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Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine kosmetische und/oder
dermatologische Zusammensetzung, die mindestens eine wässrige Phase
mit mindestens einem Zweiblockpolymer enthält, und ihre Verwendungen in
der Kosmetik oder Dermatologie, besonders für die Pflege, die Reinigung,
den Schutz und/oder zum Schminken von Keratinsubstanzen (Haut, Schleimhäute, Keratinfasern,
wie Haare und Wimpern).
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Die
kosmetischen Zusammensetzungen und insbesondere solche, die für die Pflege
oder die Reinigung der menschlichen Haut oder der Haare vorgesehen
sind, enthalten meistens eine wässrige
Phase, die mit einem oder mehreren Verdickungsmitteln oder Gelbildnern
geliert, d. h. eingedickt ist. Es kann sich beispielsweise um Lotionen
handeln, die wässrige
Lösungen
sind, die keine Ölphase
enthalten, oder Emulsionen, die direkte Öl-in-Wasser-Emulsionen (O/W)
sein können,
die eine Fettphase oder eine Ölphase
aufweisen, die in einer kontinuierlichen wässrigen Phase dispergiert ist,
oder inverse Wasser-in-Öl-Emulsionen
(W/O), die eine in einer kontinuierlichen Ölphase dispergierte wässrige Phase
enthalten. Hier werden unter "Emulsionen" sowohl Dispersionen
verstanden, die in Abwesenheit von emulgierenden grenzflächenaktiven
Stoffen gebildet werden, als auch Emulsionen, die in Gegenwart von
emulgierenden grenzflächenaktiven
Stoffen hergestellt werden.
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Die Öl-in-Wasser-Emulsionen
sind auf dem Gebiet der Kosmetik sehr beliebt, da sie sich aufgrund
der Gegenwart von Wasser in der äußeren kontinuierlichen
Phase beim Auftragen auf die Haut weicher und weniger fettig, frischer
und leichter anfühlen
als die Wasser-in-Öl-Emulsionssysteme.
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Die
Art der zum Gelieren der wässrigen
Phase verwendeten Verbindungen und ihr Gehalt in der Zusammensetzung
sind von dem Typ der gewünschten
Textur abhängig,
die von fluiden Lotionen bis zu mehr oder weniger dickflüssigen Emulsionen
variieren kann, bei denen es sich um Milche oder Cremes handeln kann.
Die in der Kosmetik hauptsächlich
verwendeten Verdickungsmittel oder Gelbildner sind unter den folgenden
Verbindungen ausgewählt:
- – natürlichen
Polymeren, wie Xanthangummi und Guargummi oder auch Cellulosederivaten,
Stärkeverbindungen
und Alginaten. Diese Verbindungen führen nicht zu ausreichend guten
kosmetischen Eigenschaften, so dass sie nicht alleine als Verdickungsmittel
oder Gelbildner verwendet werden könnten. Ihre natürliche Herkunft
kann ferner zu Problemen in Hinblick auf die Reproduzierbarkeit
der einzelnen Rohstoffchargen führen,
was in einer Veränderlichkeit
des Gelbildungsvermögens
zum Ausdruck kommt;
- – vernetzten
polymeren Gelbildern, wie den Carbopol-Produkten, die von der Firma
Goodrich angeboten werden, oder 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäurepolymeren, die vernetzt
und zumindest teilweise neutralisiert sind, wie beispielsweise das
Produkt, das unter der Bezeichnung Hostacerin AMPS von der Firma
Clariant erhältlich
ist. Diese vernetzten Gelbildner erfordern jedoch eine spezielle
Vorgehensweise bei der Dispersion in Wasser oder in der Ölphase,
um reproduzierbare Viskositätsniveaus
zu erhalten. Es wurden verschiedene Gelbildner vorgeschlagen, um
diesen Dispersionsproblemen abzuhelfen, wie beispielsweise die Carbopol-Produkte ETD, bei
denen es sich um spezielle so genannte "einfach zu dispergierende" Carbopole handelt
(ETD = "Easy To
Disperse"), oder
auch in einem Öl
oder einem Gemisch von Ölen
dispergierte vernetzte Gelbildner, wie das Polyacrylamid, das von
der Firma Seppic unter der Bezeichnung Sepigel 305 angeboten wird.
Die Dispersion der Carbopole ETD in Wasser erfordert jedoch eine
spezielle Vorgehensweise beim Quellen des Polymers, wohingegen die
in Dispersion in einem Öl
angebotenen Gelbildner zwingend eine Ölphase und grenzflächenaktive
Stoffe in die Zusammensetzung einbringen.
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Die
genannten Gelbildner haben im Übrigen
keine amphiphilen Eigenschaften, die die Tröpfen der in der kontinuierlichen
Phase einer Emulsion dispergierten Phase stabilisieren können. Man
muss daher entweder emulgierende grenzflächenaktive Stoffe einarbeiten,
um stabile Emulsionen zu erhalten, oder nur geringe Mengenanteile
an Öl (im
Allgemeinen unter 10 %) einbringen und sehr gelierte Texturen vorsehen.
Es wird ständig
versucht, den Gehalt an emulgierenden grenzflächenaktiven Stoffen in den
Emulsionen zu vermindern, um ihre Unschädlichkeit für die Haut, die Augen und die
Kopfhaut zu verbessern. Man versucht außerdem, eine möglichst
große
Freiheit bei der Formulierung zu haben, d. h. eine Zusammensetzung
herstellen zu können,
die unabhängig
vom Mengenanteil des eingebrachten Öls und unabhängig von
der Viskosität
der fertigen Zusammensetzung (mehr oder weniger ausgeprägte Gelbildung)
stabil ist.
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Es
gibt vernetzte amphiphile Gelbildner, wie die Produkte, die von
der Firma Goodrich unter der Bezeichnung Pemulen erhältlich sind,
die es ermöglichen,
dass sehr große
Mengen Öl
eingearbeitet werden können,
die jedoch im Allgemeinen in Gegenwart von anderen hydrophilen Gelbildnern
verwendet werden, da ihre Gelbildungseigenschaften und kosmetische
Eigenschaften nicht groß und/oder
nicht gut sind.
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Es
gibt ein Bedürfnis
für Verbindungen,
die wässrige
Phasen gelieren können
und so eine große
Spanne von Texturen erhalten werden kann, die gute kosmetische Eigenschaften
aufweisen, die in Wasser einfach dispergiert werden können und
deren Verdickungsvermögen/Gelbildungsvermögen reproduzierbar
ist und die im Übrigen
be vorzugt gleichzeitig gelierende und emulgierende Eigenschaften
haben.
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Die
Anmelderin hat überraschend
eine neue Gruppe von Blockpolymeren aufgefunden, die die Aufgabe
der Erfindung lösen
können.
Diese Blockpolymere sind wasserlösliche
oder in Wasser dispergierbare Polymere mit Zweiblockstruktur A-B,
wobei A ein ionischer wasserlöslicher
Polymerblock und B ein hydrophober Polymerblock ist und wobei der
Mengenanteil des ionischen Polymerblocks A mindestens 60 Gew.-%
und vorzugsweise mehr als 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Polymers, beträgt.
Diese Polymere haben die Eigenschaft, in Konzentrationen unter 15
Gew.-% eine wässrige
Phase zu gelieren. Diese Polymere ermöglichen eine große Spanne
von Texturen, wobei sie gute kosmetische Eigenschaften besitzen.
Die Solubilisierung oder Dispersion der Polymere in Wasser ist einfach
und die erhaltenen Gelbildungseigenschaften sind bei den verschiedenen
Chargen reproduzierbar.
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Diese
Polymere ermöglichen
es ferner, dass kosmetische oder dermatologische Zusammensetzungen
hergestellt werden können,
die eine wässrige
Phase aufweisen, deren pH-Wert in einem großen Bereich schwanken kann,
wobei sie gleichzeitig eine Viskosität besitzen, die bei Raumtemperatur
oder höheren
Temperaturen langzeitstabil ist. Sie ermöglichen außerdem die Realisierung von
homogenen, nicht fließenden,
keine Fäden
bildenden, weichen, beim Aufbringen gleitenden und bei der Aufbewahrung
stabilen Produkten.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine kosmetische und/oder
dermatologische Zusammensetzung, die dadurch gekennzeichnet ist,
dass sie mindestens eine wässrige
Phase mit mindestens einem wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren
Polymer mit Zweiblockstruktur A-B enthält, wobei A ein ionischer wasserlöslicher
Polymerblock und B ein hydrophober Polymerblock ist, wobei der Mengenanteil
des Polymerblocks A mindestens 60 Gew.-% des Zweiblockpolymers beträgt.
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Durch
den Mengenanteil von mindestens 60 % des Polymerblocks A können gute
Gelbildungseigenschaften des Polymers erzielt werden.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die erfindungsgemäß als Gelbildner
verwendeten Zweiblockpolymere einen ionischen wasserlöslichen
Polymerblock A auf, der vollständig
wasserlöslich
ist, d. h. der überhaupt
kein hydrophobes Monomer enthält,
und einen hydrophoben Polymerblock B, der vollständig hydrophob ist, d. h. überhaupt
kein hydrophiles Monomer aufweist.
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Bevorzugte
Zweiblockpolymere, die einen vollständig wasserlöslichen
ionischen Polymerblock A und einen vollständig hydrophoben Polymerblock
B aufweisen, haben den Vorteil, dass sie leicht synthetisiert werden
können
und bei geringeren Konzentrationen eine ebenso gute Gelbildung ergeben
wie die anderen Verbindungen.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung
enthält
daher bevorzugt mindestens eine wässrige Phase, die mindestens
ein wasserlösliches
oder in Wasser dispergierbares Polymer mit Zweiblockstruktur A-B
enthält, wobei
A ein vollständig
wasserlöslicher
ionischer Polymerblock und B ein vollständig hydrophober Polymerblock
ist, wobei der Mengenanteil des Polymerblocks A 60 % des Gesamtgewichts
des Zweiblockpolymers beträgt
oder darüber
liegt.
