Composition pour le nettoyage de la chevelure Les produits tensio-actifs anioniques (alcoyl- aryl-sulfonates, alcoyl-sulfates, etc.) utilisés habi tuellement pour le nettoyage de la chevelure ont l'avantage d'être de bous détergents et de bons moussants.
Ils ont, par contre, l'inconvénient d'éli miner du cheveu les matières grasses naturelles qui lui donnent sa souplesse et son brillant, de le rendre sec et cassant. Ils sont en général employés en milieu à pH alcalin et ne peuvent être utilisés en milieu à pH neutre ou acide.
Ces produits n'agissent pas comme adoucissants, ce terme étant pris dans le sens habituellement employé dans l'industrie de traite ment des fibres textiles, c'est-à-dire qu'ils ne favo risent pas le glissement des cheveux les uns sur les autres et ne facilitent pas l'application des teintures.
On sait également que certains produits tensio- actifs non ioniques peuvent être employés pour le nettoyage de la chevelure ; ce sont aussi de bons détergents et de bons moussants. Ces produits ne présentent pas certains inconvénients des produits anioniques, mais ils n'ont pas non plus de pouvoir adoucissant sur la surface du cheveu.
Certains tensio-actifs cationiques, tels que les sels d'ammonium quaternaire ou certains sels d'ami- nes aliphatiques à longues chaînes ont été également proposés comme produits de nettoyage de la che velure.
Ils sont en général des détergents assez pau vres et ils présentent l'inconvénient d'être nocifs pour le cuir chevelu. Ils sont par contre de bons adoucissants qui favorisent également la teinture.
Or, on a trouvé que certaines diamines aliphati ques bitertiaires procuraient tous les avantages qu'on peut attendre d'un bon produit pour le nettoyage de la chevelure.
La présente invention a donc pour objet une composition pour le nettoyage de la chevelure con tenant de l'eau et au moins un sel d'une diamine aliphatique de formule
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dans laquelle R désigne un reste aliphatique possé dant 12 à 22 atomes de carbone, les trois restes R' représentent tous un groupe -#2-CH2-OH ou bien deux représentent un groupe CI2-CH2-OH et le troisième un groupe CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH .
Les diamines aliphatiques présentent des proprié tés à la fois cationiques et non, ioniques. Leur pou voir cationique est faible du fait de la présence des groupes oxyéthylés attachés à l'azote.
Elles peuvent être préparées à partir des amines grasses ou mélanges. d'amines grasses correspondan tes par le procédé suivant 1) On condense une molécule d'alcoylamine R-NH2 (I) avec une molécule de nitrile acryli que pour obtenir l'alcaylammopropionitrile (II) correspondant suivant la réaction
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2)
On transforme l'alcoylaminopropionitrile (II) en alcoylaminopropylamine (III) par hydrogénation catalytique suivant 1a réaction
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3) On fixe 3 ou 4 molécules d'oxyde d'éthylène sur une molécule de (1I1) par la méthode classique de fixation de l'oxyde d'éthylène sur les amines suivant les réactions
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On obtient d'excellents produits,
très moussants et absolument inoffensifs pour la peau en fixant, par exemple, en moyenne, 3,5 molécules d'oxyde d'éthylène sur une molécule d'alcoylamino-p@ropyl- amine.
Les alcoylamino-propylamines ainsi oxyéthylées ne sont pas solubles dans l'eau, mais peuvent être dispersées. Par contre, la plupart de leurs sels sont solubles dans l'eau.
Pour obtenir des détergents adoucissants pour le nettoyage de la chevelure, on peut salifier les di amines oxyéthylées par différents acides minéraux ou organiques. On peut utiliser des acides minéraux tels que l'acide chlorhydrique ou l'acide phosphori que.
On utilisera de préférence des acides organi ques à bas poids moléculaire, tels que les acides for mique, acétique et propionique, ou encore des acides-alcools à bas poids moléculaire, tels que les acides glycoliques, lactique et glycérique, ou encore des diacides à bas poids moléculaire tels que les acides malonique et succinique, ou également des polyacides-alcools à bas poids moléculaire, tels que les acides malique, tartrique et citrique.
On utilisera toutefois avantageusement des aci des les plus compatibles avec la peau et notamment des acides-alcools, tels, que l'acide lactique qui assure en outre de l'onctuosité à la mousse. Ces sels, en particulier les lactates, sont nouveaux.
