermatological compositions containing comb-shaped copolymers based on acryloyldimethyltaurinic acid.
  • the visual appearance of a cream or lotion is influenced by the viscosity.
  • the sensory properties such as consistency or distributability determine the individual profile of a cosmetic product.
  • the storage stability of the formulation e.g. pearlescent shampoos or oily shower baths, is closely related to the rheological properties of the product.
  • a liquid surfactant system must also have a viscosity that is adapted to the respective purpose and can be set as variably as possible. So the viscosity is a decisive criterion for the quality of a liquid surfactant preparation. E.g. relatively high viscosities are required of a shower gel, whereas a hair shampoo is usually a flowable liquid with a relatively low viscosity.
  • polyelectrolytes are used as thickeners and
  • Gelling agents play a major role.
  • State of the art is in particular the polyacrylic acids based on poly (meth) acrylic acid and their water-soluble copolymers.
  • the variety of possible structures and the associated diverse application possibilities are not least expressed in a large number of new patents that have been registered worldwide since the mid-1970s.
  • a major disadvantage of these thickeners based on poly (meth) acrylic acid is the strong pH dependence of the thickening performance. In general, viscosity is only built up when the pH of the Formulation is set above pH 6 and thus the poly (meth) acrylic acid is present in neutralized form.
  • the corresponding gels / formulation are sensitive to UV radiation and shear and also give the skin a sticky feeling.
  • thickener polymers since the thickeners based on poly (meth) acrylic acid are generally in acid form, an additional neutralization step is required in the formulation.
  • Another serious disadvantage of thickeners based on poly (meth) acrylic acid is their strong sensitivity to electrolytes. As soon as aqueous systems (gels, emulsions, etc.) containing polyelectrolytes come into contact with salt, the viscosity drops dramatically. This reduction in viscosity is explained by a shielding of the ionic centers in the polymer by the electrolyte, which leads to a collapse of the polymer network structure. In addition, the aqueous systems containing polyelectrolytes become cloudy on contact with salt.
  • Thickening of electrolyte-containing aqueous surfactant systems is therefore generally carried out by adding cellulose derivatives, natural polymers (e.g. xanthan gum, guar), nonionic surfactants or polyethylene glycol derivatives.
  • Nonionic thickeners for liquid surfactant formulations include fatty acid alkanolamides.
  • coconut fatty acid diethanolamide is preferably used as the fatty acid alkanolamide. It shows the best thickening properties compared to other fatty acid diethanolamides.
  • Polyethylene glycol derivatives such as PEG 6000 distearate, PEG-120 methyl glucose Dioleates, PEG-150 pentaerythrityl tetrastearates, PEG-20 methyl glucose sesquistearates, etc. are both complex to manufacture (lack of conformity from batch to batch) and also sometimes complicated to process (melting or dissolving at high temperature, high amounts used) ,
  • Surfactant formulations are suitable, preferably give clear solutions, can be used universally and at low use concentrations, and are also toxicologically safe.
  • the invention therefore relates to electrolyte-containing cosmetic, dermatological and pharmaceutical compositions containing at least one copolymer, obtainable by radical copolymerization of A) acryloyldimethyltaurinic acid and / or acryloyldimethyltaurates, B) optionally one or more further olefinically unsaturated, non-cationic, optionally crosslinking, comonomers which have at least one oxygen, nitrogen, sulfur or phosphorus atom and have a molecular weight of less than 500 g / mol,
  • Component selected from one of groups D) to G) is copolymerized.
  • the copolymers according to the invention preferably have a molecular weight of 10 3 g / mol to 10 9 g / mol, particularly preferably 10 4 to 10 7 g / mol, particularly preferably 5 * 10 4 to 5 * 10 6 g / mol.
  • the Acryloyldimethyltauraten can be the inorganic or organic salts of Acryloyldimethyltaurinsaure.
  • the Li + , Na + , K + , Mg ++ , Ca ++ , Al +++ and / or NH 4 + salts are preferred.
  • the monoalkylammonium, dialkylammonium, trialkylammonium and / or tetraalkylammonium salts which may act independently of the alkyl substituents of the amines from each other by (C ⁇ -C 2 2) -alkyl or (C 2 -C ⁇ o) -hydroxyalkyl.
  • ethoxylated ammonium compounds with different degrees of ethoxylation are preferred. It should be noted that mixtures of two or more of the above representatives are also within the meaning of the invention.
  • the degree of neutralization of the acryloyldimethyltaurinic acid can be between 0 and 100%, a degree of neutralization of above 80% is particularly preferred.
  • the content of acryloyldimethyltaurinic acid or acryloyldimethyltaurates is at least 0.1% by weight, preferably 20 to 99.5% by weight, particularly preferably 50 to 98% by weight.
  • comonomers B All olefinically unsaturated, non-cationic monomers whose reaction parameters permit copolymerization with acryloyldimethyltauric acid and / or acryloyldimethyltaurates in the respective reaction media can be used as comonomers B).
  • Preferred comonomers B) are unsaturated carboxylic acids and their anhydrides and salts, and also their esters with aliphatic, olefinic, cycloaliphatic, arylaliphatic or aromatic alcohols with a carbon number of 1 to 30.
  • Acrylic acid, methacrylic acid, styrene sulfonic acid, maleic acid are particularly preferred as unsaturated carboxylic acids. Fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid and senecioic acid.
  • Preferred counterions are Li + , Na ⁇ K + , Mg ++ , Ca ++ , Al +++ , NH 4 ⁇ monoalkylammonium, dialkylammonium, trialkylammonium and / or tetraalkylammonium residues, where these are Alkyl substituents of the amines, independently of one another, can be (C 1 -C 22 ) alkyl radicals or (C 2 -CIO) hydroxyalkyl radicals.
  • ethoxylated ammonium compounds with different degrees of ethoxylation can also be used.
  • the degree of neutralization of the carboxylic acids can be between 0 and 100%.
  • comonomers B) are open-chain N-vinylamides, preferably N-vinylformamide (VIFA), N-vinylmethylformamide, N-vinylmethylacetamide (VIMA) and N-vinylacetamide; cyclic N-vinylamides (N-vinyllactams) with a ring size of 3 to 9, preferably N-vinylpyrrolidone (NVP) and N-vinylcaprolactam; Amides of acrylic and methacrylic acid, preferably acrylamide, methacrylamide, N, N-dimethyl-acrylamide, N, N-diethylacrylamide and N, N-diisopropylacrylamide; alkoxylated acrylic and methacrylamides, preferably hydroxyethyl methacrylate, hydroxymethyl methacrylamide, hydroxyethyl methacrylamide, hydroxypropyl methacrylamide and succinic acid mono- [2- (methacryloyloxy) e
  • comonomers B are inorganic acids and their
  • Salts and esters Preferred acids are vinylphosphonic acid, vinylsulfonic acid,
  • Copolymers can be 0 to 99.8% by weight and is preferably 0.5 to
  • Suitable comonomers C) are all olefinically unsaturated monomers with a cationic charge which are capable of forming copolymers with acryloyldimethyltaurine acid or its salts in the chosen reaction media.
  • the resulting distribution of the cationic charges over the chains can be statistical, alternating, block-like or gradient-like.
  • the cationic comonomers C) also include those which carry the cationic charge in the form of a betaine, zwitterionic or amphoteric structure.
  • Comonomers C) in the sense of the invention are also amino-functionalized precursors which are converted into their corresponding quaternary (e.g.
  • reaction with dimethyl sulfate, methyl chloride), zwitterionic (e.g. reaction with hydrogen peroxide), betaine (e.g. reaction with chloroacetic acid) or amphoteric derivatives by polymer-analogous reactions can.
  • DMAC Diallyldimethylammonium chloride
  • dimethylaminoethyl Dimethylaminopropyl methacrylamide, methacryloylethyl-N-oxide and / or methacryloylethylbetaine.
  • the proportion by weight of the comonomers C), based on the total mass of the copolymers, can be 0.1 to 99.8% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight and particularly preferably 1 to 20% by weight.
  • Suitable polymerizable, silicon-containing components D) are all at least mono-olefinically unsaturated compounds which are capable of radical copolymerization under the reaction conditions chosen in each case.
  • the distribution of the individual silicone-containing monomers across the resulting polymer chains does not necessarily have to be statistical.
  • the formation of, for example, block (also multiblock) or gradient-like structures is also within the meaning of the invention. Combinations of two or more different silicone-containing representatives are also possible.
  • the use of silicone-containing components with two or more polymerization-active groups leads to the formation of branched or cross-linked structures.
  • Preferred silicone-containing components are those of the formula (I)
  • R 1 represents a polymerizable function from the group of vinylically unsaturated compounds, which is suitable for building polymer structures by radical means.
  • a suitable chemical bridge Z is required to bind the silicone-containing polymer chain to the reactive end group R 1 .
  • Preferred bridges Z are -O-, - ((C ⁇ - C 50 ) alkylene) -, - ((C 6 - C 30 ) arylene) -, - ((C 5 - C 8 ) cycloalkylene) -, - ((C ⁇ -C 5 o) alkenylene) -, - (polypropylene oxide) n-, - (polyethylene oxide) 0 -, - (Polypropylene oxide) n (polyethylene oxide) 0 -, where n and o independently of one another are numbers from 0 to 200 and the distribution of the EO / PO units can be random or block-shaped.
  • bridge groupings Z are - ((C 1 -C 10 ) alkyl) - (Si (OCH 3 ) 2 ) - and - (Si (OCH 3 ) 2 ) -.
  • the polymer middle part is represented by silicone-containing repeat units.
  • the radicals R 3 , R 4 , R 5 and R 6 independently of one another are -CH 3 , -O-CH 3 , -C 6 H 5 or -OC 6 H 5 .
  • the indices w and x represent stoichiometric coefficients which, independently of one another, are 0 to 500, preferably 10 to 250.
  • the distribution of the repeating units over the chain can not only be purely statistical, but can also be block-like, alternating or gradient-like.
  • R 2 can symbolize on the one hand an aliphatic, olefinic, cycloaliphatic, arylaliphatic or aromatic (Ci - C 5 o) -carbon hydrogen radical (linear or branched) or -OH, -NH 2 , -N (CH 3 ) 2 , -R 7 or stand for the structural unit [-ZR 1 ].
  • Z and R 1 stands for further Si-containing groups.
  • Preferred R 7 radicals are -O-Si (CH 3 ) 3 , -O-Si (Ph) 3 , -O-Si (O-Si (CH 3 ) 3 ) 2CH 3 ) and -O-Si (O- Si (Ph) 3 ) 2 Ph).
  • R 2 represents an element of the group [-ZR 1 ], it is a matter of difunctional monomers which can be used for crosslinking the resulting polymer structures.
  • Formula (I) describes not only vinylically functionalized, silicone-containing polymer species with a typical polymer distribution, but also defined compounds with discrete molecular weights.
  • Particularly preferred silicone-containing components are the following acrylic or methacrylic modified silicone-containing components:
  • the content of silicon-containing components can be up to 99.8% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight, particularly preferably 1 to 20% by weight.
  • Suitable polymerizable, fluorine-containing components E) are all at least mono-olefinically unsaturated compounds which are capable of radical copolymerization under the reaction conditions chosen in each case.
  • the distribution of the individual fluorine-containing monomers across the resulting polymer chains does not necessarily have to be statistical.
  • the formation of, for example, block (also multiblock) or gradient-like structures is also within the meaning of the invention.
  • Combinations of two or more different fluorine-containing components E) are also possible, it being clear to the expert that monofunctional representatives are responsible for education comb-shaped structures lead, whereas di-, tri-, or polyfunctional components E) lead to at least partially cross-linked structures.
  • Preferred fluorine-containing components E) are those of the formula (II)
  • R 1 represents a polymerizable function from the group of vinylically unsaturated compounds, which is suitable for building polymer structures by radical means.
  • R 1 is preferably a vinyl, allyl, methallyl,
  • a suitable chemical bridge Y is required to link the fluorine-containing group to the reactive end group R 1 .
  • Preferred bridges Y are -O-,
  • R and s are stoichiometric coefficients that independently represent numbers from 0 to 200.
  • the content of fluorine-containing components can be up to 99.9% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight, particularly preferably 1 to 20% by weight.
  • the macromonomers F) are at least simple olefinically functionalized polymers with one or more discrete repeating units and a number average molecular weight greater than or equal to 200 g / mol. Mixtures of chemically different macromonomers F) can also be used in the copolymerization.
  • the macromonomers are polymeric structures which are composed of one or more repeating unit (s) and have a molecular weight distribution which is characteristic of polymers.
  • Preferred macromonomers F) are compounds of the formula (III)
  • R 1 represents a polymerizable function from the group of vinylically unsaturated compounds which are suitable for building polymeric structures by radical means.
  • a suitable bridging group Y is required to bind the polymer chain to the reactive end group.
  • Preferred bridges Y are -O-, -C (O) -, -C (O) -O-, -S-, -O-CH 2 -CH (O -) - CH 2 OH, -O-CH 2 - CH (OH) -CH 2 O-, -O-SO 2 -O-, -O-SO2-O-, -O-SO-O-, -PH-, -P (CH 3 ) -, -PO 3 -, -NH- and -N (CH 3 ) -, particularly preferably -O-.
  • the polymeric middle part of the macromonomer is represented by the discrete repeat units A, B, C and D.
  • Preferred repeating units A, B, C and D are derived from acrylamide, methacrylamide, ethylene oxide, propylene oxide, AMPS, acrylic acid, methacrylic acid, methyl methacrylate, Acrylonitrile, maleic acid, vinyl acetate, styrene, 1,3-butadiene, isoprene, isobutene,
  • indices v, w, x and z in formula (III) represent the stoichiometric
  • Coefficients relating to the repetition units A, B, C and D. v, w, x and z independently of one another are 0 to 500, preferably 1 to 30, the sum of the four coefficients on average having to be ⁇ 1.
  • the distribution of the repeating units over the macromonomer chain can be statistical, block-like, alternating or gradient-like.
  • R 2 denotes a linear or branched aliphatic, olefinic, cycloaliphatic, arylaliphatic or aromatic (-C-C 5 o) hydrocarbon residue, OH, -NH 2 , -N (CH 3 ) 2 or is the same as the structural unit [-YR 1 ].
  • Particularly preferred macromonomers F) are acrylic or methacrylic monofunctionalized alkyl ethoxylates of the formula (IV).
  • R 3 , R 4 , R 5 and R & are independently hydrogen or n-aliphatic, iso-aliphatic, olefinic, cycloaliphatic, arylaliphatic or aromatic (-C-C 3 o) hydrocarbon radicals.
  • R 3 and R are preferably H or -CH 3 , particularly preferably H; R5 is H or -CH 3 ; and R ⁇ is equal to an n-aliphatic, iso-aliphatic, olefinic, cycloaliphatic, arylaliphatic or aromatic (-C-C 3 o) - hydrocarbon radical.
  • v and w are again the stoichiometric coefficients relating to the ethylene oxide units (EO) and propylene oxide units (PO), v and w are independently 0 to 500, preferably 1 to 30, the sum of v and w on average having to be> 1.
  • the distribution of the EO and PO units over the macromonomer chain can be statistical, block-like, alternating or gradient-like his.
  • Y stands for the bridges mentioned above.
  • Also particularly suitable as macromonomers F) are esters of (meth) acrylic acid with
  • the molecular weight of the macromonomers F) is preferably 200 g / mol to 10 6 g / mol, particularly preferably 150 to 10 4 g / mol and particularly preferably 200 to 5000 g / mol.
  • the macromonomer content can be up to 99.9% by weight.
  • the ranges 0.5 to 30% by weight and 70 to 99.5% by weight are preferably used. Ranges from 1 to 20% by weight and 75 to 95% by weight are particularly preferred.
  • Preferred copolymers are those which can be obtained by copolymerizing at least components A), C) and D).
  • copolymers are those which can be obtained by copolymerizing at least components A), C) and E).
  • copolymers are those which can be obtained by copolymerizing at least components A), C) and F).
  • copolymers are those which can be obtained by copolymerizing at least components A), B) and F).
  • copolymers are those which can be obtained by copolymerizing at least components A), D) and F). Also preferred as copolymers are those which can be obtained by copolymerizing at least components A) and F).