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Die
erfindungsgemäß verwendeten
Zweiblockpolymere und insbesondere die bevorzugten Polymere, die
einen vollständig
wasserlöslichen
ionischen Polymerblock A und einen vollständig hydrophoben Polymerblock
B besitzen, ermöglichen,
dass die wässrigen
Phasen von Zusammensetzungen für
die topische Anwendung, insbesondere kosmetischen oder dermatologischen
Zusammensetzungen, in zufrieden stellender Weise geliert werden
können.
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Die
Erfindung bezieht sich daher auch auf die Verwendung mindestens
eines wasserlöslichen
oder in Wasser dispergierbaren Polymers mit Zweiblockstruktur A-B,
wobei A ein ionischer wasserlöslicher
Polymerblock und B ein hydrophober Polymerblock ist, wobei der Polymerblock
A in einer Menge von mindestens 60 % des Gesamtgewichts des Zweiblockpolymers
enthalten ist, um eine kosmetische und dermatologische Zusammensetzung,
die mindestens eine wässrige
Phase aufweist, zu gelieren.
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Die
Erfindung bezieht sich bevorzugt auch auf die Verwendung mindestens
eines wasserlöslichen oder
in Wasser dispergierbaren Polymers mit Zweiblockstruktur A-B, wobei
A ein vollständig
wasserlöslicher ionischer
Polymerblock und B ein vollständig
hydrophober Polymerblock ist, wobei der Mengenanteil des Polymerblocks
A mindestens 60 % des Gesamtgewichts des Zweiblockpolymers beträgt, um eine
kosmetische oder dermatologische Zusammensetzung, die mindestens
eine wässrige
Phase enthält,
zu gelieren.
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Wie
oben beschrieben wurde, können
mit den erfindungsgemäß verwendeten
Zweiblockpolymeren wässrige
Phasen gut geliert werden. Dieses Gelbildungsvermögen hat
im Übrigen
den Vorteil, dass es in Gegenwart von grenzflächenaktiven Stoffen wenig verändert wird,
unabhängig
davon, ob diese ionisch oder nichtionisch (anionisch oder kationisch)
sind und unabhängig
davon, ob es sich um emulgierende grenzflächenaktive Stoffe oder reinigende
grenzflächenaktive
Stoffe (oder schäumende
grenzflächenaktive
Stoffe) handelt. Wenn der Mengenanteil des grenzflächenaktiven
Stoffes groß ist
(über 1
%), bleibt das Gelbildungsvermögen erhalten,
auch wenn es beeinträchtigt
werden kann.
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Die
Anmelderin hat überraschend
festgestellt, dass die erfindungsgemäßen Polymere mit Zweiblockstruktur
A-B, worin A einen ionischen wasserlöslichen Polymerblock und B
einen hydrophoben Polymerblock bedeutet, wobei der Mengenanteil
des Polymerblocks A mindestens 60 % des Gesamtgewichts des Zweiblockpolymers
ausmacht, emulgierende Eigenschaften aufweisen und auch für die Herstellung
von Emulsionen ohne emulgierende grenzflächenaktive Stoffe oder Emulsionen,
die geringe Anteile an emulgierenden grenzflächenaktiven Stoffen enthalten
(0 bis etwa 1 % des Gesamtgewichts der Zusammensetzung und vorzugsweise
weniger als 0,5 Gew.-%), verwendet werden können.
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Die
Erfindung bezieht sich daher auch auf eine kosmetische und/oder
dermatologische Zusammensetzung, die als Öl-in-Wasser-Emulsion vorliegt und dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie 0 bis etwa 1 % eines emulgierenden grenzflächenaktiven
Stoffes enthält,
und dadurch, dass sie der oben definierten Zusammensetzung entspricht,
d. h., dass die wässrige
Phase ein wasserlösliches
oder in Wasser dispergierbares Polymer mit Zweiblockstruktur A-B
enthält,
worin A ein ionischer wasserlöslicher
Polymerblock und B ein hydrophober Polymerblock ist, wobei der Mengenanteil
des Polymerblocks A mindestens 60 % des Gesamtgewichts des Zweiblockpolymers
beträgt.
Die erhaltene Emulsion wird als eine Emulsion ohne emulgierenden
grenzflächenaktiven
Stoff angesehen.
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Im Übrigen hat
die Anmelderin überraschend
festgestellt, dass hinsichtlich der Gelbildung ein synergistischer
Effekt auftritt, wenn ein wasserlösliches oder ein in Wasser
dispergierbares Polymer mit Zweiblockstruktur A-B, worin A einen
ionischen wasserlöslichen
Polymerblock und B einen hydrophoben Polymerblock bedeutet, wobei
der Mengenanteil des Polymerblocks A mindestens 60 % des Gesamtgewichts
des Zweiblockpolymers beträgt,
zusammen mit einem wasserlöslichen
oder in Wasser dispergierbaren neutralen Zweiblockpolymer A'-B verwendet wird,
worin A' einen neutralen
wasserlöslichen
Polymerblock und B einen hydrophoben Polymerblock bedeutet.
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Die
Erfindung bezieht sich ferner auf eine kosmetische und/oder dermatologische
Zusammensetzung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens
eine wässrige
Phase aufweist, die mindestens ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares
Polymer mit Zweiblockstruktur A-B, worin A einen ionischen wasserlöslichen
Polymerblock und B einen hydrophoben Polymerblock bedeutet, wobei
der Mengenanteil des Polymerblocks A mindestens 60 % des Gesamtgewichts
des Zweiblockpolymers ausmacht, und mindestens ein wasserlösliches
oder in Wasser dispergierbares neutrales Zweiblockpolymer A'-B enthält, worin
A' ein neutraler
wasserlöslicher
Polymerblock und B ein hydrophober Polymerblock ist.
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Unter "wasserlöslich oder
in Wasser dispergierbar" werden
gemäß der vorliegenden
Anmeldung Polymere verstanden, die, wenn sie bei 25 °C in einer
Konzentration von 1 Gew.-% in eine wässrige Phase eingebracht werden,
eine makroskopisch homogene und transparente Lösung ergeben können, d.
h. eine Lösung mit
einem Wert der maximalen Lichtdurchlässigkeit bei einer Wellenlänge von
500 nm durch eine Probe von 1 cm Dicke von mindestens 70 % und vorzugsweise
mindestens 80 %.
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Unter "Polymerblock" wird gemäß der vorliegenden
Anmeldung ein Polymer (Homopolymer oder Copolymer) verstanden, dessen
Molmasse über
400 g/mol und vorzugsweise über
800 g/mol liegt.
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Unter
einem "hydrophoben
Block" ist gemäß der vorliegenden
Anmeldung ein Polymer (Homopolymer oder Copolymer) zu verstehen,
mit dem, wenn es in einer Konzentration von 1 Gew.-% bei 25 °C in ein
Lösungsmittel
auf Kohlenwasserstoffbasis eingebracht wird, eine makroskopisch
homogene und transparente Lösung
gebildet werden kann, d. h. eine Lösung mit einer maximalen Lichtdurchlässigkeit
bei einer Wellenlänge
von 500 nm durch eine Probe von 1 cm Dicke von mindestens 70 % und
vorzugsweise mindestens 80 %. Das hier verwendete Lösungsmittel
auf Kohlenwasserstoffbasis hat eine bei 25 °C gemessene Dielektrizitätskonstante
unter 50; das Lösungsmittel
kann insbesondere ausgewählt
werden unter den Alkanen wie Cyclohexan (Dielektrizitätskonstante:
2,02); aromatischen Lösungsmittel
wie Ethylbenzol (Dielektrizitätskonstante: 2,4);
Ketonen wie Cyclohexanon (Dielektrizitätskonstante: 18,3); Eshern
wie Diethylether (Dielektrizitätskonstante
= 4,4); Alkoholen wie Cyclohexanol (Dielektrizitätskonstante: 15,0); chlorierten
Kohlenwasserstoffen wie Dichlormethan (Dielektrizitätskonstante:
9,08); Amiden wie Dimethylformamid; und Estern wie Ethylacetat (Dielektrizitätskonstante:
6,02).
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Da
die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
für eine
topische Anwendung vorgesehen sind, enthalten sie ein physiologisch
akzeptables Medium, d. h. ein Medium, das mit allen Keratinsubstanzen
verträglich ist,
wie der Haut, den Nägeln
oder den Schleimhäuten
und den Haaren oder beliebigen Hautbereichen des Körpers.