Pour préparer des solutions prêtes à l'emploi, on procède, par exemple, de la manière suivante: on neutralise la diamine aliphatique (ou un mélange de diamines) chauffée à 70-80, en ajoutant, avec bonne agitation, une solution aqueuse chauffée à la même température de l'acide utilisé. <B>Il</B> est avanta geux que le pH de la solution ne soit pas supérieur à 6, mais pas non plus inférieur à 3,5,
car les solu tions de sels à pH très acide perdent une partie de leur pouvoir moussant. Il est préférable de choisir un pH compris entre 3,5 et 5 afin. d'éviter l'hydro lyse du sel et la redéposition de la base qui pour raient survenir dans le cas de solutions basiques neutres, surtout si, au moment de l'utilisation, on diluait de telles solutions avec des eaux naturelle ment alcalines.. Pour ajuster le pH,
il est avantageux d'ajouter lentement la solution de l'acide choisi pour salifier l'amine et en contrôlant le pH. Après neu tralisation, on laisse en général refroidir la solution, avant de la parfumer éventuellement et de la condi tionner dans des emballages.
Un point important et qui constitue un avantage non négligeable est que, à la température normale, les solutions de certains sels des diamines aliphati ques se présentent, suivant leur concentration, soit sous la forme de liquides plus ou moins visqueux, soit sous la forme de gels qui se liquéfient à chaud. Ces liquides et gels sont également des produits industriels nouveaux.
Par exemple, une solution aqueuse contenant 50 % en poids de dilactate d'une diamine aliphatique dans laquelle R représente un reste hydrocarboné de 18 atomes de carbone (oléyle ou stéaryle) est fluide à 600.
Au refroidissement, elle se prend en un gel plastique et homogène au-dessous de 50o. Un tel gel peut être utilisé sans adjonction de gélifiant ou d'épaississant et conditionné en tubes.
Par contre, une solution aqueuse contenant 30 % en poids de dilactate d'une diamine aliphatique reste fluide et limpide à la température normale et peut être commercialisée sous forme liquide.
Les shampooings effectués avec des solutions de sels d'une diamine aliphatique donnent une mousse abondante et consistante ; la déterge-nce est telle que toutes les salissures du cheveu sont éliminées au pre mier lavage et le rinçage est facile.
Grâce à leur constitution à la fois cationique et non ionique, les sels des diamines aliphatiques sont insensibles au pH acide et aux sels, de métaux alcalino-terreux con tenus dans l'eau de lavage. Aucun dépôt provenant du produit lui-même ou d'une action du produit sur des sels contenus dans l'eau ne peut s'effectuer sur le cheveu.
D'autre part, grâce à leur pouvoir légèrement cationique, les sels des diamines aliphatiques ont la propriété de ne pas être éliminés complètement de la surface du cheveu sur laquelle ils laissent une cou che monomoléculaire résistant au rinçage. Ce fait explique les propriétés spéciales et les avantages des compositions selon l'invention 1) Après lavage et rinçage, les cheveux présentent un aspect extrêmement brillant et un éclat remar quable.
2) Ils sont particulièrement doux au toucher et peu vent être peignés et démêlés sans aucun effort, comme s'ils étaient lubrifiés.
3) 'Les mises en plis ou les permanentes s'effectuent avec plus de facilité et tiennent mieux, le che veu paraissant avoir plus de ressort qu'après lavage avec les shampooings habituellement uti lisés.
4) Comme tous les détergents présentant des pro priétés cationiques plus ou moins prononcées, les compositions faisant l'objet de l'invention favori sent la montée des teintures sur le cheveu.
5) La couche monomoléculaire déposée à la sur face du cheveu inverse la charge électrique stati que de celui-ci qui, au lieu d'attirer les. poussiè res, tend à les repousser. La chevelure devient antistatique et reprend beaucoup moins rapide ment les poussières en suspension dans l'air. <I>Exemple 1</I> Dilactate <I>de</I> N-hydroxyéthyl-N'-di- (hydroxyéthyl)-oléylaminopropylamine <I>en solution aqueuse fluide</I> Sur une molécule d'oléylaminopropylamine, soit 324 g, on fait agir de l'oxyde d'éthylène jusqu'à augmentation de poids de 132 g.
Aux 456 g de la N-hydroxyéthyl-N'-di-(hydr- oxyéthyl)-oléylaminop:ropylamine ainsi obtenue, chauffés à 750, on ajoute lentement, en agitant, une solution de 225 g d'acide lactique à 80 % dans 1430 g d'eau, portée à 60o. On ajuste le pH à 6,5.