  • copolymers are those which can be obtained by copolymerizing at least components A) and D).
  • copolymers are those which can be obtained by copolymerizing at least components A) and E).
  • the copolymerization is carried out in the presence of at least one polymeric additive G), the additive G) being added to the polymerization medium in whole or in part in solution before the actual copolymerization.
  • the use of several additives G) is also according to the invention.
  • Crosslinked additives G) can also be used.
  • additives G) or their mixtures only have to be wholly or partly soluble in the chosen polymerization medium.
  • additive G) has several functions. On the one hand, it prevents the formation of overcrosslinked polymer fractions in the copolymer being formed in the actual polymerization step and, on the other hand, additive G) is statistically attacked by active radicals in accordance with the generally known mechanism of graft copolymerization. As a result, depending on the additive G), more or less large amounts of it are incorporated into the copolymers.
  • suitable additives G) have the property of changing the solution parameters of the copolymers formed during the radical polymerization reaction in such a way that the average molecular weights are shifted to higher values. Compared with analog copolymers which were produced without the addition of additives G), those which were produced with the addition of additives G) advantageously show a significantly higher viscosity in aqueous solution.
  • Preferred additives G) are homo- and copolymers soluble in water and / or alcohols, preferably in t-butanol. Copolymers are also to be understood as meaning those with more than two different types of monomers. Particularly preferred additives G) are homo- and copolymers of N-vinylformamide, N-vinyl acetamide, N-vinyl pyrrolidone, ethylene oxide, propylene oxide, acryloyldimethyl tauric acid, N-vinyl caprolactam, N-vinyl methylacetamide, acrylamide, acrylic acid, methacrylic acid, N-vinyl morpholide, hydroxyethyl methacrylate, Diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) and / or [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium chloride (MAPTAC); Polyalkylene glycols and / or alkyl polyglycols.
  • DADMAC
  • Particularly preferred additives G) are polyvinylpyrrolidones (such as Luviskol K15 ®, K20 ® and K30 ® from BASF), poly (N-vinylformamides), poly (N-vinylcaprolactams) and copolymers of N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide and / or acrylic acid which can also be partially or completely saponified.
  • polyvinylpyrrolidones such as Luviskol K15 ®, K20 ® and K30 ® from BASF
  • poly (N-vinylformamides) poly (N-vinylcaprolactams)
  • copolymers of N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide and / or acrylic acid which can also be partially or completely saponified.
  • the molecular weight of the additives G) is preferably 10 2 to 10 7 g / mol, particularly preferably 0.5 * 10 4 to 10 6 g / mol.
  • the amount of polymeric additive G) used is, based on the total mass of the monomers to be polymerized during the copolymerization, preferably 0.1 to 90% by weight, particularly preferably 1 to 20% by weight and particularly preferably 1.5 to 10% by weight .-%.
  • the copolymers according to the invention are crosslinked, i.e. they contain comonomers with at least two polymerizable vinyl groups.
  • Preferred crosslinkers are methylene bisacrylamide; methylenebismethacrylamide; Esters of unsaturated mono- and polycarboxylic acids with polyols, preferred
  • Diacrylates and triacrylates or methacrylates particularly preferably butanediol and ethylene glycol diacrylate or methacrylate, trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) and trimethylolpropane trimethacrylate (TMPTMA); Allyl compounds, preferably allyl (meth) acrylate, triallyl cyanurate, maleic acid diallyl ester, polyallyl ester, tetraallyloxyethane, triallylamine, tetraallylethylene diamine; Allyl esters of phosphoric acid; and / or vinylphosphonic acid derivatives.
  • Trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) is particularly preferred as the crosslinking agent.
  • the proportion by weight of crosslinking comonomers, based on the Total mass of the copolymers is preferably up to 20% by weight, particularly preferably 0.05 to 10% by weight and particularly preferably 0.1 to 7% by weight.
  • All organic or inorganic solvents can be used as the polymerization medium which are largely inert with respect to radical polymerization reactions and which advantageously permit the formation of medium or high molecular weights.
  • Water is preferred; lower alcohols; preferably methanol, ethanol, propanols, iso-, sec- and t-butanol, particularly preferably t-butanol; Hydrocarbons with 1 to 30 carbon atoms and mixtures of the aforementioned compounds.
  • the polymerization reaction is preferably carried out in the temperature range between 0 and 150 ° C., particularly preferably between 10 and 100 ° C., both under normal pressure and under elevated or reduced pressure. If necessary, the polymerization can also be carried out under a protective gas atmosphere, preferably under nitrogen.
  • High-energy electromagnetic radiation, mechanical energy or the usual chemical polymerization initiators such as organic peroxides, for example benzoyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, dilauroyl peroxide or azo initiators, such as, for example, azodiisobutyronitrile (AIBN), can be used to trigger the polymerization.
  • organic peroxides for example benzoyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, dilauroyl peroxide or azo initiators, such as, for example, azodiisobutyronitrile (AIBN)
  • AIBN azodiisobutyronitrile
  • inorganic peroxy compounds such as (NH 4 ) 2 S 2 O 8 , K 2 S 2 O 8 or H 2 O 2 , optionally
  • an aliphatic or aromatic sulfonic acid for example benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid etc.
  • the following list shows 67 copolymers which are particularly advantageously suitable for the formulation of the agents according to the invention.
  • the various copolymers No. 1 to No. 67 can be obtained according to the following production processes 1, 2, 3 and 4.
  • Butanol can be produced.
  • the monomers were initially introduced into t-butanol, the reaction mixture was rendered inert, and the reaction was then started after heating to 60 ° C. by adding the corresponding t-butanol-soluble initiator (preferably dilauroyl peroxide). After the reaction has ended (2 hours), the polymers are isolated by suction removal of the solvent and subsequent vacuum drying.
  • the corresponding t-butanol-soluble initiator preferably dilauroyl peroxide
  • polymers can be prepared in water using the gel polymerization process.
  • the monomers are dissolved in water, the reaction mixture is rendered inert, and the reaction is then started after heating to 65 ° C. by adding suitable initiator or initiator systems (preferably Na 2 S 2 ⁇ 8 ).
  • suitable initiator or initiator systems preferably Na 2 S 2 ⁇ 8 .
  • the polymer gels are then crushed and the polymers isolated after drying.
  • These polymers can be prepared in water using the emulsion process.
  • the monomers are mixed in a water / organ mixture.
  • Solvent preferably cyclohexane
  • emulsifier emulsifier
  • the reaction mixture is rendered inert using N 2 and the reaction is then started after heating to 80 ° C. by adding suitable initiator or initiator systems (preferably Na S 2 O 8 ).
  • suitable initiator or initiator systems preferably Na S 2 O 8 .
  • the polymer emulsions are then evaporated (cyclohexane acts as a tug for water), thereby isolating the polymers.
  • These polymers can be prepared by the solution process in organic solvents (preferably toluene, e.g. also partly alcohols).
  • organic solvents preferably toluene, e.g. also partly alcohols.
  • the monomers are initially introduced in the solvent, the reaction mixture is rendered inert, and the reaction is then started after heating to 70 ° C. by adding suitable initiator or initiator systems (preferably dilauroyl peroxide).
  • suitable initiator or initiator systems preferably dilauroyl peroxide.
  • the polymers are isolated by evaporation of the solvent and subsequent vacuum drying.
  • copolymers with other polymers leads to products with a particular polymer morphology which result in optically clear gels in aqueous systems.
  • a potential disadvantage of the copolymers without grafting is a more or less strong opalescence in aqueous solution. This is based on previously unavoidable, wetted / wetted polymer fractions that arise during the synthesis and in
  • copolymers show advantageous properties both in crosslinked and in uncrosslinked form. While networked systems e.g. excellent
  • Characteristics profiles with regard to emulsion stabilization could be thickened, especially with the help of the uncrosslinked variants, surfactant-containing solutions. The same applies to electrolyte-containing systems which are known to be very difficult or impossible to thicken with polyelectrolytes.
  • copolymers can be used as thickeners for agents on an aqueous or aqueous-alcoholic basis, for example hair gels.
  • the polymers according to the invention are suitable as stabilizers, dispersants and consistency agents for aqueous surfactant preparations, for example shampoos, shower baths, shower gels, foam baths and the like.
  • the thickening effect of the copolymers in aqueous surfactants is enhanced by an association of the polymer side chains and the surfactants and can be controlled by the choice of the side chains of the copolymers and by the choice of the surfactants.
  • the suspending or dispersing and stabilizing action of the copolymers in aqueous surfactant is achieved by the association of the polymer side chains or functional groups in the main and side chain and the liquid components insoluble in aqueous surfactant, for example silicone oils or the insoluble components. for example zinc pyrethione.
  • copolymers are also suitable as thickeners and dispersants, as emulsifiers, suspending agents with a thickening effect and consistency agent for emulsions and suspensions, and as lubricants, adhesives, thickeners,
  • Dispersant and emulsifier of decorative, solid-containing preparations Mixtures of the copolymers can also be used.
  • the emulsifying, stabilizing and / or consistency effect of the copolymers in emulsions is caused or intensified by an association of the polymer side chains with one another, and by an interaction of the polymer side chains with the hydrophobic oil components.
  • the agents according to the invention contain salts as electrolyte.
  • the salts are heteropolar compounds in whose crystal lattice at least one type of cation other than hydrogen ions and at least one type of anion other than hydroxide ions are involved.
  • the agents according to the invention preferably contain inorganic salts, particularly preferably ammonium or metal salts, preferably of halides, oxides, carbonates, bicarbonates, phosphates, sulfates, nitrates, particularly preferably sodium chloride; and / or organic salts, preferably ammonium or
  • Metal salts preferably glycolic acid, lactic acid, citric acid, tartaric acid, mandelic acid, salicylic acid, ascorbic acid, pyruvic acid, fumaric acid, retinoic acid, sulfonic acids, benzoic acid, kojic acid, fruit acid, malic acid, gluconic acid, galacturonic acid.
  • the salts are preferably derived from mono- or polyvalent acids and bases, preferably from monovalent acids and / or monovalent bases.
  • Sodium, potassium and ammonium salts are particularly preferred.
  • the agents can also contain mixtures of various salts as the electrolyte.
  • the agents usually contain the electrolytes in a concentration of 0.01 to 50% by weight, preferably 0.1 to 50% by weight, particularly preferably 0.5 to 10% by weight.
  • the agents preferably have an ionic strength I in the range from 10 "5 mol / l to 2 mol / l, particularly preferably 10 " 2 mol / l to 1 mol / l, particularly preferably 0.1 mol / l to 0.75 mol / l ,
  • the thickening performance of the comb-shaped copolymers based on acryloyldimethyltauric acid depends on the salt and copolymer concentration and on the degree of substitution of the comb-shaped copolymers. By varying the amount of salt, amount of copolymer and
  • the agents are preferably emulsions, particularly preferably oil-in-water emulsions with viscosities from 8000 mPas to 50,000 mPas (RV Brookfield viscometer, 20 rpm), aqueous gels, particularly preferably aqueous gels containing organic solvents with viscosities from 15000 mPas to 100000 mPas mPas (RV Brookfield viscometer, 20 rpm), formulations containing surfactants, particularly preferably around shampoos, shower baths and the like with viscosities from 1000 mPas to 15000 mPas mPas (RV Brookfield viscometer, 20 rpm) ,
  • compositions according to the invention contain, based on the finished compositions, preferably 0.01 to 10% by weight, particularly preferably 0.1 to 5% by weight, particularly preferably 0.5 to 3% by weight, of copolymers.
  • the agents according to the invention are usually adjusted to a pH in the range 2 to 12, preferably pH 3 to 8.
  • the agents according to the invention can contain anionic, cationic, nonionic, zwitterionic and / or amphoteric surfactants.
  • the total amount of surfactants used, based on the finished Medium preferably between 2 to 70% by weight, particularly preferably between 5 and 40% by weight, particularly preferably between 12 and 35% by weight.
  • Suitable anionic surfactants are preferably (C 1 -C 20) -alkyl and alkylene carboxylates, alkyl ether carboxylates, fatty alcohol sulfates, fatty alcohol ether sulfates,
  • Alkylamide sulfates and sulfonates fatty acid alkylamide polyglycol ether sulfates,
  • the compounds and their mixtures are used in the form of their water-soluble or water-dispersible salts, for example the sodium, potassium, magnesium, ammonium, mono-, di- and triethanolammonium and analogous alkylammonium salts.
  • the proportion by weight of the anionic surfactants, based on the finished compositions, is preferably in the range from 2 to 30% by weight, particularly preferably 5 to 25% by weight, particularly preferably 12 to 22% by weight.
  • Suitable cationic surfactants are, for example, quaternary ammonium salts such as di- (-C-C 24 ) alkyl-dimethylammonium chloride or bromide, preferably di- (C ⁇ _- C ⁇ 8 ) alkyl ⁇ dimethylammonium chloride or bromide; (C ⁇ o-C 24 ) alkyl dimethyl ethyl ammonium chloride or bromide; (C ⁇ o-C 24 ) alkyl trimethylammonium chloride or bromide, preferably cetyltrimethylammonium chloride or bromide and (C 2 o-C 22 ) alkyl trimethylammonium chloride or bromide; (C ⁇ o-C 24 ) alkyl dimethylbenzyl ammonium chloride or bromide, preferably (Ci 2 -C 8 ) alkyl dimethylbenzyl ammonium chloride; N- (-C ⁇ -C ⁇ 8 ) alkyl pyridinium chloride or bro
  • the proportion by weight of the cationic surfactants, based on the finished compositions, is preferably 1 to 10% by weight, particularly preferably 2 to 7% by weight, particularly preferably 3 to 5% by weight.
  • Fatty alcohol ethoxylates are suitable as nonionic surfactants
  • Alkylpolyethylene glycols Alkylphenolpolyethylenglykole; Alkylmercaptanpolyethylenglykole; ethoxylates
  • Alkylaminopolyethylenglykole Fatty acid ethoxylates (acyl polyethylene glycols);
  • Saccharoseester Sorbitol ester and polyglycol ether.
  • the proportion by weight of the nonionic surfactants is preferably 1 to 20% by weight, particularly preferably 2 to 10%, particularly preferably 3 to 7% by weight.
  • Preferred amphoteric surfactants are N- (C ⁇ 2 -C ⁇ 8 ) alkyl-ß-aminopropionate and N- (C ⁇ 2 - C ⁇ s) alkyl-ß-iminodipropionate as alkali and mono-, di- and trialkylammonium salts; N-acylaminoalkyl-N, N-dimethyl-acetobetaine, preferably N- (C 8 -C 8 ) -acyl-aminopropyl-N, N-dimethylacetobetaine; (-C 2 -C 8 ) alkyl dimethyl sulfopropyl betaine; Amphoteric surfactants based on imidazoline (trade name: Miranol ® , Steinapon ® ), preferably the sodium salt of 1- ( ⁇ -carboxymethyloxyethyl) -1- (carboxymethyl) -2-lauryl-imidazolinium; Amine oxide, for example (-C 2
  • the weight fraction of the amphoteric surfactants is preferably in the range from 0.5 to 20 wt .-%, particularly preferably 1 to 10 wt .-%.
  • Particularly preferred surfactants are lauryl sulfate, laureth sulfate, cocoamidopropyl betaine, sodium cocoyl glutamate and lauroamphoacetate.
  • foam-enhancing co-surfactants from the group alkyl betaines, alkyl amido betaines, aminopropionates, aminoglycinates, imidazolinium betaines and sulfobetaines, amine oxides and fatty acid alkanolamides or polyhydroxyamides can be used in the agents according to the invention.
  • the agents according to the invention can contain, as further auxiliaries and additives, oil bodies, emulsifiers and co-emulsifiers, cationic polymers, film formers, as well as further additives commonly used in cosmetics, such as e.g. Superfatting agents, moisturizing agents, stabilizers, biogenic agents, glycerin, preservatives, pearlescent agents, dyes and fragrances, solvents,
  • protein derivatives such as gelatin, collagen hydrolyzates, polypeptides on a natural and synthetic basis, egg yolk, lecithin, lanolin and lanolin derivatives, fatty alcohols, silicones, deodorising agents, substances with keratolytic and keratoplastic action, enzymes and carrier oxidants , UV light protection filters, pigments and metal oxides, and antimicrobial agents.