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In
den wasserlöslichen
oder in Wasser dispergierbaren Polymeren mit Zweiblockstruktur A-B,
die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
verwendet werden, wird der ionische wasserlösliche Block A ausgehend von
einem oder mehreren wasserlöslichen
Monomeren (Ia) oder deren Salzen erhalten, wie beispielsweise:
- – (Meth)acrylsäure,
- – Styrolsulfonsäure,
- – Vinylsulfonsäure und
(Meth)allylsulfonsäure,
- – Vinylphosphonsäure,
- – Maleinsäure,
- – Itaconsäure,
- – Crotonsäure,
- – Dimethyldiallylammoniumchlorid,
- – Methylvinylimidazoliumchlorid,
- – ethylenischen
Carboxybetainen oder Sulfobetainen, die z. B. durch Quaternisierung
von Monomeren mit ethylenisch ungesättigter Bindung, die eine Aminofunktion
aufweisen, mit Natriumsalzen von Carbonsäuren mit beweglichem Halogen,
wie Natriumchloracetat, oder mit cyclischen Sulfonen, wie Proponsulfon,
erhalten werden,
- – wasserlöslichen
Vinylmonomeren der folgenden Formel (I): wobei in der Formel:
- – R
unter H, -CH3, -C2H5 oder -C3H7 ausgewählt
ist;
- – X
ausgewählt
ist unter:
- – Alkoxygruppen
vom Typ -OR1, worin R1 eine
geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, die mit mindestens einer
Carboxylatgruppe (CO2-) und/oder Sulfonsäuregruppe
(-SO3-) und/oder Sulfatgruppe (-SO4) und/oder Phosphatgruppe (-PO4H2-) und/oder einer quartären Ammoniumgruppe (-N+R2R3R4) substituiert ist, wobei die Gruppen R2, R3 und R4 unabhängig
voneinander eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder
ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit der Maßgabe, dass
die Summe der Kohlenstoffatome von R1 +
R2 + R3 + R4 6 nicht übersteigt; die Gruppe R1 kann ferner gegebenenfalls mit einem Halogenatom
(Iod, Brom, Chlor, Fluor); einer Hydroxygruppe (-OH); einer Carboxygruppe
(-COOH); einer Ethergruppe (-O-); einer primären Aminogruppe (-NH2); einer sekundären Aminogruppe (-NHR5); oder einer tertiären Aminogruppe (-NR5R6) substituiert
sein, wobei die Gruppen R5 und R6 unabhängig
voneinander eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder
ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten,
mit der Maßgabe,
dass die Summe der Kohlenstoffatome von R1 +
R5 + R6 6 nicht übersteigt.
Von den Vinylmonomeren, die Estergruppen (X=OR1)
enthalten, kann beispielsweise das quaternisierte Dimethylaminoethylmethacrylat
(MADAME) genannt werden.
- – den
Gruppen -NH2, -NHR7 und
-NR7R8, wobei R7 und R8 unabhängig voneinander
eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit der Maßgabe, dass
die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome von R7 +
R8 6 nicht übersteigt, wobei die Gruppe
R7 und/oder R8 mit
mindestens einer Carboxylatgruppe (-COO-) und/oder Sulfonsäuregruppe (-SO3-) und/oder Sulfatgruppe (-SO4)
und/oder Phosphatgruppe (-PO4H2-)
und/oder einem quartären
Amin (-N+R9R10R11) substituiert
ist, wobei die Gruppen R9, R10 und
R11 unabhängig voneinander eine geradkettige oder
verzweigte, gesättigte
oder ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten,
mit der Maßgabe,
dass die Summe der Kohlenstoffatome von R7 +
R8 + R9 + R10 + R11 6 nicht übersteigt.
Die Gruppen R7 und/oder R8 können gegebenenfalls
mit einem Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor) oder einer Carboxygruppe
(-COOH); einer Hydroxygruppe (-OH); einer Ethergruppe (-O-); einer
primären
Aminogruppe (-NH2); einer sekundären Aminogruppe
(-NHR5); oder einer tertiären Aminogruppe (-NR5R6) substituiert
sein, wobei R5 und R6 die
oben angegebenen Bedeutungen aufweisen, mit der Maßgabe, dass
die Summe der Kohlenstoffatome von R7 +
R8 + R6 + R6 6 nicht übersteigt. Von den Vinylmonomeren,
die Amidgruppen enthalten, sind beispielsweise 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS), (Meth)acrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid
(APTAC und MAPTAC) zu nennen.
- – wobei
die Substituenten R und X so gewählt
sind, dass das Monomer der Formel (I) wasserlöslich ist;
- – Gemischen
dieser Monomere (Ia).
-
Neben
den wasserlöslichen
Monomeren (Ia), die oben angegeben wurden und immer enthalten sind, kann
der ionische wasserlösliche
Block A der erfindungsgemäßen Polymere
gegebenenfalls ausgehend von einem oder mehreren Monomeren enthalten
werden, die unter den hydrophoben Monomeren (Ib), den neutralen
wasserlöslichen
Monomeren (Ic) und deren Gemischen ausgewählt sind. Die gegebenenfalls
enthaltenen hydrophoben Monomere müssen in einer Menge enthalten
sein, die ausreichend klein ist, damit der Block A wasserlöslich ist.
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Von
den hydrophoben Monomeren (Ib), die in dem ionischen wasserlöslichen
Block A verwendbar sind, können
beispielsweise angegeben werden:
- – Styrol
und seine Derivate, wie 4-Butylstyrol, alpha-Methylstyrol und Vinyltoluol;
- – Vinylacetat
der Formel CH2=CH-OCOCH3;
- – Vinylethern
der Formel CH2=CHOR12,
worin R12 eine geradkettige oder verzweigte,
gesättigte
oder ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist;
- – Acrylnitril;
- – Caprolacton,
- – Vinylchlorid
und Vinylidenchlorid;
- – ungesättigten
Siliconmonomeren, wie Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan
und siliconierte Methacrylamide,
- – hydrophobe
Vinylmonomere der Formel (II): wobei in der Formel:
- – R13 unter H, -CH3,
-C2H5 oder -C3H7 ausgewählt ist;
- – X1 ausgewählt
ist unter:
- – Alkoxygruppen
vom Typ -OR14, wobei R14 eine
geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet. Von den Vinylmonomeren,
die Estergruppen enthalten, können
beispielsweise Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butyl(meth)acrylat,
t-Butyl(meth)acrylat, Cyclohexylacrylat, Isobornylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat
angegeben werden;
- – den
Gruppen -NH2, -NHR15 und
-NR15R16, wobei
R15 und R16 unabhängig voneinander
geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppen
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind, mit der Maßgabe, dass die Gesamtzahl
der Kohlenstoffatome von R15 + R16 6 nicht übersteigt;
- – wobei
die Substituenten R13 und X1 so
gewählt
sind, dass das Monomer der Formel (II) hydrophob ist;
- – Gemischen
dieser Monomere.
-
Von
den wasserlöslichen
neutralen Monomeren (Ic) kommen beispielsweise in Betracht:
- – (Meth)acrylamid;
- – N-Vinylacetamid
und N-Methyl-N-vinylacetamid;
- – N-Vinylformamid
und N-Methyl-N-vinylformamid;
- – Maleinsäureanhydrid;
- – Vinylamin;
- – N-Vinyllactame,
die eine cyclische Alkylgruppe mit 4 bis 9 Kohlenstoffatomen aufweisen,
wie N-Vinylpyrrolidon, N-Butyrolactam und N-Vinylcaprolactam;
- – Vinylalkohol
der Formel CH2=CHOH;
- – wasserlösliche Vinylmonomere
der folgenden Formel (III): wobei in der Formel:
- – R17 unter H, -CH3,
-C2H5 oder -C3H7 ausgewählt ist;
- – X2 ausgewählt
ist unter:
- – Alkoxygruppen
vom Typ -OR18, wobei R18 eine
geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, die gegebenenfalls mit einem
Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor); einer Carboxygruppe (-COOH);
einer Hydroxygruppe (-OH); einer Ethergruppe (-O-); einer primären Aminogruppe
(-NH2); einer sekundären Aminogruppe (-NHR19) oder einer tertiären Aminogruppe (-NR19R20) substituiert
ist; wobei die Gruppen R19 und R20 unabhängig
voneinander eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder
ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten,
mit der Maßgabe,
dass die Summe der Kohlenstoffatome von R18 +
R19 + R20 6 nicht übersteigt.
Von den Monomeren der Formel (III), worin X2 eine
Gruppe -OR18 bedeutet, können beispielsweise Glycidyl(meth)acrylat,
Hydroxyethylmethacrylat und die (Meth)acrylate von Ethylenglycol,
Diethylenglycol oder Polyalkylenglycol angegeben werden,
- – den
Gruppen -NH2, -NHR21 und
-NR21R22, wobei
R21 und R22 unabhängig voneinander
eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit der Maßgabe, dass
die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome von R21 +
R22 6 nicht übersteigt, wobei die Gruppen
R21 und R22 gegebenenfalls
mit einem Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor); einer Hydroxygruppe
(-OH); einer Carboxygruppe (-COOH); einer Ethergruppe (-O-); einer
primären
Aminogruppe (-NH2); einer sekundären Aminogruppe
(-NHR23), einer tertiären Aminogruppe (-NR23R24) substituiert
sind, wobei die Gruppen R23 und R24 unabhängig
voneinander eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit der Maßgabe, dass
die Summe der Kohlenstoffatome von R21 +
R22 + R23 + R24 6 nicht übersteigt. Von den Monomeren
dieses Typs sind beispielsweise Dimethylaminoethylmethacrylamid
und N,N-Dimethylacrylamid zu nennen.
- – wobei
die Substituenten R17 und X2 so
gewählt
sind, dass die Monomere der Formel (III) wasserlöslich sind;
- – Gemische
dieser Monomere.
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Neben
den oben angegebenen wasserlöslichen
Monomeren kann der ionische wasserlösliche Block A auch ein ionisches
wasserlösliches
Polymer wie beispielsweise Polyethylenimin sein.
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Der
ionische wasserlösliche
Block A ist ganz oder teilweise neutralisiert. Unter "teilweise neutralisiert" wird eine Neutralisation
von mindestens 20 Mol-% verstanden. Der ionische wasserlösliche Block
A kann mit einer anorganischen oder organischen Base neutralisiert
werden. Diese Base kann beispielsweise unter den Salzen von Natrium,
Ammonium, Lithium, Calcium, Magnesium, Ammoniumgruppen, die mit
1 bis 4 Alkylgruppen substituiert sind, die 1 bis 15 Kohlenstoffatome
aufweisen, oder auch unter den organischen Basen, wie Mono-, Di-
und Triethanolamin, Aminoethylpropandiol, N-Methylglucamin und basischen
Aminosäuren
wie Arginin und Lysin, und deren Gemischen ausgewählt werden.