Par refroidissement, on obtient une solution lim- pide à 30 % de dilactate de N-hydroxyéthyl-N'-di- (hydroxyéthyl)-oléylaminopropylamine. Cette solu tion est utilisable directement comme shampooing liquide.
<I>Exemple 2</I> Dilactate <I>de</I> N-hydroxyétlzyl-N'-hydroxy- étlzyl-N'-lzydroxyéthoxyéthyl-alcoyl <I>(suif)</I> aminopropylamine, <I>en pâte</I> Sur une molécule d'alcoylaminopropylamine (la chaîne alcoylique correspondant au mélange des chaînes des acides gras dérivés du suif) soit<I>320g,</I> on fait agir quatre molécules d'oxyde d'éthylène jusqu'à augmentation de poids de 176 g.
Aux 496g de produit ainsi obtenu, chauffés à 800, on ajoute lentement, en agitant, une solution de 225 g d'acide lactique à 80 % dans 631 g d'eau, la solution ayant été portée à 80".
On laisse refroidir la solution et l'on obtient un gel consistant et translucide, utilisable directement comme shampooing concentré.
Composition for cleaning the hair Anionic surfactants (alkyl-aryl-sulfonates, alkyl-sulfates, etc.) usually used for cleaning the hair have the advantage of being detergents and good foamers. .
On the other hand, they have the drawback of eliminating from the hair the natural fatty substances which give it its suppleness and its shine, of making it dry and brittle. They are generally used in an alkaline pH medium and cannot be used in a neutral or acidic pH medium.
These products do not act as softeners, this term being taken in the sense usually employed in the textile fiber treatment industry, that is to say they do not promote the sliding of the hair on each other. the others and do not facilitate the application of the dyes.
It is also known that certain nonionic surfactant products can be used for cleaning the hair; they are also good detergents and good foamers. These products do not have certain drawbacks of anionic products, but they do not have any softening power on the hair surface either.
Certain cationic surfactants, such as quaternary ammonium salts or certain salts of long chain aliphatic amines have also been proposed as cleaning products for the hair.
They are generally fairly poor detergents and have the disadvantage of being harmful to the scalp. On the other hand, they are good softeners which also promote dyeing.
However, it has been found that certain bitertiary aliphatic diamines provide all the advantages which one would expect from a good product for cleaning the hair.
A subject of the present invention is therefore a composition for cleansing the hair containing water and at least one salt of an aliphatic diamine of formula
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in which R denotes an aliphatic residue having 12 to 22 carbon atoms, the three R 'residues all represent a group - # 2-CH2-OH or else two represent a CI2-CH2-OH group and the third a CH2- group CH2-O-CH2-CH2-OH.
Aliphatic diamines exhibit both cationic and nonionic properties. Their cationic power is low due to the presence of oxyethyl groups attached to nitrogen.
They can be prepared from fatty amines or mixtures. of corresponding fatty amines by the following process 1) A molecule of alkylamine R-NH2 (I) is condensed with a molecule of acrylonitrile to obtain the corresponding alkaylammopropionitrile (II) according to the reaction
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2)
Alkyllaminopropionitrile (II) is converted to alkyllaminopropylamine (III) by catalytic hydrogenation following the reaction.
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3) We fix 3 or 4 molecules of ethylene oxide on a molecule of (1I1) by the conventional method of fixing ethylene oxide on the amines according to the reactions
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We get excellent products,
very foaming and absolutely harmless to the skin by binding, for example, on average, 3.5 molecules of ethylene oxide to one molecule of alkyllamino-p @ ropyl-amine.
The alkylamino-propylamines thus oxyethylated are not soluble in water, but can be dispersed. On the other hand, most of their salts are soluble in water.
To obtain softening detergents for cleaning the hair, it is possible to salify the di-amines oxyethylated with various mineral or organic acids. Mineral acids such as hydrochloric acid or phosphorous acid can be used.
Low molecular weight organic acids will preferably be used, such as formal, acetic and propionic acids, or alternatively low molecular weight acid-alcohols, such as glycolic, lactic and glyceric acids, or alternatively diacids with low molecular weight. low molecular weight such as malonic and succinic acids, or also low molecular weight polyacid-alcohols, such as malic, tartaric and citric acids.
However, use will advantageously be made of aci which are the most compatible with the skin and in particular acid-alcohols, such as lactic acid, which also ensures smoothness to the foam. These salts, in particular the lactates, are new.