  • Oil body means any fatty substance that is liquid at room temperature (25 ° C).
  • the fat phase can therefore comprise one or more oils, which are preferably selected from the following oils:
  • Silicone oils volatile or non-volatile, linear, branched or ring-shaped, possibly organically modified; phenylsilicones; Silicone resins and rubbers; Mineral oils such as paraffin or petroleum jelly; Oils of animal origin such as perhydrosqualene, lanolin; Vegetable oils such as liquid triglycerides, e.g. sunflower, corn, soybean, rice, jojoba, babusscu, pumpkin, grape seed, sesame, walnut, apricot, macadamia, avocado, sweet almond, Cuckoo oil, castor oil, triglycerides of caprylic / capric acids, olive oil, peanut oil, rapeseed oil and coconut oil;
  • Synthetic oils such as purcellin oil, isoparaffins, linear and / or branched fatty alcohols and fatty acid esters, preferably Guerbet alcohols with 6 to 18, preferably 8 to 10, carbon atoms; Esters of linear (C 6 -C 3 ) fatty acids with linear (C6-C2o) fatty alcohols; Esters of branched (C6-C ⁇ 3 ) carboxylic acids with linear (C6-C 2 o) fatty alcohols, esters of linear (C 6 -C 8 ) fatty acids with branched alcohols, especially 2-ethylhexanol; Esters of linear and / or branched fatty acids with polyhydric alcohols (such as dimer diol or trimer diol) and / or Guerbet alcohols; Triglycerides based on (C 6 -C ⁇ 0 ) fatty acids; Esters such as dioctyl adipates, diisopropyl dimer dilinelo
  • Possible nonionic co-emulsifiers are, inter alia, addition products of 0 to 30 mol of ethylene oxide and / or 0 to 5 mol of propylene oxide with linear fatty alcohols with 8 to 22 C atoms, with fatty acids with 12 to 22 C atoms, with alkylphenols with 8 to 15 carbon atoms in the alkyl group and on sorbitan or sorbitol esters; (C ⁇ 2 -C ⁇ 8 ) fatty acid monoesters and diesters of adducts of 0 to 30 moles of ethylene oxide with glycerol; Glycerol monoesters and diesters and
  • Suitable ionogenic co-emulsifiers are e.g. anionic emulsifiers, such as mono-, di- or tri-phosphoric acid esters, but also cationic emulsifiers, such as mono-, di- and tri-alkyl quats and their polymeric derivatives.
  • Suitable cationic polymers are those known under the INCI name "Polyquaternium", in particular Polyquaternium-31, Polyquaternium- 16, Polyquaternium-24, Polyquaternium-7, Polyquaternium-22, Polyquaternium-39, Polyquaternium-28, Polyquaternium-2, Polyquaternium-10, Polyquaternium-11, and Polyquaternium 37 & mineral oil & PPG trideceth (Salcare SC95), PVP-dimethylaminoethyl methacrylate Guar hydroxypropyl triammonium chlorides, as well as calcium alginate and ammonium alginate.
  • Polyquaternium in particular Polyquaternium-31, Polyquaternium- 16, Polyquaternium-24, Polyquaternium-7, Polyquaternium-22, Polyquaternium-39, Polyquaternium-28, Polyquaternium-2, Polyquaternium-10, Polyquaternium-11, and Polyquaternium 37 & mineral oil & PPG trideceth (Salcare SC95),
  • Cationic cellulose derivatives can also be used; cationic strength; Copolymers of diallylammonium salts and acrylamides; quaternized vinyl pyrrolidone / vinyl imidazole polymers; Condensation products of polyglycols and amines; quaternized collagen polypept.de; quaternized wheat polypeptides; polyethyleneimines; cationic silicone polymers such as amidomethicones;
  • Suitable silicone compounds are, for example, dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxanes, cyclic silicones and amino, fatty acid, alcohol, polyether, epoxy, fluorine and / or alkyl modified silicone compounds, and also polyalkylsiloxanes, polyalkylarylsiloxanes, polyether siloxane copolymers, as in US Pat. No. 5,104,645 and describes the documents cited therein, which can be both liquid and resinous at room temperature.
  • Suitable film formers are, depending on the application, the salts
  • Phenylbenzimidazolesulfonic acid water-soluble polyurethanes, for example C10-polycarbamylpolyglyceryl ester, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, copolymers, for example vinylpyrrolidone / vinyl acetate copolymer, water-soluble acrylic acid polymers / copolymers or their esters or salts, for example partial ester copolymers of acrylic / methylene ether, acrylic and methylene acrylate, such as acrylic / methylene ether, acrylic and 20-methacrylic acid, acrylic and polyacrylate fatty acids, such as acrylic / methylene ether, acrylic and polyacrylate fatty acids, such as acrylic / methylene glycol, acrylic and ethylene / methacrylic ether, acrylic and 20-methacrylate, such as acrylic / methylene ether, acrylic and polyacrylate, such as acrylic / polyglycerol, acrylic and polyglycerol from acrylic /
  • Substances such as, for example, polyethoxylated lanolin derivatives, lecithin derivatives, polyol fatty acid esters, monoglycerides and Fatty acid alkanolamides are used, the latter also serving as foam stabilizers.
  • polyethoxylated lanolin derivatives such as, for example, polyethoxylated lanolin derivatives, lecithin derivatives, polyol fatty acid esters, monoglycerides and Fatty acid alkanolamides
  • foam stabilizers for example, isopropyl palmitate, glycerin and / or sorbitol are available as a moisturizing substance.
  • Metal salts of fatty acids such as e.g. Magnesium, aluminum and / or zinc stearate can be used.
  • Biogenic active substances are understood to mean, for example, plant extracts and vitamin complexes.
  • the agents according to the invention can contain organic solvents.
  • organic solvents In principle, all monohydric or polyhydric alcohols are suitable as organic solvents. Alcohols with 1 to 4 carbon atoms such as ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, i-butanol, t-butanol, glycerol and mixtures of the alcohols mentioned are preferably used.
  • Other preferred alcohols are polyethylene glycols with a relative
  • polyethylene glycol with a relative molecular weight between 200 and 600 and in amounts up to 45% by weight and of polyethylene glycol with a relative molecular weight between 400 and 600 in amounts of 5 to 25% by weight is preferred
  • suitable solvents are, for example, triacetin (glycerol triacetate) and 1-methoxy-2-propanol.
  • the agents according to the invention can be mixed with conventional ceramides, pseudoceramides, fatty acid-N-alkylpolyhydroxyalkylamides, cholesterol, cholesterol fatty acid esters, fatty acids, triglycerides, cerebrosides, phospholipids and similar substances as a care additive.
  • Suitable preservatives are phenoxyethanol, parabens, pentanediol or sorbic acid.
  • the dyes which can be used are those which are suitable and approved for cosmetic purposes.
  • Suitable antifungal active ingredients are preferably ketoconazole, oxiconazole, terbinafine, bifonazole, butoconazole, cloconazole, clotrimazole, econazole, enilconazole, fenticonazole, isoconazole, miconazole, sulconazole, tioconazole fluonazole, ionafineazonazole, ionafine, zonafineazonazole, ioconazole, ioconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionocon
  • Substances such as, for example, polyethoxylated lanolin derivatives, lecithin derivatives, polyol fatty acid esters, monoglycerides and fatty acid alkanolamides can be used as superfatting agents, the latter simultaneously serving as foam stabilizers.
  • polyethoxylated lanolin derivatives such as, for example, polyethoxylated lanolin derivatives, lecithin derivatives, polyol fatty acid esters, monoglycerides and fatty acid alkanolamides
  • foam stabilizers for example, isopropyl palmitate, glycerin and / or sorbitol are available as a moisturizing substance.
  • Metal salts of fatty acids such as e.g. Magnesium, aluminum and / or zinc stearate can be used.
  • Biogenic active substances are understood to mean, for example, plant extracts and vitamin complexes.
  • the agents according to the invention can contain organic solvents.
  • organic solvents In principle, all monohydric or polyhydric alcohols are suitable as organic solvents. Alcohols with 1 to 4 carbon atoms such as ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, i-butanol, t-butanol, glycerol and mixtures of the alcohols mentioned are preferably used.
  • Other preferred alcohols are polyethylene glycols with a relative molecular weight below 2000. In particular, use of polyethylene glycol with a relative molecular weight between 200 and 600 and in amounts up to
  • polyethylene glycol with a molecular weight between 400 and 600 in amounts of 5 to 25 wt .-% preferred.
  • suitable solvents are, for example, triacetin (glycerol triacetate) and 1-methoxy-2-propanol.
  • the agents according to the invention can be mixed with conventional ceramides, pseudoceramides, fatty acid-N-alkylpolyhydroxyalkylamides, cholesterol, cholesterol fatty acid esters, fatty acids, triglycerides, cerebrosides, Phospholipids and similar substances can be mixed as a care additive.
  • Suitable preservatives are, for example, phenoxyethanol, parabens, pentanediol or sorbic acid.
  • the dyes which can be used are those which are suitable and approved for cosmetic purposes.
  • Suitable antifungal active ingredients are preferably ketoconazole, oxiconazole, terbinafine, bifonazole, butoconazole, cloconazole, clotrimazole, econazole, enilconazole, fenticonazole, isoconazole, miconazole, sulconazole, tioconazole fluonazole, ionafineazonazole, ionafine, zonafineazonazole, ioconazole, ioconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole, ionoconazole,
  • the agents according to the invention are usually adjusted to a pH in the range 2 to 12, preferably pH 3 to 8.
  • the agents are rinse-off products, particularly preferably shampoos, shower baths, shower gels and foam baths.
  • Modern rinse-off products often have a high proportion of conditioning agents, which can also consist of oil components. Consequently, these agents can exist as emulsions.
  • the agents are leave-on products, preferably in the form of emulsions, particularly preferably skin care agents, day creams, night creams, skin care creams, nutritional creams, body lotions, ointments, sunscreens, lip care agents and deodorants.
  • surfactant-free aqueous agents and emulsions for example for hair treatments and conditioners, hair gels but also for permanent waving agents, hair colorants, and for decorative cosmetics, for example make-ups, eye shadows, lipsticks, mascara and the like.
  • agents according to the invention can also be used without the use of an additional co-emulsifier and / or without the use of an additional consistency agent.
  • the use of co-emulsifiers and / or consistency enhancers is therefore not mandatory, but is of course possible.
  • a combination with other known co-emulsifiers and / or consistency agents can be desirable for setting special cosmetic profiles and for exploiting synergistic effects.
  • copolymers used in the examples are representatives of the particularly preferred copolymers No. 1 to No. 67 already listed in the description.
  • the copolymers were prepared by processes 1, 2, 3 or 4 given there using the preferred initiators and solvents.
  • Polymer I 100 g AMPS + 0 g Genapol LA 070
  • Polymer II 90 g AMPS + 10 g Genapol LA 070
  • Polymer III 80 g AMPS + 20 g Genapol LA 070
  • Butanol (method 1) produced and were used in the form of the ammonium salt.
  • the viscosity was determined using an RV Brookfield viscometer (spindle according to table),
  • the unsubstituted comparative polymer I shows no viscosity in aqueous solution.
  • the polymers II and III according to the invention thicken significantly aqueous systems. The thickening performance depends on the salt concentration and the degree of substitution. Transparent gels are obtained.
  • Example 1 O / W skin milk with thermal water

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Abstract

Gegenstand der Erfindung sind elektrolythaltige kosmetische, pharmazeutische und dermatologische Mittel, enthaltend mindestens ein Copolymer, erhältlich durch radikalische Copolymerisation von A) Acryloyldimethyltaurinsäure und/oder Acryloyldimethyltauraten, B) gegebenenfalls einem oder mehreren weiteren olefinisch ungesättigten, nicht kationischen, Comonomeren, C) gegebenenfalls einem oder mehreren olefinisch ungesättigten, kationischen Comonomeren, D) gegebenenfalls einer oder mehreren siliziumhaltigen Komponente(n), E) gegebenenfalls einer oder mehreren fluorhaltigen Komponente(n), F) gegebenenfalls einem oder mehreren Makromonomeren, G) wobei die Copolymerisation gegebenenfalls in Gegenwart mindestens eines polymeren Additivs erfolgt, H) mit der Maßgabe, dass die Komponente A) mit mindestens einer Komponente ausgewählt aus einer der Gruppen.

Description

Beschreibung
Elektrolythaltige kosmetische, pharmazeutische und dermatologische Mittel
Die vorliegende Erfindung betrifft Elektrolythaltige kosmetische, pharmazeutische und dermatologische Mittel, enthaltend kammförmige Copolymere auf Basis von Acryloyldimethyltaurinsaure.
Verbraucherwünsche und Rheologie kosmetischer Produkte sind eng miteinander verknüpft. So wird z.B. das visuelle Erscheinungsbild einer Creme oder Lotion durch die Viskosität beeinflusst. Die sensorischen Eigenschaften, wie Konsistenz oder Verteilbarkeit bestimmen das individuelle Profil eines Kosmetikproduktes. Auch die Lagerstabilität der Formulierung, z.B von perlglänzenden Shampoos oder ölhaltigen Duschbädern steht in enger Abhängigkeit zu den rheologischen Eigenschaften des Produktes.
Ein flüssiges Tensidsystem muss zudem auch eine Viskosität haben, die dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst ist und sich möglichst variabel einstellen lässt. So ist die Viskosität ein entscheidendes Kriterium für die Qualität eines flüssigen Tensidpräparates. Es werden z.B. von einem Duschgel relativ hohe Viskositäten gefordert, während ein Haarshampoo gewöhnlich eine fließfähige Flüssigkeit mit einer relativ niedrigen Viskosität darstellt.
Im kosmetischen Bereich kommt daher Polyelektrolyten als Verdicker und
Gelbildner eine tragende Rolle zu. Stand der Technik sind insbesondere die auf Basis der Poly(meth)acrylsäure hergestellten Polyacrylsäuren und deren wasserlösliche Copolymere. Die Vielfalt der möglichen Strukturen und die damit verbundenen vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten drücken sich nicht zuletzt in einer Vielzahl von neuen Patenten aus, die seit Mitte der 70iger Jahre weltweit angemeldet wurden. Ein wesentlicher Nachteil dieser Verdicker auf Basis Poly(meth)acrylsäure ist die starke pH-Abhängigkeit der Verdickungsleistung. So wird im allgemeinen Viskosität nur dann aufgebaut, wenn der pH Wert der Formulierung oberhalb von pH 6 eingestellt ist und somit die Poly(meth)acrylsäure in neutralisierter Form vorliegt. Ferner sind die entsprechenden Gele/Formulierung empfindlich gegenüber UV-Strahlung als auch Scherung und vermitteln auf der Haut zudem ein klebriges Gefühl. Auch die Handhabung dieser Verdickerpolymere ist verbesserungswürdig: Da die Verdicker auf Basis von Poly(meth)acrylsäure i.a. in saurer Form vorliegen, bedarf es bei der Formulierung eines zusätzlichen Neutralisationsschrittes. Ein weiterer gravierender Nachteil der Verdicker auf Basis von Poly(meth)acrylsäure ist eine die starke Empfindlichkeit gegenüber Elektrolyten. Sobald wässrige Systeme (Gele, Emulsionen etc), enthaltend Polyelektrolyte, in Kontakt mit Salz kommen, fällt die Viskosität dramatisch ab. Dieser Viskositätsabbau wird durch eine Abschirmung der ionischen Zentren im Polymer durch den Elektrolyt erklärt, was zu einem Kollabieren der Polymer- Netzwerkstruktur führt. Zudem werden die wässrige Systeme, enthaltend Polyelektrolyte, bei Kontakt mit Salz trüb.
Verdickung von elektrolythaltigen wässrigen Tensidsystemen erfolgt daher im allgemeinen durch Zugabe von Cellulose Derivate, natürlichen Polymeren (z.B. Xanthan Gum, Guar), nichtionischen Tensiden oder Polyethylenglykol-Derivaten.