-
Der
hydrophobe Block B wird ausgehend von einem oder mehreren hydrophoben
Monomeren (1 d) erhalten, wie beispielsweise:
- – Styrol
und seinen Derivaten, wie 4-Butylstyrol, alpha-Methylstyrol und
Vinyltoluol;
- – Vinylacetat
der Formel CH2=CH-OCOCH3,
- – Vinylethern
der Formel CH2=CHOR25,
wobei R25 eine geradkettige oder verzweigte,
gesättigte
oder ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen ist,
- – Acrylnitril;
- – Vinylchlorid
und Vinylidenchlorid;
- – Caprolacton;
- – Alkenen,
wie Ethylen, Propylen, Butylen und Butadien,
- – ungesättigten
Siliconmonomeren, wie Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan
und siliconierten Methacrylamiden, sowie Siliconderivaten, die nach
der Polymerisation zu Siliconpolymeren führen, wie Polydimethylsiloxan,
- – hydrophoben
Vinylmonomeren der folgenden Formel (IV): wobei in der Formel:
- – R26 unter H, -CH3,
-C2H5 oder -C3H7 ausgewählt ist;
- – X3 ausgewählt
ist unter:
- – Alkoxygruppen
vom Typ -OR27, wobei R27 eine
geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, die gegebenenfalls mit einem
Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor); einer Carboxylatgruppe (-CO2-); einer Sulfonsäuregruppe (-SO3-);
einer Sulfatgruppe (-SO4); einer Phosphatgruppe
(-PO4H2-); einer
Hydroxygruppe (-OH); einer Carbonsäuregruppe (-COOH); einer Ethergruppe
(-O-); einer primären
Aminogruppe (-NH2); einer sekundären Aminogruppe (-NHR28); einer tertiären Aminogruppe (-NR28R29) oder einer
quartären
Ammoniumgruppe (-N+R28R29R30) substituiert
ist, wobei die Gruppen R28, R29 und
R30 unabhängig voneinander eine geradkettige
oder verzweigte, gesättigte
oder ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit
der Maßgabe,
dass die Summe der Kohlenstoffatome von R27 +
R28 + R29 + R30 22 nicht übersteigt; oder R27 ist
eine Perfluoralkylgruppe, die vorzugsweise 1 bis 18 Kohlenstoffatome
enthält;
Von
den hydrophoben Vinylmonomeren, die Alkoxygruppen vom Typ -OR27 enthalten, können beispielsweise Methylmethacrylat,
Ethylmethacrylat, n-Butyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Cyclohexylacrylat
und Isobornylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat angegeben werden. Von
den Mono meren der Formel (IV) mit einer Perfluoralkylgruppe, die
die Gruppe R27 bildet, können beispielsweise Ethylperfluoroctylacrylat
und Trifluormethyl(meth)acrylat angegeben werden;
- – den
Gruppen -NH2, -NHR31 und
-NR31R32, worin
die Gruppen R31 und R32 unabhängig voneinander
eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit der Maßgabe, dass
die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome von R31 und
R32 22 nicht übersteigt, wobei die Gruppen
R31 und R32 gegebenenfalls
mit einem Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor); einer Hydroxygruppe
(-OH); einer Ethergruppe (-O-); einer Carboxylatgruppe (-CO2-); einer Sulfonsäuregruppe (-SO3-),
einer Sulfatgruppe (-SO4-); einer Phosphatgruppe
(-PO4H2-), einer
Carboxygruppe (-COOH); einer primären Aminogruppe (-NH2), einer sekundären Aminogruppe (-NHR28); einer tertiären Aminogruppe (-NR28R29) oder einer
quartären
Ammoniumgruppe (-N+R28R29R30) substituiert
sind, worin R28, R29 und
R30 die oben angegebenen Bedeutungen aufweisen,
mit der Maßgabe,
dass die Summe der Kohlenstoffatome von R31 +
R32 + R28 + R29 + R30 22 nicht übersteigt.
Die Gruppen R31 und R32 können auch unabhängig voneinander
eine Perfluoralkylgruppe bedeuten, die vorzugsweise 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthält;
- – wobei
die Substituenten R26 und X3 so
sind, dass das Monomer der Formel (IV) hydrophob ist;
- – und
Gemischen dieser Monomere.
-
Neben
den oben angegebenen hydrophoben Monomeren (Id), die immer enthalten
sind, kann der hydrophobe Block B der erfindungsgemäßen Polymere
gegebenenfalls ausgehend von einem oder mehreren ionischen oder
neutralen wasserlöslichen
Monomeren (Ie) erhalten werden, wobei diese so genannten wasserlöslichen
Monomere in einer Menge enthalten sind, die ausreichend klein ist,
damit der Block B hydrophob ist.
-
Von
den wasserlöslichen
Monomeren (Ie) können
beispielsweise die folgenden Verbindungen oder deren Salze angegeben
werden:
- – (Meth)acrylsäure;
- – Styrolsulfonsäure;
- – Vinylsulfonsäure und
(Meth)allylsulfonsäure;
- – Vinylphosphonsäure;
- – Maleinsäureanhydrid;
- – Maleinsäure;
- – Itaconsäure;
- – Crotonsäure;
- – Dimethyldiallylammoniumchlorid;
- – Methylvinylimidazoliumchlorid;
- – (Meth)acrylamid;
- – N-Vinylacetamid
und N-Methyl-N-vinylacetamid;
- – N-Vinylformamid
und N-Methyl-N-vinylformamid;
- – N-Vinyllactamen,
die eine cyclische Alkylgruppe mit 4 bis 9 Kohlenstoffatomen enthalten
wie N-Vinylpyrrolidon, N-Butyrolactam und N-Vinylcaprolactam;
- – Vinylalkohol
der Formel CH2=CHOH;
- – 2-Vinylpyridin
und 4-Vinylpyridin;
- – wasserlöslichen
Vinylmonomeren der folgenden Formel (V): wobei in der Formel:
- – R33 unter H, -CH3,
-C2H5 oder -C3H7 ausgewählt ist;
- – X4 ausgewählt
ist unter:
- – Alkoxygruppen
vom Typ -OR34, worin R34 eine
geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, die gegebenenfalls mit einem
Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor); einer Carboxylatgruppe (-COO-);
einer Carboxygruppe (-COOH); einer Sulfonsäuregruppe (SO3-);
einer Sulfatgruppe (-SO4-); einer Phosphatgruppe
(-PO4H2-); einer
Hydroxygruppe (-OH); einer Ethergruppe (-O-); einer primären Aminogruppe
(-NH2); einer sekundären Aminogruppe (-NHR35); einer tertiären Aminogruppe (-NR35R36); oder einer
quartären
Ammoniumgruppe (-N+R35R36R37) substituiert
ist, wobei die Gruppen R35, R36 und
R37 unabhängig voneinander eine geradkettige
oder verzweigte, gesättigte
oder ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit
der Maßgabe,
dass die Summe der Kohlenstoffatome von R34 +
R35 + R36 + R37 6 nicht übersteigt;
Von den Vinylmonomeren,
die Estergruppen (X4=OR34)
enthalten, können
beispielsweise quaternisiertes Dimethylaminoethylmethacrylat (MADAME),
Glycidyl(meth)acrylat, Hydroxyethylmethacrylat und die (Meth)acrylate
von Ethylenglycol, Diethylenglycol oder Polyalkylenglycol angegeben
werden.
- – den
Gruppen -NH2, -NHR38 und
-NR38R39, wobei
die Gruppen R38 und R39 unabhängig voneinander
geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppen
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sind, mit der Maßgabe, dass die Gesamtzahl
der Kohlenstoffatome von R38 + R39 6 nicht übersteigt, wobei die Gruppe
R38 und/oder R39 gegebenenfalls
mit einem Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor); mit einer Carboxylatgruppe
(-COO-); einer Carbonsäuregruppe
(-COOH); einer Sulfonsäuregruppe
(-SO3-); einer Sulfat gruppe (-SO4-); einer Phosphatgruppe (-PO4H2-); einer Hydroxygruppe (-OH); einer Ethergruppe (-O-);
einer primären
Aminogruppe (-NH2); einer sekundären Aminogruppe
(-NHR35); einer tertiären Aminogruppe (-NR35R36) oder einer
quartären
Ammoniumgruppe (-N+R35R36R37) substituiert
ist, wobei R35, R36 und R37 die oben angegebenen Bedeutungen aufweisen,
mit der Maßgabe,
dass die Summe der Kohlenstoffatome von R38 +
R39 + R35 + R36 + R37 6 nicht übersteigt.
Von den wasserlöslichen
Vinylmonomeren der Formel (V), die Amidgruppen aufweisen, sind beispielsweise
2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (AMPS),
(Meth)acrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid (APTAC und MAPTAC)
und N,N-Dimethylacrylamid
zu nennen.
- – wobei
die Substituenten R33 und X4 so
gewählt
sind, dass das Monomer der Formel (V) wasserlöslich ist;
- – und
Gemischen dieser Monomere (Ie).
-
Die
in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
verwendeten Zweiblockpolymere haben eine Molmasse von 1 000 bis
500 000 g/mol und vorzugsweise 2 000 bis 300 000 g/mol. Der ionische
wasserlösliche Block
A hat eine Molmasse von 600 bis 300 000 g/mol und vorzugsweise 1
200 bis 180 000 g/mol. Der hydrophobe Block B weist eine Molmasse
von 400 bis 200 000 g/mol und vorzugsweise 800 bis 120 000 g/mol
auf.