To prepare ready-to-use solutions, one proceeds, for example, as follows: neutralizing the aliphatic diamine (or a mixture of diamines) heated to 70-80, adding, with good stirring, a heated aqueous solution at the same temperature of the acid used. <B> It </B> is advantageous that the pH of the solution is not greater than 6, but not less than 3.5,
because salt solutions with a very acidic pH lose part of their foaming power. It is best to choose a pH between 3.5 and 5 so. to avoid hydrolysis of the salt and redeposition of the base which could occur in the case of neutral basic solutions, especially if, at the time of use, such solutions were diluted with naturally alkaline waters. To adjust the pH,
it is advantageous to slowly add the solution of the acid chosen to salify the amine and controlling the pH. After neutralization, the solution is generally allowed to cool, before optionally perfuming it and packaging it in packaging.
An important point which constitutes a significant advantage is that, at normal temperature, the solutions of certain salts of aliphatic diamines are present, depending on their concentration, either in the form of more or less viscous liquids, or in the form of gels which liquefy when hot. These liquids and gels are also new industrial products.
For example, an aqueous solution containing 50% by weight of dilactate of an aliphatic diamine in which R represents a hydrocarbon residue of 18 carbon atoms (oleyl or stearyl) is fluid at 600.
On cooling, it sets in a plastic and homogeneous gel below 50o. Such a gel can be used without the addition of gelling agent or thickener and packaged in tubes.
On the other hand, an aqueous solution containing 30% by weight of dilactate of an aliphatic diamine remains fluid and clear at normal temperature and can be marketed in liquid form.
Shampoos carried out with solutions of salts of an aliphatic diamine give an abundant and consistent foam; the detergent is such that all dirt from the hair is removed in the first wash and rinsing is easy.
Thanks to their constitution, both cationic and non-ionic, the salts of aliphatic diamines are insensitive to acidic pH and to salts of alkaline earth metals contained in the washing water. No deposit resulting from the product itself or from an action of the product on salts contained in water can be carried out on the hair.
On the other hand, thanks to their slightly cationic power, the salts of the aliphatic diamines have the property of not being completely eliminated from the surface of the hair on which they leave a monomolecular layer resistant to rinsing. This fact explains the special properties and the advantages of the compositions according to the invention. 1) After washing and rinsing, the hair has an extremely shiny appearance and a remarkable shine.
2) They are particularly soft to the touch and can be combed and untangled without any effort, as if they were lubricated.
3) 'Hair styling or perms are carried out more easily and hold better, the hair appearing to have more spring than after washing with the shampoos usually used.
4) Like all detergents exhibiting more or less pronounced cationic properties, the compositions which are the subject of the invention favorably feel the rise of dyes on the hair.
5) The monomolecular layer deposited on the surface of the hair reverses the static electric charge of the latter which, instead of attracting them. dust, tends to repel them. The hair becomes antistatic and picks up airborne dust much less quickly. <I> Example 1 </I> <I> N-hydroxyethyl-N'-di- (hydroxyethyl) -oleylaminopropylamine <I> dilactate <I> in fluid aqueous solution </I> On an oleylaminopropylamine molecule, or 324 g, ethylene oxide is allowed to act until the weight of 132 g has increased.
To 456 g of the N-hydroxyethyl-N'-di- (hydr-oxyethyl) -oleylaminop: ropylamine thus obtained, heated to 750, is slowly added, with stirring, a solution of 225 g of lactic acid at 80% in 1430 g of water, brought to 60o. The pH is adjusted to 6.5.
On cooling, a 30% clear solution of N-hydroxyethyl-N'-di- (hydroxyethyl) -oleylaminopropylamine dilactate is obtained. This solution can be used directly as a liquid shampoo.
<I> Example 2 </I> N-hydroxyethyl-N'-hydroxy-etlzyl-N'-lzydroxyethoxyethyl-alkyl <I> (tallow) </I> aminopropylamine </I> dilactate, <I> in paste </I> On an alkylaminopropylamine molecule (the alkyl chain corresponding to the mixture of fatty acid chains derived from tallow) i.e. <I> 320g, </I> four molecules of ethylene oxide are made to act until 'with an increase in weight of 176 g.
To the 496 g of product thus obtained, heated to 800, there is slowly added, with stirring, a solution of 225 g of 80% lactic acid in 631 g of water, the solution having been brought to 80 ".
The solution is allowed to cool and a consistent and translucent gel is obtained, which can be used directly as a concentrated shampoo.