Alle diese Verdickersysteme führen zu Tensidsystemen, die strukturviskos und/oder thixotrop sind. Je nach Verdicker sind allerdings auch diverse Nachteile in
Kauf zu nehmen:
Die Verdickungsleistung von vielen Cellulose Derivaten wird durch Salz stark herabgesetzt. Natürliche Polymere sind sehr schwierig zu verarbeiten, zudem sind klare
Formulierungen häufig nicht realisierbar.
Bekannte nichtionische Verdickungsmittel für flüssige Tensidformulierungen sind unter anderem Fettsäurealkanolamide. Als Fettsäurealkanolamid wird in der Praxis bevorzugt das Kokosfettsäurediethanolamid eingesetzt. Es zeigt gegenüber anderen Fettsäurediethanolamiden die besten Verdickungseigenschaften.
Nachteilig ist jedoch das Vorhandensein von Aminischen
Nebenverbindungen/Verunreinigungen.
Polyethylenglykol-Derivate wie PEG 6000 Distearate, PEG-120 Methyl Glucose Dioleate, PEG-150 Pentaerythrityl Tetrastearate, PEG-20 Methyl Glucose Sesquistearate etc, sind sowohl aufwendig in der Herstellung (mangelnde Konformität von batch zu batch), als auch teilweise kompliziert zu verarbeiten sind (Aufschmelzen bzw. Lösen bei hoher Temperatur, hohe Einsatzmengen).
Somit besteht ein Bedarf für Polymere, die hervorragende Verdickerleistung auch in Gegenwart von Elektrolyten gewährleisten, einfach zu verarbeiten sind, über einen breiten pH Bereich einsetzbar sind und hervorragende Theologische und sensorische Eigenschaften bei gleichzeitig guter Stabilität zeigen. Es stellte sich zudem die Aufgabe, Zusätze zu finden, die sich zur Viskositätseinstellung in
Tensidformulierungen eignen, vorzugsweise klare Lösungen geben, universal und bei geringer Einsatzkonzentration verwendbar sind, und zudem toxikologisch unbedenklich sind.
Überraschend wurde nun gefunden, dass eine neue Klasse von kammförmigen Copolymeren auf Basis von Acryloyldimethyltaurinsaure- die sowohl als Verdicker, Konsistenzgeber, Emulgator, Dispergator, Gleitmittel, Conditioner und/oder Stabilisator geeignet sind - hervorragend zur Verwendung in elektrolythaltigen kosmetischen, pharmazeutischen und dermatologischen Mitteln geeignet sind.
Gegenstand der Erfindung sind daher elektrolythaltige kosmetische, dermatologische und pharmazeutische Mittel, enthaltend mindestens ein Copolymer, erhältlich durch radikalische Copolymerisation von A) Acryloyldimethyltaurinsaure und/oder Acryloyldimethyltauraten, B) gegebenenfalls einem oder mehreren weiteren olefinisch ungesättigten, nicht kationischen, gegebenenfalls vernetzenden, Comonomeren, die wenigstens ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom aufweisen und ein Molekulargewicht kleiner 500 g/mol besitzen,
C) gegebenenfalls einem oder mehreren olefinisch ungesättigten, kationischen Comonomeren, die wenigstens ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder
Phosphoratom aufweisen und ein Molekulargewicht kleiner 500 g/mol besitzen,
D) gegebenenfalls einer oder mehreren mindestens monofunktionellen, zur radikalischen Polymerisation befähigten, siliziumhaltigen Komponente(n),
E) gegebenenfalls einer oder mehreren mindestens monofunktionellen, zur radikalischen Polymerisation befähigten, fluorhaltigen Komponente(n),
F) gegebenenfalls einem oder mehreren einfach oder mehrfach olefinisch ungesättigten, gegebenenfalls vernetzenden, Makromonomeren, die jeweils mindestens ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom besitzen und ein zahlenmittleres Molekulargewicht größer oder gleich 200 g/mol aufweisen, wobei es sich bei den Makromonomeren nicht um eine siliziumhaltige Komponente D) oder fluorhaltige Komponente E) handelt, G) wobei die Copolymerisation gegebenenfalls in Gegenwart mindestens eines polymeren Additivs mit zahlenmittleren Molekulargewichten von 200 g/mol bis 109 g/mol erfolgt, H) mit der Maßgabe, dass die Komponente A) mit mindestens einer
Komponente ausgewählt aus einer der Gruppen D) bis G) copolymerisiert wird.
Die erfindungsgemäßen Copolymere besitzen bevorzugt ein Molekulargewicht von 103 g/mol bis 109 g/mol, besonders bevorzugt von 104 bis 107 g/mol, insbesondere bevorzugt 5*104 bis 5*106 g/mol.
Bei den Acryloyldimethyltauraten kann es sich um die anorganischen oder organischen Salze der Acryloyldimethyltaurinsaure handeln. Bevorzugt werden die Li+-, Na+-, K+-, Mg++-, Ca++-, Al+++- und/oder NH4 +-Salze. Ebenfalls bevorzugt sind die Monoalkylammonium-, Dialkylammonium-, Trialkylammonium- und/oder Tetraalkylammoniumsalze, wobei es sich bei den Alkylsubstituenten der Amine unabhängig voneinander um (Cι-C22)-Alkylreste oder (C2-Cιo)-Hydroxyalkylreste handeln kann. Weiterhin sind auch ein bis dreifach ethoxylierte Ammoniumverbindungen mit unterschiedlichem Ethoxylierungsgrad bevorzugt. Es sollte angemerkt werden, dass auch Mischungen von zwei- oder mehreren der oben genannten Vertreter im Sinne der Erfindung sind.
Der Neutralisationsgrad der Acryloyldimethyltaurinsaure kann zwischen 0 und 100 % betragen, besonders bevorzugt ist ein Neutralisationsgrad von oberhalb 80%. Bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere beträgt der Gehalt an Acryloyldimethyltaurinsaure bzw. Acryloyldimethyltauraten mindestens 0,1 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 99,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 bis 98 Gew.-%.
Als Comonomere B) können alle olefinisch ungesättigten, nicht kationischen Monomere eingesetzt werden, deren Reaktionsparameter eine Copolymerisation mit Acryloyldimethyltaurinsaure und/oder Acryloyldimethyltauraten in den jeweiligen Reaktionsmedien erlauben. Als Comonomere B) bevorzugt sind ungesättigte Carbonsäuren und deren Anhydride und Salze, sowie deren Ester mit aliphatischen, olefinischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen Alkoholen mit einer Kohlenstoffzahl von 1 bis 30. Als ungesättigte Carbonsäuren besonders bevorzugt sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Styrolsulfonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure, Itaconsäure und Seneciosäure.
Als Gegenionen bevorzugt sind Li+, Na\ K+, Mg++, Ca++, Al+++, NH4\ Monoalkyl- ammonium-, Dialkylammonium-, Trialkylammonium- und/oder Tetraalkyl- ammoniumreste, wobei es sich bei den Alkylsubstituenten der Amine unabhängig voneinander um (Cι-C22)-Alkylreste oder (C2-Cιo)-Hydroxyalkylreste handeln kann. Zusätzlich können auch ein bis dreifach ethoxylierte Ammoniumverbindungen mit unterschiedlichem Ethoxylierungsgrad Anwendung finden. Der Neutralisationsgrad der Carbonsäuren kann zwischen 0 und 100 % betragen. Als Comonomere B) weiterhin bevorzugt sind offenkettige N-Vinylamide, bevorzugt N-Vinylformamid (VIFA), N-Vinylmethylformamid, N-Vinylmethylacetamid (VIMA) und N-Vinylacetamid; cyclische N-Vinylamide (N-Vinyllactame) mit einer Ringgröße von 3 bis 9, bevorzugt N-Vinylpyrrolidon (NVP) und N-Vinylcaprolactam; Amide der Acryl- und Methacrylsäure, bevorzugt Acrylamid, Methacrylamid, N,N-Dimethyl- acrylamid, N,N-Diethylacrylamid und N,N-Diisopropylacrylamid; alkoxylierte Acryl- und Methacrylamide, bevorzugt Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxymethylmethacrylamid, Hydroxyethylmethacrylamid, Hydroxypropylmethacrylamid und Bernsteinsäuremono-[2-(methacryloyloxy)- ethylester]; N , N-Dimethylaminomethacrylat; Diethylamino-methylmethacrylat; Acryl- und Methacrylamidoglykolsäure; 2- und 4-Vinylpyridin; Vinylacetat;
Methacrylsäureglycidylester; Styrol; Acrylnitril; Vinylchlorid; Stearylacrylat;
Laurylmethacrylat; Vinylidenchlorid; und/oder Tetrafluorethylen.
Als Comonomere B) ebenfalls geeignet sind anorganische Säuren und deren
Salze und Ester. Bevorzugte Säuren sind Vinylphosphonsäure, Vinylsulfonsäure,
Allylphosphonsäure und Methallylsulfonsäure.
Der Gewichtsanteil der Comonomere B), bezogen auf die Gesamtmasse der
Copolymere, kann 0 bis 99,8 Gew.-% betragen und beträgt bevorzugt 0,5 bis
80 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 50 Gew.-%.
Als Comonomere C) kommen alle olefinisch ungesättigten Monomere mit kationischer Ladung in Frage, die in der Lage sind, in den gewählten Reaktionsmedien mit Acryloyldimethyltaurinsaure oder deren Salze Copolymere zu bilden. Die dabei resultierende Verteilung der kationischen Ladungen über die Ketten hinweg kann statistisch, alternierend, block- oder gradientenartig sein. Es sei darauf hingewiesen werden, dass unter den kationischen Comonomeren C) auch solche zu verstehen sind, die die kationische Ladung in Form einer betainischen, zwitterionischen, oder amphoteren Struktur tragen. Comonomere C) im Sinne der Erfindung sind auch aminofunktionalisierte Precursor, die durch polymeranaloge Reaktionen in Ihre entsprechenden quaternären (z.B. Reaktion mit Dimethylsulfat, Methylchlorid), zwitterionischen (z.B. Reaktion mit Wasserstoffperoxid), betainischen (z.B. Reaktion mit Chloressigsäure), oder amphotere Derivate überführt werden können.
Besonders bevorzugt als Comonomere C) sind
Diallyldimethylammoniumchlorid (DADMAC) ,
[2-(Methacryloyloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid (MAPTAC),
[2-(Acryloyloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid,
[2-Methacrylamidoethyl]trimethylammoniumchlorid, [2-(Acrylamido)ethyl]trimethylammoniumchlorid,
N-Methyl-2-vinylpyridiniumchlorid
N-Methyl-4-vinylpyridiniumchlorid
Dimethylaminoethylmethacrylat, Dimethylaminopropylmethacrylamid, Methacryloylethyl-N-oxid und/oder Methacryloylethyl-betain.
Der Gewichtsanteil der Comonomeren C) kann, bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere, 0,1 bis 99,8 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 30 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% betragen.
Als polymerisationsfähige, siliziumhaltige Komponenten D) sind alle mindestens einfach olefinisch ungesättigten Verbindungen geeignet, die unter den jeweils gewählten Reaktionsbedingungen zur radikalischen Copolymerisation befähigt sind. Dabei muss die Verteilung der einzelnen silikonhaltigen Monomere über die entstehenden Polymerketten hinweg nicht notwendigerweise statistisch erfolgen. Auch die Ausbildung von beispielsweise block- (auch multiblock-) oder gradientenartigen Strukturen ist im Sinne der Erfindung. Kombinationen von zwei oder mehreren unterschiedlichen silikonhaltigen Vertretern sind auch möglich. Die Verwendung von silikonhaltigen Komponenten mit zwei oder mehr polymerisationsaktiven Gruppen führt zum Aufbau verzweigter oder vernetzter Strukturen.
Bevorzugte silikonhaltige Komponenten sind solche gemäß Formel (I)
R1 - Z- [(Si(R3R4)-O-)w-(Si(R5R6)-O)x-]- R2 (I).
Dabei stellt R1 eine polymerisationsfähige Funktion aus der Gruppe der vinylisch ungesättigten Verbindungen dar, die zum Aufbau polymerer Strukturen auf radikalischem Wege geeignet ist. Bevorzugt stellt R1 einen Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, Methylvinyl-, Acryl- (CH2=CH-CO-), Methacryl- (CH2=C[CH3]-CO-), Crotonyl-, Senecionyl-, Itaconyl-, Maleinyl-, Fumaryl- oder Styrylrest dar. Zur Anbindung der silikonhaltigen Polymerkette an die reaktive Endgruppe R1 ist eine geeignete chemische Brücke Z erforderlich. Bevorzugte Brücken Z sind -O-, -((Cι - C50)Alkylen)-, -((C6 - C30) Arylen)-, -((C5 - C8) Cycloalkylen)-, -((Cι-C5o)Alkenylen)-, -(Polypropylenoxid)n-, -(Polyethylenoxid)0-, -(Polypropylenoxid)n(Polyethylenoxid)0-, wobei n und o unabhängig voneinander Zahlen von 0 bis 200 bedeuten und die Verteilung der EO/PO-Einheiten statistisch oder blockförmig sein kann. Weiterhin geeignet als Brückegruppierungen Z sind -((Cι - C10)Alkyl)-(Si(OCH3)2)- und -(Si(OCH3)2)-. Der polymere Mittelteil wird durch silikonhaltige Wiederholungseinheiten repräsentiert.
Die Reste R3, R4, R5 und R6 bedeuten unabhängig voneinander -CH3, -O-CH3, -C6H5 oder -O-C6H5. Die Indizes w und x repräsentieren stöchiometrische Koeffizienten, die unabhängig voneinander 0 bis 500, bevorzugt 10 bis 250, betragen.
Die Verteilung der Wiederholungseinheiten über die Kette hinweg kann nicht nur rein statistisch, sondern auch blockartig, alternierend oder gradientenartig sein kann.
R2 kann einerseits einen aliphatischen, olefinischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen (C-i - C5o)-Kohlen Wasserstoff rest symbolisieren (linear oder verzweigt) oder -OH, -NH2, -N(CH3)2, -R7 oder für die Struktureinheit [-Z-R1] stehen. Die Bedeutung der beiden Variablen Z und R1 wurde bereits erklärt. R7 steht für weitere Si-haltige Gruppierungen. Bevorzugte R7-Reste sind -O-Si(CH3)3, -O-Si(Ph)3, -O-Si(O-Si(CH3)3)2CH3) und -O-Si(O-Si(Ph)3)2Ph).
Wenn R2 ein Element der Gruppe [-Z-R1] darstellt, handelt es sich um difunktionelle, Monomere, die zur Vernetzung der entstehenden Polymerstrukturen herangezogen werden können. Formel (I) beschreibt nicht nur vinylisch funktionalisierte, silikonhaltige Polymerspezies mit einer polymertypischen Verteilung, sondern auch definierte Verbindungen mit diskreten Molekulargewichten.
Besonders bevorzugte silikonhaltige Komponenten sind die folgenden acrylisch- oder methacrylisch modifizierten silikonhaltigen Komponenten:
Figure imgf000010_0001
Methacryloxypropyldimethylsilyl endgeblockte Polydimethylsiloxane (f=2 bis 500)
Figure imgf000010_0002
Methacryloxypropyl endgeblockte Polydimethylsiloxane (f= 2 bis 500 bis)
Figure imgf000010_0003
Vinyldimethoxysilyl endgeblockte Polydimethylsiloxane (f=2-500).
Bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere kann der Gehalt an siliziumhaltigen Komponenten bis 99,8 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% betragen.
Als polymerisationsfähige, fluorhaltige Komponenten E) sind alle mindestens einfach olefinisch ungesättigten Verbindungen geeignet, die unter den jeweils gewählten Reaktionsbedingungen zur radikalischen Copolymerisation befähigt sind. Dabei muss die Verteilung der einzelnen fluorhaltigen Monomere über die entstehenden Polymerketten hinweg nicht notwendigerweise statistisch erfolgen. Auch die Ausbildung von beispielsweise block- (auch multiblock-) oder gradientenartigen Strukturen ist im Sinne der Erfindung. Kombinationen von zwei oder mehreren unterschiedlichen, fluorhaltigen Komponenten E) ist auch möglich, wobei dem Experten klar ist, dass monofunktionelle Vertreter zur Bildung kammförmiger Strukturen führen, wohingegen di-, tri-, oder polyfunktionelle Komponenten E) zu zumindest teilvernetzten Strukturen führen.