-
Damit
ein wasserlösliches
Polymer vorliegt, beträgt
der Mengenanteil des ionischen hydrophilen Blocks A in dem erfindungsgemäßen Polymer
mindestens 60 Gew.-% und vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht des Zweiblockpolymers (Blöcke A + B).
-
Wenn
das in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
verwendete Blockpolymer einen aromatischen Ring enthält, ist
dieser Ring nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nur
in einem Block (A oder B), jedoch niemals gleichzeitig in beiden
Blöcken
A und B enthalten.
-
Nach
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung ist das Zweiblockpolymer ein Polymer Polystyrol (2000
g/mol)-Natriumpolyacrylat (11500 g/mol).
-
Die
erfindungsgemäßen Blockpolymere
können
nach Syntheseverfahren hergestellt werden, die herkömmlich für die Herstellung
von Blockpolymeren eingesetzt werden. Es können von den Herstellungsverfahren
beispielsweise die Polymerisationen vom anionischen oder kationischen
Typ und die kontrollierte radikalische Polymerisation (siehe "New Method of Polymer
Synthesis", Blackie
Academic & Professional,
London, 1995, Band 2, Seite 1, oder Trends Polym. Sci. 4, Seite
183 (1996) von C. J. Hawker) angegeben werden, wobei hier unterschiedliche
Verfahren durchgeführt
werden können,
wie beispielsweise der Weg unter Atomtransfer (Atom Transfert Radical
Polymerization oder ATRP) (siehe JACS, 117, Seite 5614 (1995), von
Matyjasezwski et al.), die Methode mit Radikalen, wie Nitroxiden
(Georges et al., Macromolecules, 1993, 26, 2987) oder auch der Weg
unter reversibler Kettenübertragung
mit Addition-Fragmentierung (Radical Addition-Fragmentation chain
Transfert), wie das Verfahren MADIX (Macromolecular Design via the
Interchange of Xanthate) (D. Charmot, P. Corpart, H. Adam, S. Z.
Zard, T. Biadatti, G. Bouhadir, Macromol. Symp., 2000, 150, 23).
Die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
verwendeten Zweiblockpolymere können
nach diesen Syntheseverfahren hergestellt werden. Diese Verfahren
können
auch eingesetzt werden, um nur eine der beiden Arten von Blöcken des
erfindungsgemäßen Polymers
zu bilden, wobei der andere Block in das fertige Polymer über den
verwendeten Starter oder über
eine Kupplungsreaktion zwischen den Blöcken A und B eingeführt wird.
-
Der
Mengenanteil des oder der Zweiblockpolymere in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann
in Abhängigkeit
von der Art der Zusammensetzung, die hergestellt werden soll, und
dem gewünschten Gelierungsgrad
schwanken. Er kann beispielsweise im Bereich von 0,01 bis 20 Gew.-%
wirksame Substanz, vorzugsweise 0,05 bis 15 Gew.-% und besser 0,1
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung,
liegen.
-
Wie
oben angegeben wurde, tritt ein synergistischer Effekt auf, wenn
die Zweiblockpolymere A-B zusammen mit Zweiblockpolymeren A'-B verwendet werden,
die einen neutralen wasserlöslichen
Polymerblock A und einen hydrophoben Polymerblock B enthalten. Die
erfindungsgemäßen Polymere
können
also als Gelbildner verwendet werden, und zwar entweder alleine
(ein oder mehrere Zweiblockpolymere A-B) oder in Kombination mit
einem oder mehreren wasserlöslichen
oder in Wasser dispergierbaren neutralen Polymeren mit Zweiblockstruktur
A'-B, worin A' ein neutraler wasserlöslicher
Polymerblock und B ein hydrophober Polymerblock ist, wie er oben
für die
Zweiblockpolymere definiert wurde. Der Mengenanteil des ionischen
Zweiblockpolymers A-B in dem Gemisch der ionischen Zweiblockpolymere
A-B und der neutralen Zweiblockpolymere A'-B ist größer 10 Gew.-% und vorzugsweise
größer 20 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Zweiblockpolymere, was bedeutet,
dass auf 100 % Gemisch mindestens 10 % eines oder mehrerer ionischer Zweiblockpolymere
A-B enthalten sein müssen.
-
In
den in Wasser löslichen
oder in Wasser dispergierbaren neutralen Polymeren A'-B ist der hydrophobe
Polymerblock B so wie oben für
die Zweiblockpolymere A-B angegeben definiert.
-
Der
neutrale wasserlösliche
Block A' kann ein
polyalkoxyliertes und insbesondere polyethoxyliertes oder polypropoxyliertes
Polymer (Homopolymer oder Copolymer) sein, beispielsweise Polyethylenoxid
(PEO), Polypropylenoxid (POP), Copolymere von Ethylenoxid (EO) und
Propylenoxid (PO) und deren Gemische.
-
Der
neutrale wasserlösliche
Block A' kann auch
ausgehend von einem oder mehreren wasserlöslichen Monomeren (1f) und
deren Gemischen erhalten werden, wie beispielsweise:
- – (Meth)acrylamid;
- – N-Vinylacetamid
und N-Methyl-N-vinylacetamid;
- – N-Vinylformamid
und N-Methyl-N-vinylformamid;
- – N-Vinyllactamen,
die eine cyclische Alkylgruppe mit 4 bis 9 Kohlenstoffatomen enthalten,
wie N-Vinylpyrrolidon, N-Butyrolactam und N-Vinylcaprolactam;
- – Vinylalkohol
der Formel CH2=CHOH,
- – Maleinsäureanhydrid;
- – Vinylamin;
- – wasserlöslichen
Vinylmonomeren der folgenden Formel (VI): wobei in der Formel:
- – R40 unter H, -CH3,
-CH5 oder -C3H7 ausgewählt
ist;
- – X5 ausgewählt
ist unter:
- – Alkoxygruppen
vom Typ -OR41, worin R41 eine
geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, die gegebenenfalls substituiert
ist mit einem Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor); einer Hydroxygruppe
(-OH); einer Carbonsäuregruppe
(-COOH); einer Ethergruppe (-O-); einer pri mären Aminogruppe (-NH2); einer sekundären Aminogruppe (-NHR42) oder einer tertiären Aminogruppe (-NR42R43), wobei die
Gruppen R42 und R43 unabhängig voneinander
eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit der Maßgabe, dass
die Summe der Kohlenstoffatome von R41 +
R42 + R43 6 nicht übersteigt.
Von
den wasserlöslichen
Vinylmonomeren der Formel (VI), die Estergruppen enthalten, sind
beispielsweise Glycidyl(meth)acrylat, Hydroxyethylmethacrylat und
die (Meth)acrylate von Ethylenglycol, Diethylenglycol oder Polyalkylenglycol
zu nennen.
- – den
Gruppen -NH2, -NHR44 und
-NR44R45, worin
R44 und R45 unabhängig voneinander
geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppen
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit der Maßgabe, dass
die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome von R44 +
R45 6 nicht übersteigt, wobei die Gruppen
R44 und R45 gegebenenfalls
substituiert sind mit einem Halogenatom (Iod, Brom, Chlor, Fluor); einer
Carboxygruppe (-COOH); einer Hydroxygruppe (-OH); einer Ethergruppe
(-O-); einer primären
Aminogruppe (-NH2); einer sekundären Aminogruppe
(-NHR46); oder einer tertiären Aminogruppe
(-NR46R47), wobei
die Gruppen R46 und R47 unabhängig voneinander
eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten, mit der Maßgabe, dass
die Summe der Kohlenstoffatome von R44 +
R45 + R46 + R47 6 nicht übersteigt.
Von den wasserlöslichen
Vinylmonomeren der Formel (VI), die Amidgruppen enthalten, kommt
beispielsweise das N,N-Dimethylacrylamid in Betracht.
- – wobei
die Substituenten R40 und X5 so
sind, dass das Monomer der Formel (VI) wasserlöslich ist;
- – und
Gemischen dieser Monomere (If).
-
Neben
den Monomeren (1f) kann der neutrale wasserlösliche Block A' gegebenenfalls auch
ausgehend von hydrophoben Monomeren (1g) erhalten werden, wobei
diese hydrophoben Monomeren in einer Menge enthalten sind, die in
Bezug auf die Monomere (1f) ausreichend klein ist, damit der Block
A' in Wasser löslich ist.
-
Von
den hydrophoben Monomeren (1g) sind beispielsweise zu nennen:
- – Styrol
und seinen Derivate, wie 4-Butylstyrol, alpha-Methylstyrol und Vinyltoluol,
- – Vinylacetat
der Formel CH2=CH-OCOCH3;
- – Vinylether
der Formel CH2=CHOR48,
worin R48 eine geradkettige oder verzweigte,
gesättigte
oder ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist;
- – Acrylnitril;
- – Caprolacton;
- – Vinylchlorid
und Vinylidenchlorid;
- – ungesättigten
Siliconmonomeren, wie Methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silan
und siliconierte Methacrylamide;
- – hydrophoben
Vinylmonomeren der folgenden Formel (VII): wobei in der Formel:
- – R49 unter H, -CH3,
-C2H5 oder -C3H7 ausgewählt ist;
- – X6 ausgewählt
ist unter:
- – Alkoxygruppen
vom Typ -OR50, worin R50 eine
geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet. Von den hydrophoben Vinylmonomeren der
Formel (VII), die Estergruppen enthalten, können beispielsweise Methylmethacrylat,
Ethylmethacrylat, n-Butyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Cyclohexylacrylat
und Isobornylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat angegeben werden;
- – den
Gruppen -NH2, -NHR51 und
-NR51R52, worin
R51 und R52 unabhängig voneinander
geradkettige oder verzweige, gesättigte
oder ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten,
mit der Maßgabe,
dass die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome von R51 und
R52 6 nicht übersteigt;
- – wobei
die Substituenten R49 und X6 so
gewählt
sind, dass das Monomer der Formel (VII) hydrophob ist;
- – und
Gemischen dieser Monomere (Ig).
-
Die
neutralen Zweiblockpolymere A'-B
haben eine Molmasse von 1 000 bis 500 000 g/mol und vorzugsweise
2 000 bis 300 000 g/mol. Der neutrale wasserlösliche Block A' hat eine Molmasse
von 500 bis 250 000 g/mol und vorzugsweise 1 000 bis 150 000 g/mol.
Der hydrophobe Block B hat eine Molmasse von 500 bis 250 000 g/mol
und vorzugsweise 1 000 bis 150 000 g/mol.
-
Der
Mengenanteil des neutralen hydrophilen Blocks A' in dem Zweiblockpolymer A'-B ist größer als
50 % des Gesamtgewichts des Zweiblockpolymers und vorzugsweise größer als
60 % des Gesamtgewichts des Zweiblockpolymers A'-B.
-
Die
erfindungsgemäßen kosmetischen
oder dermatologischen Zusammensetzungen können einen pH-Wert aufweisen,
der in einem großen
Bereich schwanken und beispielsweise im Bereich von 2 bis 10, vorzugsweise
3 bis 8 und besser 4 bis 7 liegen kann.
-
Die
wässrige
Phase der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
enthält
zumindest Wasser. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können neben
dem Wasser eine Ölphase
und/oder ein oder mehrere organische, hydrophile, lipophile und/oder
amphiphile, physiologisch akzeptable Lösungsmittel enthalten, d. h. Lösungsmittel,
die gut verträglich
sind und sich in kosmetischer Hinsicht gut anfühlen.
-
Die
organischen Lösungsmittel
können
5 bis 50 % des Gesamtgewichts der Zusammensetzung ausmachen. Sie
können
unter den hydrophilen organischen Lösungsmitteln, lipophilen organischen
Lösungsmitteln,
amphiphilen Lösungsmitteln
oder deren Gemischen ausgewählt
werden. Der Mengenanteil des Wassers liegt vorzugsweise im Bereich
von 10 bis 99,99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
-
Von
den organischen Lösungsmitteln
können
beispielsweise die geradkettigen oder verzweigten niederen Monoalkohole
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Ethanol, Propanol, Butanol, Isopropanol
und Isobutanol; Polyole, wie Propylenglycol, Isoprenglycol, Butylenglycol,
Glycerin und Sorbit; Mono- oder Dialkylisosorbide, deren Alkylgruppen
1 bis 5 Kohlenstoffatome aufweisen, wie Dimethylisosorbid; Polyethylenglycole
und insbesondere solche mit 6 bis 80 Ethylenoxidgruppen; Ethern
von Ethylenglycol, wie Diethylenglycolmonomethylether oder Diethylenglycolmonoethylether;
Ether von Propylenglycol, wie Dipropylenglycolmethylether; Polyolester
und Polyolether, beispielsweise die Ester von Polypropylenglycol
(PPG) und genauer die Ester von Polypropylenglycol (PPG) und einer
Fettsäure,
die Ether von PPG und einem Fettalkohol, wie PPG-23-oleylether und
PPG-36-oleat; die Alkylfettsäureester,
wie Diisopropyladipat, Dioctyladipat, Alkylbenzoate; und deren Gemische
angegeben werden.
-
Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung
kann mindestens eine Fettphase enthalten, die auch als Ölphase bezeichnet
wird.
-
Die
Fettphase oder Ölphase
der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
macht vorzugsweise 0 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Zusammensetzung, aus. In einer Emulsion macht die Ölphase vorzugsweise
0,1 bis 50 Gew.-% und besser 0,5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Zusammensetzung, aus.
-
Die
Fettphase oder Ölphase
enthält
gewöhnlich
mindestens ein Öl.
Von den in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
verwendbaren Ölen
können
beispielsweise angegeben werden:
- – Kohlenwasserstofföle tierischer
Herkunft, wie Perhydrosqualen;
- – Kohlenwasserstofföle pflanzlicher
Herkunft, beispielsweise die flüssigen
Triglyceride von Fettsäuren
mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie die Triglyceride von Heptansäure oder
Octansäure
oder auch beispielsweise Sonnenblumenöl, Maisöl, Sojaöl, Kürbiskernöl, Traubenkernöl, Sesamöl, Haselnussöl, Aprikosenkernöl, Macadamiaöl, Araraöl, Sonnenblumenöl, Ricinusöl, Avocadoöl, die Triglyceride
von Capryl/Caprinsäure, beispielsweise
die von der Firma Stearineries Dubois erhältlichen Produkte oder die
Produkte, die unter den Bezeichnungen Miglyol 810, 812 und 818 von
der Firma Dynamit Nobel erhältlich
sind, Jojobaöl,
Sheabutteröl;
- – synthetische
Ester und Ether, insbesondre von Fettsäuren, wie die Öle der Formel
RaCOORb und RaORb, worin Ra den Rest einer Fettsäure mit 8 bis 29 Kohlenstoffatomen
bedeutet und Rb eine verzweigte oder nichtverzweigte
Kohlenwasserstoffkette mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, wie beispielsweise
Purcellinöl, Isononyl isononanoat,
Isopropylmyristat, 2-Ethylhexylpalmitat, 2-Octyldodecylstearat,
2-Octyldodecylerucat, Isostearylisostearat; hydroxylierte Ester,
wie Isostearyllactat, Octylhydroxystearat, Octyldodecylhydroxystearat,
Diisostearylmalat, Triisocetylcitrat, Heptanoate, Octanoate, Decanoate
von Fettalkoholen; Polyolester, wie Propylenglycoldioctanoat; Neopentylglycoldiheptanoat
und Diethylenglycoldiisononanoat; Pentaerythritester, wie Pentaerythrityltetraisostearat;
- – geradkettige
oder verzweigte Kohlenwasserstoffe mineralischer oder synthetischer
Herkunft, wie flüchtige oder
nichtflüchtige
Paraffinöle
und deren Derivate, Vaseline, Polydecene, hydriertes Polyisobuten,
wie Parleamöl;
- – Fettalkohole
mit 8 bis 26 Kohlenstoffatomen, wie Cetylalkohol, Stearylalkohol
und deren Gemische (Cetylstearylalkohol), Octyldodecanol, 2-Butyloctanol,
2-Hexyldecanol, 2-Undecylpentadecanol, Oleylalkohol oder Linoleylalkohol;
- – alkoxylierte
und insbesondere ethoxylierte Fettalkohole, wie Oleth-12, Ceteareth-12
und Ceteareth-20;
- – fluorierte Öle, die
zum Teil kohlenwasserstoffhaltig und/oder siliconiert sind, beispielsweise
die in der Druckschrift JP-A-2-295912
beschriebenen Öle.
Von den fluorierten Ölen
können
auch Perfluormethylcyclopentan und 1,3-Perfluordimethylcyclohexan,
die unter den Bezeichnungen "FLUTEC
PC1®" und "FLUTEC PC3®" von der Firma BNFL
Fluorochemicals erhältlich
sind; 1,2-Perfluordimethylcyclobutan; Perfluoralkanen wie Dodecafluorpentan
und Tetradecafluorhexan, die unter den Bezeichnungen "PF 5050®" und "PF 5060®" von der Firma 3M
erhältlich
sind, oder auch Bromperfluoroctyl, das unter der Bezeichnung "FORALKYL®" von der Firma Atochem
im Handel angeboten wird; Nonafluormethoxybutan, das unter der Bezeichnung "MSX 4518®" von der Firma 3M
im Handel ist und Nonafluorethoxyisobutan; Perfluormorpholinderivate,
wie 4-Trifluormethylper fluormorpholin, das unter der Bezeichnung "PF 5052®" von der Firma 3M erhältlich ist;
- – Siliconöle, beispielsweise
flüchtige
oder nichtflüchtige
Polydimethylsiloxane (PDMS) mit linearer oder cyclischer Siliconkette,
die bei Raumtemperatur flüssig
oder pastös
sind, insbesondere Cyclopolydimethylsiloxane (Cyclomethicone), beispielsweise
Cyclohexasiloxan; Polydimethylsiloxane mit Alkyl-, Alkoxy- oder Phenylgruppen
als Seitengruppen oder am Ende der Siliconkette, wobei diese Gruppen
2 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten; phenylierte Silicone, wie Phenyltrimethicone,
Phenyldimethicone, Phenyltrimethylsiloxydiphenylsiloxane, Diphenyldimethicone,
Diphenylmethyldiphenyltrisiloxane, 2-Phenylethyltrimethylsiloxysilicate
und Polymethylphenylsiloxane;
- – deren
Gemische.
-
Unter
einem "Kohlenwasserstoff' sind in der Liste
der oben angegebenen Öle
alle Öle
zu verstehen, die hauptsächlich
Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome und gegebenenfalls Estergruppen,
Ethergruppen, fluorierte Gruppen, Carbonsäuregruppen und/oder Alkoholgruppen
enthalten.
-
Andere
Fettsubstanzen, die in der Ölphase
enthalten sein können,
sind beispielsweise Fettsäuren
mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen, wie Stearinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure und Ölsäure; Wachse,
wie Lanolin, Bienenwachs, Carnaubawachs oder Candelillawachs, Paraffinwachse,
Lignitwachs oder mikrokristalline Wachse, Ceresin oder Ozokerit,
synthetische Wachse, beispielsweise Polyethylenwachse, durch Fischer-Tropsch-Synthese
hergestellte Wachse; Gummis, wie Silicongummis (Dimethiconol); Siliconharze,
beispielsweise Trifluormethyl-C1-4-Alkyldimethicon
und Trifluorpropyldimethicon; und die Siliconelastomere, wie Produkte,
die von der Firma Shin-Etsu unter den Bezeichnungen "KSG", von der Firma Dow
Corning unter den Bezeichnungen "Trefil", "BY29" und "EPSX" und von der Firma
Grant Industries unter den Bezeichnungen "Gransil" im Handel angeboten werden.