Bevorzugte fluorhaltige Komponenten E) sind solche gemäß Formel (II)
R1-Y-CrH2rCsF2sCF3 (II)
Dabei stellt R1 eine polymerisationsfähige Funktion aus der Gruppe der vinylisch ungesättigten Verbindungen dar, die zum Aufbau polymerer Strukturen auf radikalischem Wege geeignet ist. Bevorzugt stellt R1 ein Vinyl-, Allyl-, Methallyl-,
Methylvinyl-, Acryl- (CH2=CH-CO-), Methacryl- (CH2=C[CH3]-CO-), Crotonyl-,
Senecionyl-, Itaconyl-, Maleinyl-, Fumaryl- oder Styrylrest, besonders bevorzugt einen Acryl- und Methacrylrest, dar.
Zur Anbindung der fluorhaltigen Gruppierung an die reaktive Endgruppe R1 ist eine geeignete chemische Brücke Y erforderlich. Bevorzugte Brücken Y sind -O-,
-C(O)-, -C(O)-O-, -S-, -O-CH2-CH(O-)-CH2OH, -O-CH2-CH(OH)-CH2-O-,
-O-SOz-O- , -O-S(O)-O-, -PH-, -P(CH3)-, -PO3-, -NH-, -N(CH3)-,
-O-(Cι-C50)Alkyl-O-, -O-Phenyl-O-, -O-Benzyl-O-, -O-(C5-C8)Cycloalkyl-O-,
-©-(CrCsoJAlkenyl-O-, -O-(CH(CH3)-CH2-O)n-, -O-(CH2-CH2-O)n- und -O-([CH-CH2-O]n-[CH2-CH2-O]m)0-, wobei n, m und 0 unabhängig voneinander
Zahlen von 0 bis 200 bedeuten und die Verteilung der EO- und PO-Einheiten statistisch oder blockförmig sein kann.
Bei r und s handelt es sich um stöchiometrische Koeffizienten, die unabhängig voneinander Zahlen von 0 bis 200 bedeuten.
Bevorzugte fluorhaltige Komponenten E) gemäß Formel (II) sind
Perfluorhexylethanol-methacrylat,
Perfluorhexoylpropanol-methacrylat,
Perfluoroctyethanol-methacrylat, Perfluoroctylpropanol-methacrylat,
Perfluorhexylethanolylpolygycolether-methacrylat,
Perfluorhexoyl-propanolyl-poly-[ethylglykol-co-propylenglycolether]-acrylat,
Perfluoroctyethanolyl-poly-[ethylglykol-blockco-propylenglycolether]-methacrylat, Perfluoroctylpropanolyl-polypropylen-glycolether-methacr lat.
Bezogen auf die Gesamtmasse des Copolymeren kann der Gehalt an fluorhaltigen Komponenten bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% betragen.
Bei den Makromonomeren F) handelt sich um mindestens einfach olefinisch funktionalisierte Polymere mit einer oder mehreren diskreten Wiederholungseinheiten und einem zahlenmittleren Molekulargewicht größer oder gleich 200 g/mol. Bei der Copolymerisation können auch Mischungen chemisch unterschiedlicher Makromonomere F) eingesetzt werden. Bei den Makromonomeren handelt es sich um polymere Strukturen, die aus einer oder mehreren Wiederholungseinheit(en) aufgebaut sind und eine für Polymere charakteristische Molekulargewichtsverteilung aufweisen.
Bevorzugt als Makromonomere F) sind Verbindungen gemäß Formel (III)
R1 - Y - [(A)v - (B)w - (C)x - (D)z] - R2 (III)
R1 stellt eine polymerisationsfähige Funktion aus der Gruppe der vinylisch ungesättigten Verbindungen dar, die zum Aufbau polymerer Strukturen auf radikalischem Wege geeignet sind. Bevorzugt stellt R1 einen Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, Methylvinyl-, Acryl- (CH2=CH-CO-), Methacryl- (CH2=C[CH3]-CO-), Crotonyl-, Senecionyl-, Itaconyl-, Maleinyl-, Fumaryl- oder Styrylrest dar. Zur Anbindung der Polymerkette an die reaktive Endgruppe ist eine geeignete verbrückende Gruppe Y erforderlich. Bevorzugte Brücken Y sind -O-, -C(O)-, -C(O)-O-, -S-, -O-CH2-CH(O-)-CH2OH, -O-CH2-CH(OH)-CH2O-, -O-SO2-O-, -O-SO2-O-, -O-SO-O-, -PH-, -P(CH3)-, -PO3-, -NH- und -N(CH3)-, besonders bevorzugt -O-. Der polymere Mittelteil des Makromonomeren wird durch die diskreten Wiederholungseinheiten A, B, C und D repräsentiert. Bevorzugte Wiederholungseinheiten A,B,C und D leiten sich ab von Acrylamid, Methacrylamid, Ethylenoxid, Propylenoxid, AMPS, Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Maleinsäure, Vinylacetat, Styrol, 1,3-Butadien, Isopren, Isobuten,
Diethylacrylamid und Diisopropylacrylamid.
Die Indizes v, w, x und z in Formel (III) repräsentieren die stöchiometrische
Koeffizienten betreffend die Wiederholungseinheiten A, B, C und D. v, w, x und z betragen unabhängig voneinander 0 bis 500, bevorzugt 1 bis 30, wobei die Summe der vier Koeffizienten im Mittel ≥ 1 sein muss.
Die Verteilung der Wiederholungseinheiten über die Makromonomerkette kann statistisch, blockartig, alternierend oder gradientenartig sein.
R2 bedeutet einen linearen oder verzweigten aliphatischen, olefinischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen (Cι-C5o)-Kohlenwasser- stoffrest, OH, -NH2, -N(CH3)2 oder ist gleich der Struktureinheit [-Y-R1].
Im Falle von R2 gleich [-Y-R1] handelt es sich um difunktionelle Makromonomere, die zur Vernetzung der Copolymere geeignet sind.
Besonders bevorzugt als Makromonomere F) sind acrylisch- oder methacrylisch monofunktionalisierte Alkylethoxylate gemäß Formel (IV).
Figure imgf000013_0001
R3, R4, R5 und R& bedeuten unabhängig voneinander Wasserstoff oder n-aliphatische, iso-aliphatische, olefinische, cycloaliphatische, arylaliphatische oder aromatische (Cι-C3o)-Kohlenwasserstoffreste.
Bevorzugt sind R3 und R gleich H oder -CH3, besonders bevorzugt H; R5 ist gleich H oder -CH3; und Rβ ist gleich einem n-aliphatischen, iso-aliphatischen, olefinischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen (Cι-C3o)- Kohlenwasserstoffrest. v und w sind wiederum die stöchiometrischen Koeffizienten betreffend die Ethylenoxideinheiten (EO) und Propylenoxideinheiten (PO), v und w betragen unabhängig voneinander 0 bis 500, bevorzugt 1 bis 30, wobei die Summe aus v und w im Mittel > 1 sein muss. Die Verteilung der EO- und PO-Einheiten über die Makromonomerkette kann statistisch, blockartig, alternierend oder gradientenartig sein. Y steht für die obengenannten Brücken.
Weiterhin insbesondere bevorzugte Makromonomeren F) haben die folgende Struktur gemäß Formel (IV):
Figure imgf000014_0001
Weiterhin als Makromonomere F) insbesondere geeignet sind Ester der (Meth)acrylsäure mit
(Cιo-Cι8)-Fettalkoholpolyglykolethem mit 8 EO-Einheiten (Genapol® C-080) Cn-Oxoalkoholpolyglykolethern mit 8 EO-Einheiten (Genapol® UD-080) (Ci2-Cι4)-Fettalkoholpolyglykolethem mit 7 EO-Einheiten (Genapol® LA-070) (Ci2-Cι4)-Fettalkoholpolyglykolethem mit 11 EO-Einheiten (Genapol® LA-110) (Ci6-C18)-Fettalkoholpolyglykolethern mit 8 EO-Einheiten (Genapol® T-080) (Ci6-Cι8)-Fettalkoholpolyglykolethem mit 15 EO-Einheiten (Genapol® T-150) (Ci6-Cι8)-Fettalkoholpolyglykolethem mit 11 EO-Einheiten (Genapol® T-110) (Ci6-C18)-Fettalkoholpolyglykolethem mit 20 EO-Einheiten (Genapol® T-200) (Ci6-Cι8)-Fettalkoholpolyglykolethern mit 25 EO-Einheiten (Genapol® T-250) (Cι8-C22)-Fettalkoholpolyglykolethern mit 25 EO-Einheiten und/oder iso-(C16-Cι8)-Fettalkoholpolyglykolethern mit 25 EO-Einheiten. Bei den Genapol®-Typen handelt es sich um Produkte der Firma Clariant GmbH.
Bevorzugt beträgt das Molekulargewicht der Makromonomeren F) 200 g/mol bis 106 g/mol, besonders bevorzugt 150 bis 104 g/mol und insbesondere bevorzugt 200 bis 5000 g/mol.
Bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere kann der gehalt an Makromonomeren bis zu 99,9 Gew.-% betragen. Bevorzugt finden die Bereiche 0,5 bis 30 Gew.-% und 70 bis 99,5 Gew.-% Anwendung. Besonders bevorzugt sind Bereiche von 1 bis 20 Gew.-% und 75 bis 95 Gew.-%.
Bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), C) und D) erhältlich sind.
Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), C) und E) erhältlich sind.
Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), C) und F) erhältlich sind.
Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), B) und F) erhältlich sind.
Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A), D) und F) erhältlich sind. Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A) und F) erhältlich sind.
Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A) und D) erhältlich sind.
Weiterhin bevorzugt als Copolymere sind solche, die durch Copolymerisation mindestens der Komponenten A) und E) erhältlich sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Copolymerisation in Gegenwart mindestens eines polymeren Additivs G) durchgeführt, wobei das Additiv G) vor der eigentlichen Copolymerisation dem Polymerisationsmedium ganz- oder teilweise gelöst zugegeben wird. Die Verwendung von mehreren Additiven G) ist ebenfalls erfindungsgemäß. Vernetzte Additive G) können ebenfalls verwendet werden.
Die Additive G) bzw. deren Mischungen müssen lediglich ganz oder teilweise im gewählten Polymerisationsmedium löslich sein. Während des eigentlichen Polymerisationsschrittes hat das Additiv G) mehrere Funktionen. Einerseits verhindert es im eigentlichen Polymerisationsschritt die Bildung übervernetzter Polymeranteile im sich bildenden Copolymerisat und andererseits wird das Additiv G) gemäß dem allgemein bekannten Mechanismus der Pfropfcopolymerisation statistisch von aktiven Radikalen angegriffen. Dies führt dazu, dass je nach Additiv G) mehr oder weniger große Anteile davon in die Copolymere eingebaut werden. Zudem besitzen geeignete Additive G) die Eigenschaft, die Lösungsparameter der sich bildenden Copolymere während der radikalischen Polymerisationsreaktion derart zu verändern, dass die mittleren Molekulargewichte zu höheren Werten verschoben werden. Verglichen mit analogen Copolymeren, die ohne den Zusatz der Additive G) hergestellt wurden, zeigen solche, die unter Zusatz von Additiven G) hergestellt wurden, vorteilhafterweise eine signifikant höhere Viskosität in wässriger Lösung.
Bevorzugt als Additive G) sind in Wasser und/oder Alkoholen, bevorzugt in t- Butanol, lösliche Homo- und Copolymere. Unter Copolymeren sind dabei auch solche mit mehr als zwei verschiedenen Monomertypen zu verstehen. Besonders bevorzugt als Additive G) sind Homo- und Copolymere aus N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinylpyrrolidon, Ethylenoxid, Propylenoxid, Acryloyldimethyltaurinsaure, N-Vinylcaprolactam, N-Vinylmethylacetamid, Acrylamid, Acrylsäure, Methacrylsäure, N-Vinylmorpholid, Hydroxyethylmethacrylat, Diallyldimethylammoniumchiorid (DADMAC) und/oder [2-(Methacryloyloxy)-ethyl]trimethylammoniumchlorid (MAPTAC); Polyalkylenglykole und/oder Alkylpolyglykole.
Insbesondere bevorzugt als Additive G) sind Polyvinylpyrrolidone (z.B. Luviskol K15®, K20® und K30® von BASF), Poly(N-Vinylformamide), Poly(N- Vinylcaprolactame) und Copolymere aus N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylformamid und/oder Acrylsäure, die auch teilweise oder vollständig verseift sein können.
Das Molekulargewicht der Additive G) beträgt bevorzugt 102 bis 107 g/mol, besonders bevorzugt 0,5*104 bis 106 g/mol.
Die Einsatzmenge des polymeren Additivs G) beträgt, bezogen auf die Gesamtmasse der bei der Copolymerisation zu polymerisierenden Monomere, bevorzugt 0,1 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 20 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 1,5 bis 10 Gew.-%.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Copolymere vernetzt, d.h. sie enthalten Comonomere mit mindestens zwei polymerisationsfähigen Vinylgruppen. Bevorzugte Vernetzer sind Methylenbisacrylamid; Methylenbismethacrylamid; Ester ungesättigter Mono- und Polycarbonsäuren mit Polyolen, bevorzugt
Diacrylate und Triacrylate bzw. -methacrylate, besonders bevorzugt Butandiol- und Ethylenglykoldiacrylat bzw. -methacrylat, Trimethylolpropantriacrylat (TMPTA) und Trimethylolpropantrimethacrylat (TMPTMA); Allylverbindungen, bevorzugt Allyl(meth)acrylat, Triallylcyanurat, Maleinsäurediallylester, Polyallylester, Tetraallyloxyethan, Triallylamin, Tetraallylethylendiamin; Allylester der Phosphorsäure; und/oder Vinylphosphonsäurederivate. Insbesondere bevorzugt als Vernetzer ist Trimethylolpropantriacrylat (TMPTA). Der Gewichtsanteil an vernetzenden Comonomeren, bezogen auf die Gesamtmasse der Copolymere, beträgt bevorzugt bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 bis 10 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0,1 bis 7 Gew.-%.
Als Polymerisationsmedium können alle organischen oder anorganischen Lösungsmittel dienen, die sich bezüglich radikalischer Polymerisationsreaktionen weitestgehend inert verhalten und vorteilhafterweise die Bildung mittlerer oder hoher Molekulargewichte zulassen. Bevorzugt Verwendung finden Wasser; niedere Alkohole; bevorzugt Methanol, Ethanol, Propanole, iso-, sec- und t-Butanol, insbesondere bevorzugt t-Butanol; Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen und Mischungen der vorgenannten Verbindungen.
Die Polymerisationsreaktion erfolgt bevorzugt im Temperaturbereich zwischen 0 und 150°C, besonders bevorzugt zwischen 10 und 100°C, sowohl bei Normaldruck als auch unter erhöhtem oder erniedrigtem Druck. Gegebenenfalls kann die Polymerisation auch unter einer Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise unter Stickstoff, ausgeführt werden.
Zur Auslösung der Polymerisation können energiereiche elektromagnetische Strahlen, mechanische Energie oder die üblichen chemischen Polymerisationsinitiatoren, wie organische Peroxide, z.B. Benzoylperoxid, tert.- Butylhydroperoxid, Methylethylketonperoxid, Cumolhydroperoxid, Dilauroylperoxid oder Azoinitiatoren, wie z.B. Azodiisobutyronitril (AIBN), verwendet werden. Ebenfalls geeignet sind anorganische Peroxyverbindungen, wie z.B. (NH4)2S2O8, K2S2O8 oder H2O2, gegebenenfalls in Kombination mit Reduktionsmitteln (z.B. Natriumhydrogensulfit, Ascorbinsäure, Eisen(ll)-sulfat etc.) oder Redoxsystemen, welche als reduzierende Komponente eine aliphatische oder aromatische Sulfonsäure (z.B. Benzolsulfonsäure, Toluolsulfonsäure etc.) enthalten.
Als Polymerisationsmedium können alle Lösungsmittel dienen, die sich bezüglich radikalischer Polymerisationsreaktionen weitestgehend inert verhalten und die
Bildung hoher Molekulargewichte zulassen. Bevorzugt Verwendung finden Wasser und niedere, tertiäre Alkohole oder Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 30 C-Atomen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsweise wird t-Butanol als Reaktionsmedium verwendet. Mischungen aus zwei- oder mehreren Vertretern der beschriebenen potentiellen Lösungsmitteln sind selbstverständlich ebenfalls erfindungsgemäß. Dies schließt auch Emulsionen von nicht miteinander mischbaren Solventien ein (z.B. Wasser/Kohlenwasserstoffe). Grundsätzlich sind alle Arten der Reaktionsführung geeignet, die zu den erfindungsgemäßen Polymerstrukturen führen (Lösungspolymerisation, Emulsionsverfahren, Fällungsverfahren, Hochdruckverfahren, Suspensionsverfahren," Substanzpolymerisation, Gelpolymerisation usw.). Bevorzugt eignet sich die Fällungspolymerisation, besonders bevorzugt die Fällungspolymerisation in tert.-Butanol.
Die nachfolgende Auflistung zeigt 67 Copolymere, die für die Formulierung der erfindungsgemäßen Mittel besonders vorteilhaft geeignet sind. Die verschiedenen Copolymere Nr. 1 bis Nr. 67 sind gemäß den folgenden Herstellverfahren 1 , 2, 3 und 4 erhältlich.
Verfahren 1:
Diese Polymere sind nach dem Fällungsverfahren in teil. Butanol herstellbar. Dabei wurden die Monomere in t-Butanol vorgelegt, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen auf 60°C durch Zugabe des entsprechenden t-Butanol löslichen Initiators (bevorzugt Dilauroylperoxid) gestartet. Die Polymere werden nach beendeter Reaktion (2 Stunden) durch Absaugen des Lösungsmittels und durch anschließende Vakuumtrocknung isoliert.
Verfahren 2:
Diese Polymere sind nach dem Gelpolymerisationsverfahren in Wasser herstellbar. Dabei werden die Monomere in Wasser gelöst, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen auf 65°C durch Zugabe von geeigneten Initiatoren- oder Initiatorsystemen (bevorzugt Na2S2θ8) gestartet. Die Polymergele werden anschließend zerkleinert und nach Trocknung die Polymere isoliert. Verfahren 3:
Diese Polymere sind nach dem Emulsionsverfahren in Wasser herstellbar. Dabei werden die Monomere in einer Mischung aus Wasser/organ. Lösungsmittel (bevorzugt Cyclohexan) unter Verwendung eines Emulgators emulgiert, die Reaktionsmischung mittels N2 inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen auf 80°C durch Zugabe von geeigneten Initiatoren- oder Initiatorsystemen (bevorzugt Na S2O8) gestartet. Die Polymeremulsionen werden anschließend eingedampft (Cyclohexan fungiert als Schlepper für Wasser) und dadurch die Polymere isoliert.
Verfahren 4:
Diese Polymere sind nach dem Lösungsverfahren in organischen Lösungsmitteln (bevorzugt Toluol, z.B. auch teil. Alkohole) herstellbar. Dabei werden die Monomere im Lösungsmittel vorgelegt, die Reaktionsmischung inertisiert und anschließend die Reaktion nach Anheizen auf 70°C durch Zugabe von geeigneten Initiatoren- oder Initiatorsystemen (bevorzugt Dilauroylperoxid) gestartet. Die Polymere werden durch Abdampfen des Lösungsmittels und durch anschließende Vakuumtrocknung isoliert.
Polymere mit hydrophoben Seitenketten, unvernetzt
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Polymere mit hydrophoben Seitenketten, vernetzt
Figure imgf000021_0002
Polymere mit hydrophoben Seitenketten, vernetzt, gepfropft
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Polymere mit siliziumhaltigen Gruppen, unvernetzt
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Polymere mit siliziumhaltigen Gruppen, vernetzt
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Polymere mit hydrophoben Seitenketten und kationischen Gruppen, unvernetzt
Figure imgf000022_0002
Polymere mit hydrophoben Seitenketten und kationischen Gruppen, vernetzt
Figure imgf000022_0003
Polymere mit fluorhaltigen Gruppen
Figure imgf000023_0001
Polymere mit fluorhaltigen Gruppen, gepfropft
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Multifunktionelle Polymere
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Chemische Bezeichnung der Reaktanden:
AMPS Acryloyldimethyltaurat, bevorzugt Na- oder NH4-Salz
Genapol® T-080 Cι6-C18-Fettalkoholpolyglykolether mit 8 EO-Einheiten Genapol® T-110 C12-Cι4-Fettalkoholpolyglykolether mit 11 EO-Einheiten Genapol® T-250 Cι6-C18-Fettalkoholpolyglycolether mit 25 EO-Einheiten Genapol® LA-040 Cι2-Cι4-Fettalkoholpolyglykolether mit 4 EO-Einheiten Genapol® LA-070 C12-Cι4-Fettalkoholpolyglykolether mit 7 EO-Einheiten Genapol® O-150 methacrylat Ci6-Cι8-Fettalkoholpolyglykolether methacrylat mit
15 EO-Einheiten, Genapol® LA-250 crotonat Ci2-C14-Fettalkoholpolyglykolether crotonat mit
25 EO-Einheiten
Genapol® T-250 methacrylat Ci6-Cι8-Fettalkoholpolyglycolether methacrylat mit 25 EO-Einheiten Genapol® T-250 acrylat Cι6-C18-Fettalkoholpolyglycolether methacrylat mit 25 EO-Einheiten
BB10® Polyoxyethylen(10)Behenylether
TMPTA Trimethylolpropantriacrylat
Poly-NVP Poly-N-Vinylpyrrolidon Silvet® 867 Siloxan Polyalkylenoxid Copolymer
MBA Methylen-bis-acrylamid
AMA Allylmethacrylat
®Y-12867 Siloxan Polyalkylenoxid Copolymer
Silvet® 7608 Polyalkylenoxid-modifiziertes Heptamethyltrisiloxan
Silvet® 7280 Polyalkylenoxid-modifiziertes
Heptamethyltrisiloxan
DADMAC Diallyldimethyl-ammoniumchlorid
HEMA 2-Hydroxyethylmethacrylat Quat 2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid
Fluowet® AC 600 Perfluoralkylethylacrylat
Span® 80 Sorbitanester
Die beschriebene, optional durchführbare Pfropfung der Copolymere mit anderen Polymeren führt zu Produkten mit besonderer Polymermorphologie, die in wässrigen Systemen optisch klare Gele ergeben. Ein potenzieller Nachteil der Copolymere ohne Pfropfung besteht in einer mehr oder weniger starken Opaleszenz in wässriger Lösung. Diese beruht auf bisher nicht zu vermeidenden, üben/ernetzten Polymeranteilen, die während der Synthese entstehen und in
Wasser nur unzureichend gequollen vorliegen. Dadurch bilden sich Licht streuende Teilchen aus, deren Größe deutlich oberhalb der Wellenlänge des sichtbaren i
Lichts liegt und deshalb Ursache der Opaleszenz sind. Durch das beschriebene, optional durchführbare Pfropf-Verfahren wird die Bildung übervernetzter Polymeranteile gegenüber herkömmlichen Techniken deutlich reduziert oder gänzlich vermieden.
Die beschriebene, optional durchführbare Inkorporation sowohl von kationischen Ladungen als auch von Silizium-, Fluor oder Phosphoratomen in die Copolymere führt zu Produkten, die in kosmetischen Formulierungen besondere sensorische und Theologische Eigenschaften besitzen. Eine Verbesserung der sensorischen und rheologischen Eigenschaften kann insbesondere bei der Verwendung in rinse off Produkten (insbesondere Haarbehandlungsmittel) als auch leave on Produkten (insbesondere O/W Emulsionen) gewünscht sein.
Vorteilhafte Eigenschaften zeigen die Copolymere sowohl in vernetzter als auch in unvernetzter Form. Während vernetzte Systeme z.B. hervorragende
Eigenschaftsprofile im Hinblick auf Emulsionsstabilisierung zeigten, konnten insbesondere mit Hilfe der unvernetzten Varianten tensidhaltige Lösungen verdickt werden. Gleiches gilt für elektrolythaltige Systeme, die bekanntermaßen mit Polyelektrolyten nur sehr schwer oder gar nicht zu verdicken sind.
Die Copolymere können als Verdicker für Mittel auf wässriger oder wässrig- alkoholischer Basis, beispielsweise Haargele, eingesetzt werden. Des weiteren eignen sich die erfindungsgemäßen Polymere als Stabilisator, Dispergiermittel und Konsistenzgeber für wässrig-tensidische Zubereitungen, beispielsweise Shampoos, Duschbäder, Duschgels, Schaumbäder und dergleichen.
Die verdickende Wirkung der Copolymere in wässrig-tensidischen Mitteln wird durch eine Assoziation der Polymerseitenketten und der Tenside verstärkt und kann durch die Wahl der Seitenketten der Copolymere und durch die Wahl der Tenside gesteuert werden. Die suspendierende bzw. dispergierende und stabilisierende Wirkung der Copolymere in wässrig-tensidischen Mitteln wird durch die Assoziation der Polymerseitenketten bzw. funktioneilen Gruppen in Haupt- und Seitenkette und der in wässrig-tensidischen Mitteln unlöslichen flüssigen Komponenten, beispielsweise Silikonöle, bzw. der unlöslichen Komponenten, beispielsweise Zink-Pyrethione, bedingt.
Die Copolymere eignen sich ebenso als Verdicker und Dispergiermittel, als Emulgatoren, Suspendiermittel mit verdickender Wirkung und Konsistenzgeber für Emulsionen und Suspensionen, sowie als Gleitmittel, Haftmittel, Verdicker,
Dispergier- und Emulgiermittel dekorativer, feststoffhaltiger Zubereitungen. Dabei können auch Mischungen der Copolymere verwendet werden. Die emulgierende, stabilisierende und/oder konsistenzgebende Wirkung der Copolymere in Emulsionen wird durch eine Assoziation der Polymerseitenketten untereinander, sowie durch eine Wechselwirkung der Polymerseitenketten mit den hydrophoben Ölkomponenten verursacht bzw. verstärkt.
Als Elektrolyt enthalten die erfindungsgemäßen Mittel Salze. Bei den Salzen handelt-es sich um heteropolare Verbindungen, an deren Kristallgitter mindestens eine von Wasserstoff-Ionen verschiedene Kationen-Art und mindestens eine von Hydroxid-Ionen verschiedene Anionen-Art beteiligt sind. Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Mittel anorganische Salze, besonders bevorzugt Ammoniumoder Metallsalze, bevorzugt von Halogeniden, Oxiden, Carbonaten, Hydrogencarbonaten, Phosphaten, Sulfaten, Nitraten, insbesondere bevorzugt Natriumchlorid; und/oder organische Salze, bevorzugt Ammonium- oder
Metallsalze, bevorzugt der Glykolsäure, Milchsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Mandelsäure, Salicylsäure, Ascorbinsäure, Brenztraubensäure, Fumarsäure, Retinoesäure, Sulfonsäuren, Benzoesäure, Kojisäure, Fruchtsäure, Äpfelsäure, Gluconsäure, Galacturonsäure.
Die Salze sind bevorzugt von ein- oder mehrwertigen Säuren und Basen abgeleitet, bevorzugt von einwertigen Säuren und/oder einwertigen Basen. Besonders bevorzugt sind Natrium-, Kalium und Ammoniumsalze.
Als Elektrolyt können die Mittel auch Mischungen verschiedener Salze enthalten. Die Mittel enthalten die Elektrolyte üblicherweise in einer Konzentration von 0,01 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-%. Die Mittel haben bevorzugt eine lonenstärke I im Bereich 10"5 mol/l bis 2 mol/l, besonders bevorzugt 10"2 mol/l bis 1 mol/l, insbesondere bevorzugt 0,1 mol/l bis 0,75 mol/l. Die lonenstärke I ist definiert als I = 0,5 Σ Ci*z-,2, wobei C\ die molare Konzentration der einzelnen lonensorten i und z die lonenladungen der lonensorten i darstellen.
Die Verdickungsleistung der kammförmigen Copolymere auf Basis von Acryloyldimethyltaurinsaure ist abhängig von der Salz- und Copolymerkonzentration und vom Grad der Substitution der kammförmigen Copolymere. Durch Variation von Salzmenge, Copolymermenge und
Substitutionsgrad wird die Viskosität der pharmazeutischen und dermatologischen Mitteln eingestellt.
Bei den Mitteln handelt es sich bevorzugt um Emulsionen, besonders bevorzugt um ÖI-in-Wasser-Emulsionen mit Viskositäten von 8000 mPas bis 50000 mPas (RV Brookfield Viskosimeter, 20 U/min), wässrige Gele, besonders bevorzugt um wässrige Gele enthaltend organische Lösemittel mit Viskositäten von 15000 mPas bis 100000 mPas mPas (RV Brookfield Viskosimeter, 20 U/min), tensidhaltige Formulierungen, besonders bevorzugt um Shampoos, Duschbäder und dergleichen mit Viskositäten von 1000 mPas bis 15000 mPas mPas (RV Brookfield Viskosimeter, 20 U/min).
Die erfindungsgemäßen Mittel enthalten bezogen auf die fertigen Mittel, bevorzugt 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-%, an Copolymeren.
Die erfindungsgemäßen Mittel sind üblicherweise auf einen pH Wert im Bereich 2 bis 12, bevorzugt pH 3 bis 8, eingestellt.
Die erfindungsgemäßen Mittel können anionische, kationische, nichtionische, zwitterionische und/oder amphotere Tenside enthalten.
Die Gesamtmenge der eingesetzten Tenside beträgt, bezogen auf die fertigen Mittel, bevorzugt zwischen 2 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 5 und 40 Gew.-%, insbesondere bevorzugt zwischen 12 und 35 Gew.-%.
Als anionische Tenside eignen sich bevorzugt (Cιo-C2o)-Alkyl- und Alkylen- carboxylate, Alkylethercarboxylate, Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate,
Alkylamidsulfate und -sulfonate, Fettsäurealkylamidpolyglykolethersulfate,
Alkansulfonate und Hydroxyalkansulfonate, Olefinsulfonate, Acylester von
Isethionaten, -Sulfofettsäureester, Alkylbenzolsulfonate,
Alkylphenolglykolethersulfonate, Sulfosuccinate, Sulfobernsteinsäurehalbester und -diester, Fettalkoholetherphosphate, Eiweiß-Fettsäure-Kondensationsprodukte,
Alkylmonoglyceridsulfate und -sulfonate, Alkylglyceridethersulfonate, Fettsäure- methyltauride, Fettsäuresarkosinate, Sulforicinoleate, Acylglutamate.
Die Verbindungen und deren Mischungen werden in Form ihrer wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Salze benutzt, beispielsweise der Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Ammonium-, Mono-, Di- und Triethanolammonium- sowie analogen Alkylammonium-Salze.
Der Gewichtsanteil der anionischen Tenside liegt, bezogen auf die fertigen Mittel, bevorzugt im Bereich von 2 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 12 bis 22 Gew.-%.
Geeignete kationische Tenside sind beispielsweise quartäre Ammoniumsalze wie Di-(Cιo-C24)-Alkyl-dimethylammoniumchlorid oder -bromid, vorzugsweise Di-(Cι_- Cι8)-Alkyl~dimethylammoniumchlorid oder -bromid; (Cιo-C24)-Alkyl-dimethyl- ethylammoniumchlorid oder -bromid; (Cιo-C24)-Alkyl-trimethylammoniumchlorid oder -bromid, vorzugsweise Cetyltrimethylammoniumchlorid oder -bromid und (C2o- C22)-Alkyl-trimethylammoniumchlorid oder -bromid; (Cιo-C24)-Alkyl-dimethylbenzyl- ammoniumchlorid oder -bromid, vorzugsweise (Ci2-Cι8)-Alkyl-dimethylbenzyl- ammoniumchlorid; N-(Cιo-Cι8)-Alkyl-pyridiniumchlorid oder -bromid, vorzugsweise N-(Ci2-Cι6)-Alkyl-pyridiniumchlorid oder -bromid; N-(Cιo-Cι8)-Alkyl-isochinolinium- chlorid, -bromid oder -monoalkylsulfat; N-(C12-Cι8)-Alkyl-po.yoylaminoformylmethyl- pyridiniumchlorid; N-(Ci2-Cι8)-Alkyl-N-methyl-morpholinium-chlorid, -bromid oder -monoalkylsulfat; N-(Ci2-Cι8)-Alkyl-N-ethyl-morpholinium-chlorid, -bromid oder -monoalkylsulfat; (Cι6-Cι8)-Alkyl-pentaoxethyl-ammonium-chlorid; Diisobutyl- phenoxyethoxyethyldimethylbenzylammonium-chlorid; Salze des N,N-Diethylaminoethylstearylamids und -oleylamids mit Salzsäure, Essigsäure, Milchsäure, Zitronensäure, Phosphorsäure; N-Acyl-aminoethyl-N,N-diethyl-N- methyl-ammoniumchlorid, -bromid oder -monoalkylsulfat und N-Acylaminoethyl- N,N-diethyl-N-benzyl-ammonium-chlorid, -bromid oder -monoalkylsulfat, wobei Acyl vorzugsweise für Stearyl oder Oleyl steht.