-
Die
Fettsubstanzen können
vom Fachmann in unterschiedlicher Weise ausgewählt werden, um eine Zusammensetzung
herzustellen, die beispielsweise im Hinblick auf die Konsistenz
oder Textur die gewünschten
Eigenschaften hat.
-
Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung
kann nur eine wässrige
Phase oder eine wässrige
Phase und eine Fettphase (Emulsion W/O oder O/W) oder mehrere wässrige Phasen
und eine Fettphase (Emulsion W/O/W) oder eine wässrige Phase und mehrere Fettphasen
(O/W/O) enthalten. Es kann sich auch um eine Lösung, ein Gel oder eine Emulsion
(einfach oder multipel) handeln.
-
Wenn
die Zusammensetzung eine Emulsion ist, kann sie keinen emulgierenden
grenzflächenaktiven Stoff
enthalten, es ist jedoch auch möglich,
dass sie mindestens einen emulgierenden grenzflächenaktiven Stoff enthält. Die
emulgierenden grenzflächenaktiven
Stoffe sind in Abhängigkeit
von der herzustellenden Emulsion (W/O oder O/W) in geeigneter Weise
ausgewählt.
-
Für O/W-Emulsionen
verwendet man beispielsweise als emulgierenden grenzflächenaktiven
Stoff einen nichtionischen emulgierenden grenzflächenaktiven Stoff, wie Ester
und Ether von Zuckern, z. B. Saccharosestearat, Saccharosecocoat
und das Gemisch von Sorbitanstearat und Saccharosecocoat von der
Firma ICI unter der Bezeichnung Arlatone 2121® erhältlich ist;
Polyolester, insbesondere von Glycerin oder Sorbit, wie Glycerylstearat,
Diglycerylstearat, Sorbitanstearat; Glycerolether; ethoxylierte
und/oder propoxylierte Ether, beispielsweise der ethoxylierte und
propoxylierte Ether von Laurylalkohol mit 25 Ethylenoxidgruppen und
25 Propylenoxidgruppen (CTFA-Name "PPG-25 Laureth-25") und der ethoxylierte Ether des Gemisches von
C12-C15-Fettalkoholen
mit 7 Ethylenoxidgruppen (CTFA-Name "C12-C15 Pareth 7"); Polymere von Ethylenglycol, wie PEG-100,
und deren Gemische.
-
Für die W/O-Emulsionen
sind von den emulgierenden grenzflächenaktiven Stoffen beispielsweise
zu nennen: Polyolfettsäureester,
insbesondere von Glycerol oder Sorbit, insbesondere Isostearinsäureester, Ölsäureester
und Ricinolsäureester
mit einem Polyol, wie das Gemisch von Petrolatum, Triglyceryloleat,
Glycerylisostearat, hydriertem Ricinusöl und Ozokerit, das unter der
Bezeichnung PROTEGIN W® von der Firma Goldschmidt
verkauft wird, Sorbitanisostearat, Polyglyceryldiisostearat, Diglycerylsesquiisostearat;
Ester und Ether von Zuckern, wie "Methyl Glucose Dioleate"; Fettsäureester,
wie Magnesiumlanolat; Dimethiconcopolyole und Alkyldimethiconcopolyole,
beispielsweise das Laurylmethiconcopolyol, das unter der Bezeichnung DOW
CORNING 5200 FORMULATION AID von der Firma Dow Corning im Handel
ist, und das Cetyl Dimethicone Copolyol, das unter der Bezeichnung
ABIL EM 90® von
der Firma Goldschmidt verkauft wird, und deren Gemische.
-
Die
emulgierenden grenzflächenaktiven
Stoffe können
als solche oder in Form von Gemischen mit anderen emulgierenden
grenzflächenaktiven
Stoffen und/oder mit anderen Verbindungen, wie Fettalkoholen oder Ölen, eingearbeitet
werden.
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Als
Emulgatoren können
in den W/O- oder O/W-Emulsionen auch amphiphile Polymere verwendet werden,
wie Acrylcopolymere, die modifiziert sind, wie beispielsweise die
Handelsprodukte mit den Bezeichnungen Pemulen von der Firma Goodrich;
Copolymere von 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure mit
hydrophober Kette, wie die Verbindungen, die in der Druckschrift
EP 1 069 142 beschrieben
sind; Polyolefine mit endständiger
Bernsteinsäuregruppe,
die gegebenenfalls verestert oder amidiert ist, beispielsweise die
Verbindungen, die in den Druckschriften US-A-4,234,435, US-A-4,708,753,
US-A-5,129,972,
US-A-4,931,110, GB-A-2,156,799 und US-A-4,919,179 beschrieben wurden,
auf die hier als Referenz Bezug genommen wird. Von den Polyolefinen
mit endständiger
Bernsteinsäuregruppe
können
insbesondere die Polyisobutylene mit modifizierter endständiger Bernsteinsäuregruppe
angegeben werden, wie die Handelsprodukte mit den Bezeichnungen
L2724 und L2721 von der Firma Lubrizol.
-
Der
Mengenanteil des emulgierenden grenzflächenaktiven Stoffes kann in
den Emulsionen, die als frei von emulgierenden grenzflächenaktiven
Stoffen bezeichnet werden, im Bereich von 0 bis 1 % liegen. In den anderen
Emulsionen kann der Mengenanteil der Emulgatoren (emulgierende grenzflächenaktive
Stoffe oder amphiphile Polymere) im Bereich von 0,01 bis 10 % des
Gesamtgewichts der Zusammensetzung und vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegen.
-
Alle
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
in bekannter Weise auch in der Kosmetik und Dermatologie übliche Zusatzstoffe
enthalten, wie andere herkömmliche
hydrophile oder lipophile Gelbildner und/oder Verdickungsmittel;
Polymere; Hydratisierungsmittel; schäumende grenzflächenaktive
Stoffe; Emollientien; Sonnenschutzfilter; hydrophile oder lipophile
Wirkstoffe; Radikalfänger
für freie
Radikale; Maskierungsmittel; Antioxidantien; Konservierungsmittel;
Alkalisierungsmittel oder Ansäuerungsmittel;
Parfums; Pigmente; Füllstoffe;
Filmbildner; Farbmittel und deren Gemische. Die Mengenanteile dieser
verschiedenen Zusatzstoffe sind so, wie sie herkömmlich auf den jeweiligen Gebieten
verwendet werden.
-
Gelbildner
-
Von
den Gelbildnern können
beispielsweise die hydrophilen Polymere angegeben werden, wie die Carboxyvinylpolymere,
beispielsweise Carbomere; 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäurepolymere,
die in wässriger
Phase löslich
oder dispergierbar sind, beispielsweise das unter der Bezeichnung "Hostacerin AMPS" von der Firma Clariant
im Handel erhältliche
Polymer; synthetische neutrale Polymere, beispielsweise Polyvinylpyrrolidon
(PVP), Polyvinylacetat (PVA); Polysaccharide, wie Guargummi, Xanthangummi
und Cellulosederivate, wie beispielsweise Hydroxyethylcellulose;
wasserlösliche
oder in Wasser dispergierbare Siliconderivate, beispielsweise Acrylsilicone
und kationische Silicone. Es können
auch lipophile Gelbildner eingesetzt werden, beispielsweise modifizierte
Tone oder modifizierte Polysaccharide.
-
Wirkstoffe
-
Von
den in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
verwendbaren Wirkstoffen können
beispielsweise genannt werden: Hydratisierungsmittel, z. B. Proteinhydrolysate
und Polyole wie Glycerin, Glycole wie Polyethylenglycole und Zuckerderivate;
natürliche
Extrakte; entzündungshemmende
Wirkstoffe; Procyannidin-Oligomere; Vitamine wie Vitamin A (Retinol),
Vitamin C (Ascorbinsäure),
Vitamin E (Tocopherol), Vitamin B5 (Panthenol), Vitamin B3 (Niacinamid),
die Derivate dieser Vitamine (insbesondere die Ester und deren Gemische);
Harnstoff; Coffein; depigmentierende Wirkstoffe, wie Kojisäure, Hydrochinon
und Kaffeesäure;
Salicylsäure
und ihre Derivate; alpha-Hydroxysäuren, beispielsweise
Milchsäure
und Glycolsäure
und deren Derivate; Retinoide, wie Carotinoide und Vitamin A-Derivate;
Sonnenschutzfilter; Hydrocortison; Melatonin; Algenextrakte, Pilzextrakte,
Pflanzenextrakte, Hefeextrakte, Bakterienextrakte; Enzyme; DHEA
und seine Derivate und Metaboliten; antibakterielle Wirkstoffe,
wie 2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxydiphenylether
(oder Triclosan), 3,4,4'-Trichlorcarbanilid
(oder Triclocarban) und die oben angegebenen Säuren, insbesondere Salicylsäure und
ihre Derivate; Mattierungsmittel, wie Fasern; straffende Wirkstoffe;
und deren Gemische.
-
Schäumende grenzflächenaktive
Stoffe
-
Von
den schäumenden
grenzflächenaktiven
Stoffen können
die nichtionischen, anionischen, amphoteren und zwitterionischen
schäumenden
Tenside und deren Gemische angegeben werden.