Der Gewichtsanteil der kationischen Tenside beträgt, bezogen auf die fertigen Mittel, bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 7 Gew.-%, insbesondere besonders bevorzugt 3 bis 5 Gew.-%.
Als nichtionische Tenside eignen sich Fettalkoholethoxylate
(Alkylpolyethylenglykole); Alkylphenolpolyethylenglykole; Alkylmercaptanpolyethylenglykole; Fettaminethoxylate
(Alkylaminopolyethylenglykole); Fettsäureethoxylate (Acylpolyethylenglykole);
Polypropylenglykolethoxylate (Pluronics®); Fettsäurealkylolamide,
(Fettsäureamidpolyethylenglykole); N-Alkyl-, N-Alkoxypolyhydroxyfettsäureamid,
Saccharoseester; Sorbitester und Polyglykolether.
Der Gewichtsanteil der nichtionischen Tenside beträgt bevorzugt 1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 10 %, insbesondere bevorzugt 3 bis 7 Gew.-%.
Bevorzugte Amphotenside sind N-(Cι2-Cι8)-Alkyl-ß-aminopropionate und N-(Cι2- Cιs)-Alkyl-ß-iminodipropionate als Alkali- und Mono-, Di- und Trialkylammonium- Salze; N-Acylaminoalkyl-N,N-dimethyl-acetobetain, vorzugsweise N-(C8-Cι8)-Acyl- aminopropyl-N,N-dimethylacetobetain; (Cι2-Cι8)-Alkyl-dimethyl-sulfopropyl-betain; Amphotenside auf Basis Imidazolin (Handelsname: Miranol®, Steinapon®), vorzugsweise das Natrium-Salz des 1-(ß-Carboxy-methyloxyethyl)-1- (carboxymethyl)-2-lauryl-imidazoliniums; Aminoxid, z.B. (Cι2-C18)-Alkyl- dimethylaminoxid, Fettsäureamidoalkyl-dimethylaminoxid.
Der Gewichtsanteil der amphoteren Tenside liegt bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 10 Gew.-%.
Besonders bevorzugte Tenside sind Laurylsulfat, Laurethsulfat, Cocoamidopropylbetain, Natriumcocoylglutamat und Lauroamphoacetat.
Des weiteren können in den erfindungsgemäßen Mitteln schaumverstärkende Co-Tenside aus der Gruppe Alkylbetaine, Alkylamidobetaine, Aminopropionate, Aminoglycinate, Imidazoliniumbetaine und Sulfobetaine, Aminoxide und Fettsäurealkanolamide oder Polyhydroxyamide eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Mittel können als weitere Hilfs- und Zusatzstoffe Ölkörper, Emulgatoren und Co-Emulgatoren, kationische Polymere, Filmbildner, sowie weitere in der Kosmetik gebräuchliche Zusätze, wie z.B. Überfettungsmittel, feuchtigkeitsspendende Mittel, Stabilisatoren, biogene Wirkstoffe, Glycerin, Konservierungsmittel, Perlglanzmittel, Färb- und Duftstoffe, Lösungsmittel,
Hydrotrope, Trübungsmittel, weitere Verdickungsmittel und Dispergiermittel, ferner Eiweißderivate wie Gelatine, Collagenhydrolysate, Polypeptide auf natürlicher und synthetischer Basis, Eigelb, Lecithin, Lanolin und Lanolinderivate, Fettalkohole, Silicone, deodorierende Mittel, Stoffe mit keratolytischer und keratoplastischer Wirkung, Enzyme und Trägersubstanzen, Antioxidation, UV-Lichtschutzfilter, Pigmente und Metalloxide, sowie antimikrobiell wirkende Agentien enthalten.
Unter Ölkörper ist jegliche Fettsubstanz zu verstehen, die bei Raumtemperatur (25°C) flüssig ist. Die Fett-Phase kann daher ein oder mehrere Öle umfassen, die vorzugsweise aus folgenden Ölen ausgewählt werden:
Silikonöle, flüchtig oder nicht flüchtig, linear, verzweigt oder ringförmig, eventuell organisch modifiziert; Phenylsilikone; Silikonharze und -gummis; Mineralöle wie Paraffin- oder Vaselinöl; Öle tierischen Ursprungs wie Perhydrosqualen, Lanolin; Öle pflanzlichen Ursprungs wie flüssige Triglyceride, z.B. Sonnenblumen-, Mais-, Soja-, Reis-, Jojoba-, Babusscu-, Kürbis-, Traubenkern-, Sesam-, Walnuss-, Aprikosen-, Makadamia-, Avocado-, Süßmandel-, Wiesenschaumkraut-, Ricinusöl, Triglyceride der Capryl/Caprinsäuren, Olivenöl, Erdnussöl, Rapsöl und Kokosnussöl;
Synthetische Öle wie Purcellinöl, Isoparaffine, lineare und/oder verzweigte Fettalkohole und Fettsäureester, bevorzugt Guerbetalkohole mit 6 bis 18, vorzugsweise 8 bis 10, Kohlenstoffatomen; Ester von linearen (C6-Cι3)-Fettsäuren mit linearen (C6-C2o)-Fettalkoholen; Ester von verzweigten (C6-Cι3)-Carbonsäuren mit linearen (C6-C2o)-Fettalkoholen, Ester von linearen (C6-Cι8)-Fettsäuren mit verzweigten Alkoholen, insbesondere 2-Ethylhexanol; Ester von linearen und/oder verzweigten Fettsäuren mit mehrwertigen Alkoholen (wie z.B. Dimerdiol oder Trimerdiol) und/oder Guerbetalkoholen; Triglyceride auf Basis (C6-Cι0)-Fettsäuren; Ester wie Dioctyladipate, Diisopropyl dimer dilineloate; PropylenglykoleAdicaprilate oder Wachse wie Bienenwachs, Paraffinwachs oder Mikrowachse, gegebenenfalls in Kombination mit hydrophilen Wachsen, wie z.B. Cetylstearylalkohol; Fluorierte und perfluorierte Öle; fluorierte Silikonöle; Gemische der vorgenannten Verbindungen. Als nichtionogene Co-Emulgatoren kommen u.a. in Betracht Anlagerungsprodukte von 0 bis 30 Mol Ethylenoxid und/oder 0 bis 5 Mol Propylenoxid an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen, an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe und an Sorbitan- bzw. Sorbitolester; (Cι2-Cι8)-Fettsäuremono- und -diester von Anlagerungsprodukten von 0 bis 30 Mol Ethylenoxid an Glycerin; Glycerinmono- und -diester und
Sorbitanmono- und -diester von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und ggfs. deren Ethylenoxidanlagerungsprodukten; Anlagerungsprodukte von 15 bis 60 Mol Ethylenoxid an Rizinusöl und/oder gehärtetes Rizinusöl; Polyol- und insbesondere Polyglycerinester, wie z.B. Polyglycerinpolyricinoleat und Polyglycerinpoly-12-hydroxystearat. Ebenfalls geeignet sind Gemische von Verbindungen aus mehreren dieser Substanzklassen.
Als ionogene Co-Emulgatoren eignen sich z.B. anionische Emulgatoren, wie mono-, di- oder tri-Phosphorsäureester, aber auch kationische Emulgatoren wie mono-, di- und tri-Alkylquats und deren polymere Derivate.
Als kationische Polymere eignen sich die unter der INCI-Bezeichnung „Polyquaternium" bekannten, insbesondere Polyquaternium-31, Polyquaternium- 16, Polyquaternium-24, Polyquatemium-7, Polyquaternium-22, Polyquaternium-39, Polyquaternium-28, Polyquatemium-2, Polyquaternium-10, Polyquatemium-11 , sowie Polyquaternium 37&mineral oil&PPG trideceth (Salcare SC95), PVP-dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer, Guar-hydroxypropyl- triammoniumchloride, sowie Caiciumalginat und Ammoniumalginat. Des weiteren können eingesetzt werden kationische Cellulosederivate; kationische Stärke; Copolymere von Diallylammoniumsalzen und Acrylamiden; quaternierte Vinylpyrrolidon/Vinylimidazol-Polymere; Kondensationsprodukte von Polyglykolen und Aminen; quaternierte Kollagenpolypept.de; quaternierte Weizenpolypeptide; Polyethylenimine; kationische Siliconpolymere, wie z.B. Amidomethicone;
Copolymere der Adipinsäure und Dimethylaminohydroxy-propyldiethylentriamin; Polyaminopolyamid und kationische Chitinderivate, wie beispielsweise Chitosan. Geeignete Siliconverbindungen sind beispielsweise Dimethylpolysiloxan, Methylphenylpolysiloxane, cyclische Silicone und amino-, fettsäure-, alkohol-, polyether-, epoyx-, fluor- und/oder alkylmodifizierte Siliconverbindungen, sowie Polyalkylsiloxane, Polyalkylarylsiloxane, Polyethersiloxan-Copolymere, wie in US 5 104 645 und den darin zitierten Schriften beschrieben, die bei Raumtemperatur sowohl flüssig als auch harzförmig vorliegen können.
Geeignete Filmbildner sind, je nach Anwendungszweck Salze der
Phenylbenzimidazolsulfonsäure, wasserlösliche Polyurethane, beispielsweise C10- Polycarbamylpolyglycerylester, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, -copolymere, beispielsweise Vinylpyrrolidon/Vinylacetatcopolymer, wasserlösliche Acrylsäurepolymere/Copolymere bzw. deren Ester oder Salze, beispielsweise Partialestercopolymere der Acryl/Methacrylsäure und Polyethylenglykolether von Fettalkoholen, wie Acrylat/Steareth-20-Methacrylat Copolymer, wasserlösliche Cellulose, beispielsweise Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, wasserlösliche Quaterniums, Polyquaterniums, Carbocyvinyl-Polymere, wie Carbomere und deren Salze, Polysaccharide, beispielsweise Polydextrose und Glucan.
Als Überfettungsmittel können Substanzen wie beispielsweise polyethoxylierte Lanolinderivate, Lecithinderivate, Polyolfettsäureester, Monoglyceride und Fettsäurealkanolamide verwendet werden, wobei die letzteren gleichzeitig als Schaumstabilisatoren dienen. Als feuchtigkeitsspendende Substanz stehen beispielsweise Isopropylpalmitat, Glycerin und/oder Sorbitol zu Verfügung.
Als Stabilisatoren können Metallsalze von Fettsäuren, wie z.B. Magnesium-, Aluminium- und/oder Zinkstearat eingesetzt werden. Unter biogenen Wirkstoffen sind beispielsweise Pflanzenextrakte und Vitaminkomplexe zu verstehen.
Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Mittel organische Lösungsmittel enthalten. Prinzipiell kommen als organische Lösungsmittel alle ein- oder mehrwertigen Alkohole in Betracht. Bevorzugt werden Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Ethanol, Propanol, Isopropanol, n-Butanol, i-Butanol, t-Butanol, Glycerin und Mischungen aus den genannten Alkoholen eingesetzt. Weitere bevorzugte Alkohole sind Polyethylenglykole mit einer relativen
Molekülmasse unter 2000. Insbesondere ist ein Einsatz von Polyethylenglykol mit einer relativen Molekülmasse zwischen 200 und 600 und in Mengen bis zu 45 Gew.-% und von Polyethylenglykol mit einer relativen Molekülmasse zwischen 400 und 600 in Mengen von 5 bis 25 Gew.-% bevorzugt. Weitere geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Triacetin (Glycerintriacetat) und 1-Methoxy-2- propanol. Hydrotrop wirken kurzkettige Aniontenside, insbesondere Arylsulfonate, beispielsweise Cumol- oder Toluolsulfonat.
Die erfindungsgemäßen Mittel können mit konventionellen Ceramiden, Pseudoceramiden, Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamiden, Cholesterin, Cholesterinfettsäureestern, Fettsäuren, Triglyceriden, Cerebrosiden, Phospholipiden und ähnlichen Stoffen als Pflegezusatz abgemischt werden.
Als Konservierungsmittel in Betracht kommen beispielsweise Phenoxyethanol, Parabene, Pentandiol oder Sorbinsäure.
Als Farbstoffe können die für kosmetische Zwecke geeigneten und zugelassenen Substanzen verwendet werden. Als antifungizide Wirkstoffe eignen sich bevorzugt Ketoconazol, Oxiconazol, Terbinafin, Bifonazole, Butoconazole, Cloconazole, Clotrimazole, Econazole, Enilconazole, Fenticonazole, Isoconazole, Miconazole, Sulconazole, Tioconazole Fluconazole, Itraconazole, Terconazole, Naftifine und Terbinafine, Zn-Pyrethion und Oczopyrox.
Als Überfettungsmittel können Substanzen wie beispielsweise polyethoxylierte Lanolinderivate, Lecithinderivate, Polyolfettsäureester, Monoglyceride und Fettsäurealkanolamide verwendet werden, wobei die letzteren gleichzeitig als Schaumstabilisatoren dienen. Als feuchtigkeitsspendende Substanz stehen beispielsweise Isopropylpalmitat, Glycerin und/oder Sorbitol zu Verfügung.
Als Stabilisatoren können Metallsalze von Fettsäuren, wie z.B. Magnesium-, Aluminium- und/oder Zinkstearat eingesetzt werden.
Unter biogenen Wirkstoffen sind beispielsweise Pflanzenextrakte und Vitaminkomplexe zu verstehen.
Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Mittel organische Lösungsmittel enthalten. Prinzipiell kommen als organische Lösungsmittel alle ein- oder mehrwertigen Alkohole in Betracht. Bevorzugt werden Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Ethanol, Propanol, Isopropanol, n-Butanol, i-Butanol, t-Butanol, Glycerin und Mischungen aus den genannten Alkoholen eingesetzt. Weitere bevorzugte Alkohole sind Polyethylenglykole mit einer relativen Molekülmasse unter 2000. Insbesondere ist ein Einsatz von Polyethylenglykol mit einer relativen Molekülmasse zwischen 200 und 600 und in Mengen bis zu
45 Gew.-% und von Polyethylenglykol mit einer relativen Molekülmasse zwischen 400 und 600 in Mengen von 5 bis 25 Gew.-% bevorzugt. Weitere geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Triacetin (Glycerintriacetat) und 1-Methoxy-2- propanol. Hydrotrop wirken kurzkettige Aniontenside, insbesondere Arylsulfonate, beispielsweise Cumol- oder Toluolsulfonat.
Die erfindungsgemäßen Mittel können mit konventionellen Ceramiden, Pseudoceramiden, Fettsäure-N-alkylpolyhydroxyalkylamide Cholesterin, Cholesterinfettsäureestern, Fettsäuren, Triglyceriden, Cerebrosiden, Phospholipiden und ähnlichen Stoffen als Pflegezusatz abgemischt werden.
Als Konservierungsmittel eignen sich beispielsweise Phenoxyethanol, Parabene, Pentandiol oder Sorbinsäure. Als Farbstoffe können die für kosmetische Zwecke geeigneten und zugelassenen Substanzen verwendet werden.
Als antifungizide Wirkstoffe eignen sich bevorzugt Ketoconazol, Oxiconazol, Terbinafin, Bifonazole, Butoconazole, Cloconazole, Clotrimazole, Econazole, Enilconazole, Fenticonazole, Isoconazole, Miconazole, Sulconazole, Tioconazole Fluconazole, Itraconazole, Terconazole, Naftifine und Terbinafine, Zn-Pyrethion und Oczopyrox.
Die erfindungsgemäßen Mittel sind üblicherweise auf einen pH Wert im Bereich 2 bis 12, bevorzugt pH 3 bis 8, eingestellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Mitteln um Rinse-off Produkte, besonders bevorzugt Shampoos, Duschbäder, Duschgels und Schaumbäder. Moderne Rinse-off Produkte haben häufig einen hohen Anteil an konditionierenden Wirkstoffen, die auch aus Ölanteilen bestehen können. Folglich können diese Mittel als Emulsionen vorliegen.
In einer weiteren bevorzugten aber Ausführungsform handelt es sich bei den Mitteln um Leave-on Produkte, bevorzugt in Form von Emulsionen, besonders bevorzugt um Hautpflegemittel Tagescremes, Nachtcremes, Pflegecremes, Nährcremes, Bodylotions, Salben, Sonnenschutzmittel, Lippenpflegemittel und Deodorantien.
Des weiteren eignen sie sich auch für tensidfreie wässrige Mittel und Emulsionen, beispielsweise für Haarkuren und -Spülungen, Haargele aber auch für Dauerwellenmittel, Haarfärbemittel, sowie für dekorative Kosmetika, beispielsweise make-ups, eye-shadows, Lippenstifte, Mascara und dergleichen.
Ein wesentlich Punkt der Erfindung ist, dass die erfindungsgemäßen Mittel auch ohne Mitverwendung eines zusätzlichen Co-Emulgators und/oder ohne Mitverwendung eines zusätzlichen Konsistenzgebers eingesetzt werden können. Die Mitverwendung von Co-Emulgatoren und/oder Konsistenzgebem ist somit nicht zwingend, jedoch natürlich möglich. Eine Kombination mit anderen bekannten Co-Emulgatoren und/oder Konsistenzgebern kann zur Einstellung spezieller kosmetischer Profile und zur Ausnutzung synergistischer Effekte wünschenswert sein.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, ohne sie jedoch einzuschränken (bei allen Prozentangaben handelt es sich um Gew.-%). Bei den in den Beispielen verwendeten Copolymeren handelt es sich um Vertreter der in der Beschreibung bereits aufgeführten besonders bevorzugten Copolymere Nr.1 bis Nr.67. Die Herstellung der Copolymere erfolgte nach den dort angegebenen Verfahren 1, 2, 3 oder 4 unter Verwendung der bevorzugten Initiatoren und Lösemittel.
Verdickerleistung in Abhängigkeit der Elektrolytkonzentration
Tabelle 1 : Verdickungsleistung von Polymer in wässriger Lösung in Abhängigkeit der Elektrolytkonzentration
Figure imgf000037_0001
Einsatzkonzentration Polymer in Wasser: 10 Gew.-%
Polymer I: 100 g AMPS + 0 g Genapol LA 070 Polymer II: 90 g AMPS + 10 g Genapol LA 070 Polymer III: 80 g AMPS + 20 g Genapol LA 070
Diese Polymere sind nach dem Fällungsverfahren in tert. Butanol (Verfahren 1) hergestellt und wurden in Form des Ammoniumsalzes eingesetzt.
Die Viskosität wurde mit einem RV-Brookfield Viskosimeter (Spindel It. Tabelle),
20 U/min, 20°C gemessen.
Das unsubstituierte Vergleichspolymer I zeigt in wässriger Lösung keine Viskosität. Die erfindungsgemäßen Polymere II und III verdicken signifikant wässrige Systeme. Die Verdickungsleistung ist abhängig von der Salzkonzentration und vom Grad der Substitution. Man erhält transparente Gele.
Formulierungsbeispiele
Beispiel 1: O/W-Hautmilch mit Thermalwasser
Zusammensetzung:
A Copolymer Nr. 21 1 ,50 %
B Isopropylpalmitat 4,00 %
Mandelöl 4,00 %
Weizenkeimöl 1,00 %
®Cetiol SN (Henkel) 8,00 %
Cetearylisononanoat
C Thermal-Wasser ad 100 %
D Duftstoffe 0,30 %
Herstellung
I A in B unter Rühren dispergieren
II C und D nacheinander zu 1 hinzufüger I
III Emulsion homogenisieren
Beispiele für Tensidformulierungen Beispiel 2: Duschbad mit Totes Meer Salz
A ®GENAPOL LRO flüssig (Clariant) 40,00 % Laurethsulfat, Na-Salz
B Duftstoff 0,30 %
C Wasser 52,70 %
Natrium Chlorid 10,0 %
D Farbstoff q.s.
Konservierungsmittel q.s.
®GENAGEN LDA (Clariant) 6,00 %
Lauroamphodiacetat, Na-Salz
Zitronensäure q.s.
E Copolymer Nr. 1 1 ,00 %
Herstellung
I B in A einrühren
II Die Komponenten von C mischen
III Komponenten aus D nacheinander zu II zugeben IV Einstellen der Viskosität durch Einrühren von E in II

Claims

Patentansprüche:
1. Elektrolythaltige kosmetische, dermatologische und pharmazeutische Mittel, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Copolymer, erhältlich durch radikalische Copolymerisation von
A) Acryloyldimethyltaurinsaure und/oder Acryloyldimethyltauraten,
B) gegebenenfalls einem oder mehreren weiteren olefinisch ungesättigten, nicht kationischen, gegebenenfalls vernetzenden, Comonomeren, die wenigstens ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom aufweisen und ein Molekulargewicht kleiner 500 g/mol besitzen,
C) gegebenenfalls einem oder mehreren olefinisch ungesättigten, kationischen Comonomeren, die wenigstens ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom aufweisen und ein Molekulargewicht kleiner 500 g/mol besitzen, D) gegebenenfalls einer oder mehreren mindestens monofunktionellen, zur radikalischen Polymerisation befähigten, siliziumhaltigen Komponente(n),
E) gegebenenfalls einer oder mehreren mindestens monofunktionellen, zur radikalischen Polymerisation befähigten, fluorhaltigen Komponente(n),
F) gegebenenfalls einem oder mehreren einfach oder mehrfach olefinisch ungesättigten, gegebenenfalls vernetzenden, Makromonomeren, die jeweils mindestens ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom besitzen und ein zahlenmittleres Molekulargewicht größer oder gleich 200 g/mol aufweisen, wobei es sich bei den Makromonomeren nicht um eine siliziumhaltige Komponente D) oder fluorhaltige Komponente E) handelt,
G) wobei die Copolymerisation gegebenenfalls in Gegenwart mindestens eines polymeren Additivs mit zahlenmittleren Molekulargewichten von 200 g/mol bis 109 g/mol erfolgt,
H) mit der Maßgabe, dass die Komponente A) mit mindestens einer Komponente ausgewählt aus einer der Gruppen D) bis G) copolymerisiert wird, enthalten.
2. Mittel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Comonomeren B) um ungesättigte Carbonsäuren, Salze ungesättigter Carbonsäuren, Anhydride ungesättigter Carbonsäuren, Ester ungesättigter Carbonsäuren mit aliphatischen, olefinischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen Alkoholen mit 1 bis 22 C-Atomen, offenkettige N-Vinylamide, cyclische N-Vinylamide mit einer Ringgröße von 3 bis 9, Amide der Acrylsäure, Amide der Methacrylsäure, Amide substituierter Acrylsäuren, Amide substituierter Methacrylsäuren, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin, Vinylacetat; Styrol, Acrylnitril, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Tetrafluorethylen, Vinylphosphonsäure oder deren Ester oder Salze, Vinylsulfonsäure oder deren Ester oder Salze,
Allylphosphonsäure oder deren Ester oder Salze und/oder Methallylsulfonsäure oder deren Ester oder Salze handelt.
3. Mittel nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Comonomeren C) um
Diallyldimethylammoniumchiorid (DADMAC),
[2-(Methacryloyloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid (MAPTAC),
[2-(Acryloyloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid,
[2-Methacrylamidoethyl]trimethylammoniumchlorid, [2-(Acrylamido)ethyl]trimethylammoniumchlorid ,
N-Methyl-2-vinylpyridiniumchlorid
N-Methyl-4-vinylpyridiniumchlorid
Dimethylaminoethylmethacrylat,
Dimethylaminopropylmethacrylamid, Methacryloylethyl-N-oxid und/oder
Methacryloylethyl-betain handelt.
4. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den siliziumhaltigen Komponenten D) um Verbindungen der Formel (I)
R1 - Z- [(Si(R3R4)-O-)w-(Si(R5R6)-O)χ-]- R2 (I) handelt, wobei
R1 einen Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, Methylvinyl-, Acryl-, Methacryl-, Crotonyl-,
Senecionyl-, Itaconyl-, Maleinyl-, Fumaryl- oder ein Styrylrest darstellt; Z eine chemische Brücke, bevorzugt ausgewählt aus -O-, -((Ci - C5o) Alkylen)- ,
-((Cβ - C30) Arylen)-, -((C5 - C8) Cycloalkylen)-, -((CrCso) Alkenylen)-,
-(Polypropylenoxid)n-, -(Polyethylenoxid)0-,
(Polypropylenoxid)n(Polyethylenoxid)0-, wobei n und o unabhängig voneinander Zahlen von 0 bis 200 bedeuten und die Verteilung der EO/PO- Einheiten statistisch oder blockförmig sein kann,
((Ci - C10) Alkyl)-(Si(OCH3) )- und -(Si(OCH3)2)-, darstellt; R3, R4, R5 und R6 unabhängig voneinander -CH3, -O-CH3, -C6H5 oder
-O-C6H5 bedeuten; w, x Zahlen von 0 bis 500 bedeuten, wobei entweder w oder x größer Null sein muss, und
R2 einen gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen Rest mit jeweils 1 bis 50 C-Atomen oder eine Gruppe der Formeln -OH, -NH2, -N(CH3)2 , -R7 oder eine Gruppe -
Z-R1 bedeutet, wobei Z und R1 die obengenannten Bedeutungen haben und R7 eine Gruppe der Formel -O-Si(CH3)3, -O-Si(Phenyl)3,
-O-Si(O-Si(CH3)3)2CH3) und -O-Si(O-Si(Ph)3)2Ph) bedeutet.
5. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den fluorhaltigen Komponenten E) um Verbindungen der Formel (II)
R1-Y-CrH2rCsF2sCF3 (II)
handelt, wobei R1 eine polymerisationsfähige Funktion aus der Gruppe der vinylisch ungesättigten Verbindungen, bevorzugt einen Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, Methylvinyl-, Acryl-, Methacryl-, Crotonyl-, Senecionyl-, Itaconyl-, Maleinyl-, Fumaryl- oder Styrylrest, darstellt; Y eine chemische Brücke, bevorzugt -O-, -C(O)-, -C(O)-O-, -S-, -O-CH2-CH(O-)-CH2OH, -O-CH2-CH(OH)-CH2-O-, -O-SO2-O- , -O-S(O)-O-, -PH-, -P(CH3)-, -PO3-, -NH-, -N(CH3)-, -O-^ CsoJAlkyl-O-, -O-Phenyl-O-, -O-Benzyl-O-, -O-(C5-C8)Cycloalkyl-O-, -O-(C1-C50)Alkenyl-O- ,
-O-(CH(CH3)-CH2-O)n-, -O-(CH2-CH2-O)n- und -O-([CH-CH2-O]n-[CH2-CH2-O]m)o-, wobei n, m und o unabhängig voneinander Zahlen von 0 bis 200 bedeuten, darstellt und r,s stöchiometrische Koeffizienten darstellen, die unabhängig voneinander Zahlen zwischen 0 und 200 sind.
6. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Makromonomeren F) um Verbindungen der Formel (III) handelt,
R1 - Y - [(A)v - (B)w - (C)x - (D)z] - R2 (IM)
wobei R1 eine polymerisationsfähige Funktion aus der Gruppe der vinylisch ungesättigten Verbindungen, bevorzugt einen Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, Methylvinyl-, Acryl-, Methacryl-, Crotonyl-, Senecionyl-, Itaconyl-, Maleinyl-, Fumaryl- oder Styrylrest, darstellt;
Y eine verbrückende Gruppe, bevorzugt -O-, -S-, -C(O)-, -C(O)-O-, -O-CH2-CH(O- )-CH2OH, -O-CH2-CH(OH)-CH2O-, -O-SO2-O-, -O-SO2-O-, -O-SO-O-, -PH-, - P(CH3)-, -PO3-, -NH- und -N(CH3)- darstellt; A, B, C und D unabhängig voneinander diskrete chemische
Wiederholungseinheiten, bevorzugt hervorgegangen aus Acrylamid, Methacrylamid, Ethylenoxid, Propylenoxid, AMPS, Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Acrylnitril, Maleinsäure, Vinylacetat, Styrol, 1 ,3-Butadien, Isopren, Isobuten, Diethylacrylamid und Diisopropylacrylamid, insbesondere bevorzugt Ethylenoxid, Propylenoxid darstellen; v, w, x und z unabhängig voneinander 0 bis 500, bevorzugt 1 bis 30, betragen, wobei die Summe aus v, w, x und z im Mittel ≥ 1 ist; und
R2 einen linearen oder verzweigten aliphatischen, olefinischen, cycloaliphatischen, arylaliphatischen oder aromatischen (Cι-C50)-Kohlenwasserstoffrest, OH, -NH2 oder -N(CH3)2 darstellt oder gleich [-Y-R1] ist.
7. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den polymeren Additiven G) um Homo- oder Copolymere aus N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinylpyrrolidon, Ethylenoxid, Propylenoxid, Acryloyldimethyltaurinsaure, N-Vinylcaprolactam, N-Vinylmethylacetamid, Acrylamid, Acrylsäure, Methacrylsäure, N-Vinylmorpholid, Hydroxymethylmethacrylat, Diallyldimethylammoniumchiorid (DADMAC) und/oder [2-(Methacryloyloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid (MAPTAC); Polyalkylenglykole und/oder Alkylpolyglykole handelt.
8. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolymerisation in Gegenwart mindestens eines polymeren Additivs G) erfolgt.
9. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolymere vernetzt sind.
10. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolymere durch Fällungspolymerisation in tert- Butanol hergestellt werden.
11. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolymere wasserlöslich oder wasserquellbar sind.
12. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf die fertigen Mittel, 0,01 bis 10 Gew.-% der Copolymere enthalten.
13. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Elektrolyte Salze, bevorzugt Natrium-, Kalium und/oder Ammoniumsalze, von ein- oder mehrwertigen Säuren und Basen, bevorzugt einwertige Säuren und/oder Basen, enthalten.
14. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Elektrolyte anorganische Salze, bevorzugt Ammonium- oder Metallsalze, von Halogeniden, Oxiden, Carbonaten,
Hydrogencarbonaten, Phosphaten, Sulfaten und/oder Nitraten, insbesonders bevorzugt Natriumchlorid; und/oder organischen Salze, bevorzugt Ammoniumoder Metallsalze, der Glykolsäure, Milchsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Mandelsäure, Salicylsäure, Ascorbinsäure, Brenztraubensäure, Fumarsäure, Retinoesäure, Sulfonsäuren, Benzoesäure, Kojisäure, Fruchtsäure, Äpfelsäure, Gluconsäure und/oder Galacturonsäure enthalten.
15. Mittel nach Anspruch nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolytkonzentration 0,01 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-%, beträgt.
16. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die lonenstärke I im Bereich 10"5 mol/l bis 2 mol/l, besonders bevorzugt 10"2 mol/l bis 1 mol/l, insbesondere bevorzugt 0,1 mol/l bis 0,75 mol/l, liegt.
17. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Emulsionen, bevorzugt ÖI-in-Wasser- Emulsionen, mit Viskositäten von 8000 mPas bis 50000 mPas handelt.
18. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um wässrige Gele, bevorzugt enthaltend organische Lösemittel, mit Viskositäten von 15000 mPas bis 100000 mPas handelt.
19. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei tensidhaltige Formulierungen, bevorzugt um Shampoos und Duschbäder, mit Viskositäten von 1000 mPas bis 15000 mPas handelt.
20. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es sich dabei um Rinse-off Mittel handelt.
21. Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es sich dabei um Leave-on Produkte handelt.
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