-
Die
nichtionischen schäumenden
grenzflächenaktiven
Stoffe können
beispielsweise unter Alkylpolyglucosiden (APG), Maltoseestern, mehrfach
mit Glycerin veretherten Fettalkoholen, Glucaminderivaten, wie 2-Ethylhexyloxycarbonyl-n-methylglucamin
und deren Gemischen ausgewählt
werden. Von den Alkylpolyglucosiden kommen insbesondere das Decylglucosid
(Alkyl-C9/C11-polyglucosid (1.4)), wie beispielsweise das Produkt,
das unter dem Namen MYDOL 10® von der Firma Kao Chemicals
erhältlich
ist, das Produkt, das unter der Bezeichnung PLANTAREN 2000 UP® von
der Firma Henkel erhältlich
ist, und das Produkt, das unter dem Namen ORAMIX NS 10® von
der Firma Seppic verkauft wird; das Caprylyl/Caprylglucosid, wie
das Produkt, das unter dem Namen ORAMIX CG 110® von
der Firma Seppic erhältlich
ist; das Laurylglucosid, beispielsweise die Produkte mit den Bezeichnungen
PLANTAREN 1200 N® und PLANTACARE 1200® von
der Firma Henkel; und das Cocoglucosid in Betracht, beispielsweise
das Produkt, das mit dem Namen PLANTACARE 818/UP® von
der Firma Henkel im Handel ist.
-
Die
anionischen grenzflächenaktiven
Stoffe können
insbesondere unter Carboxylaten; Aminosäurederivaten, wie Sarcosinaten
und insbesondere Acylsarcosinaten, wie Natriumlauroylsarcosinat,
Natriummyristoylsarcosinat; Alkylsulfaten; Alkylethersulfaten, wie
Natriumlaurylethersulfat und Ammoniumlaurylethersulfat; Sulfonaten,
beispielsweise alpha-Olefinsulfonaten; Isethionaten und Acylisethionaten,
beispielsweise Natriumcocoylisethionat; Tauraten; Sulfosuccinaten;
Alkylsulfoacetaten; Phosphaten und Alkylphosphaten, wie Laurylphosphat;
Polypeptiden; anionischen Alkylpolyglucosidderivaten; Seifen von
Fettsäuren,
wie Kaliumsalzen oder Natriumsalzen von Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure (Kaliumlaurat,
Kaliummyristat, Kaliumpalmitat und Kaliumstearat oder Natriumlaurat,
Natriummyristat, Natriumpalmitat und Natriumstearat); und deren
Gemischen ausgewählt
werden.
-
Die
amphoteren und zwitterionischen grenzflächenaktiven Stoffe können beispielsweise
unter den Betainen, wie Cocobetain, Laurylbetain, ethoxyliertem
Laurylbetain, ethoxyliertem Stearylbetain; N-Alkylamidobetainen,
beispielsweise Cocoamidopropylbetain; Glycinderivaten, wie Natrium-N-cocoylglycinat
oder Kalium-N-cocoylglycinat; Sultainen, beispielsweise Cocoylamidopropylhydroxysulfobetain;
Alkylpolyaminocarboxylaten; Alkylamphoacetaten, beispielsweise N-Dinatrium-N-cocoyl-N-carboxymethoxyethyl-N-carboxymethylethylendiamin
und N-Dinatrium-N-cocoyl-N-hydroxyethyl-N-carboxymethyl-ethylendiamin;
und deren Gemischen ausgewählt
werden.
-
Sonnenschutzfilter
-
Die
Sonnenschutzfilter können
unter den organischen Filtern, physikalischen Filtern und deren
Gemischen ausgewählt
werden. Beispiele für
im UV-A- und/oder UV-B-Bereich wirksame organische Filter sind die folgenden
Verbindungen, die mit ihren CTFA-Namen angegeben sind:
-
p-Aminobenzoesäurederivate:
-
- PABA,
- Ethyl PABA,
- Ethyl Dihydroxypropyl PABA,
- Ethylhexyl Dimethyl PABA, das insbesondere unter der Bezeichnung "ESCALOL 507" von ISP erhältlich ist,
- Glyceryl PABA,
- PEG-25 PABA, das unter der Bezeichnung "UVINUL P25" von BASF erhältlich ist,
-
Salicylsäurederivate:
-
- Homosalate, unter der Bezeichnung "EUSOLEX HMS" von RONA/EM INDUSTRIES im Handel,
- Ethylhexyl Salicylate, unter dem Namen "NEO HELIOPAN OS" von der Firma HAARMANN und REIMER im Handel,
- Dipropylenglycol Salicylate, unter dem Namen "DIPSAL" von SCHER erhältlich,
- TEA Salicylate, unter dem Namen "NEO HELIPOAN TS" von HAARMANN und REIMER im Handel,
-
Dibenzoylmethanderivate
-
- Butyl Methoxydibenzoylmethane, das insbesondere unter der
Handelsbezeichnung "PARSOL
1789" von HOFFMANN
LAROCHE erhältlich
ist,
-
Zimtsäurederivate:
-
- Ethylhexyl Methoxycinnamate, insbesondere unter der Handelsbezeichnung "PARSOL MCX" von HOFMANN LA ROCHE
erhältlich,
Isopropyl Methoxy Cinnamate,
- Isoamyl Methoxy Cinnamate, unter dem Handelsnamen "NEO HELIOPAN E 1000" von HAARMANN und
REIMER im Handel, Cinoxate,
- DEA Methoxycinnamate,
- Diisopropyl Methylcinnamate,
- Glyceryl Ethylhexanoate Dimethoxycinnamate,
-
β,β'-Diphenylacrylate:
-
- Octocrylene, insbesondere mit dem Handelsnamen "UVINUL N539" von BASF im Handel,
- Etocrylene, insbesondere unter dem Handelsnamen "UVINUL N35" von BASF im Handel,
-
Benzophenonderivate:
-
- Benzophenone-1, unter dem Handelsnamen "UVINUL 400" von BASF erhältlich,
- Benzophenone-2, unter dem Handelsnamen "UVNINUL D50" von BASF erhältlich,
- Benzophenone-3 oder Oxybenzone, unter dem Handelsnamen "UVINUL M40" von BASF im Handel,
- Benzophenone-4, unter dem Handelsnamen "UVINUL MS40" von BASF angeboten,
- Benzophenone-5,
- Benzophenone-6, unter dem Handelsnamen "HELISORB 11" von NORQUAY erhältlich,
- Benzophenone-8, unter dem Handelsnamen "SPECTRA-SORB UV-24" von PAR AMERICAN CYANAMID erhältlich,
- Benzophenone-9, unter dem Handelsnamen "UVINUL DS-49" von BASF erhältlich,
- Benzophenone-12,
-
Benzylidencampherderivate:
-
- 3-Benzylidene Camphor, unter dem Namen "MEXORYL SD" von CHIMEX hergestellt,
- 4-Methylbenzylidene Camphor, unter dem Namen "EUSOLEX 6300" von MERCK im Handel,
- Benzylidene Camphor Sulfonic Acid, unter dem Handelsnamen "MEXORYL SL" von CHIMEX erhältlich,
- Camphor Benzalkonium Methosulfate, unter dem Namen "MEXORYL SO" von CHIMEX erhältlich,
- Terephthalylidene Dicamphor Sulfonic Acid, unter dem Namen "MEXORYL SX" von CHIMEX hergestellt,
- Polyacrylamidomethyl Benzylidene Camphor, unter dem Namen "MESORYL SW" von CHIMEX erhältlich,
-
Benzimidazolderivate:
-
- Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid, insbesondere unter dem
Handelsnamen "EUSOLEX
232" von MERCK erhältlich,
- Benzimidazilate, unter dem Handelsnamen "HEO HELIOPAN AP" von HAARMANN und REIMER erhältlich,
-
Triazinderivate:
-
- Anisotriazine, unter dem Handelsnamen "TINOSORB S" von CIBA GEIGY erhältlich,
- Ethylhexyl Triazone, insbesondere unter dem Handelsnamen "UVINUL T 150" von BASF im Handel,
- Diethylhexyl Butamido Triazone, unter dem Handelsnamen "UVASORB HEB" von SIGMA 3V erhältlich,
-
Benzotriazolderivate:
-
- Drometrizole Trisiloxane, unter dem Namen "SILATRIZOLE" von RHODIA CHIMIE
erhältlich,
-
Anthranilsäurederivate:
-
- Menthyl Anthranilate, unter dem Handelsnamen "NEO HELIOPAN MA" von HAARMANN und
REIMER erhältlich,
-
Imidazolinderivate:
-
- Ethylhexyl Dimethoxybenzylidene Dioxoimidazoline Propionate,
-
Benzalmalonatderivate:
-
- Polyorganosiloxane mit Benzalmalonatfunktion, unter dem
Handelsnamen "PARSOL
SLX" von HOFMANN
LA ROCHE erhältlich,
und deren Gemische.
und deren Gemische.
-
Die
organischen UV-Filter, die besonders bevorzugt werden, sind unter
den folgenden Verbindungen ausgewählt:
- – Ethylhexyl
Salicylate,
- – Butyl
Methoxydibenzoylmethane,
- – Ethylhexyl
Methoxycinnamate,
- – Octocrylene,
- – Phenylbenzimidazole
Sulfonic Acid,
- – Therephtalylidene
Dicamphor Sulfonic Acid,
- – Benzophenone-3,
- – Benzophenone-4,
- – Benzophenone-5,
- – 4-Methylbenzylidene
Camphor,
- – Benzimidazilate,
- – Anisotriazine,
- – Ethylhexyl
Triazone,
- – Diethylhexyl
Butamido Triazone,
- – Methylen
bis -Benzotriazolyl Tetramethylbutylphenol,
- – Drometrizole
Trisiloxane,
- – und
deren Gemischen.
-
Von
den physikalischen Filtern können
beispielsweise die Oxide von Titan oder Zink in Form von Mikro-
oder Nanopartikeln (Nanopigmenten), die gegebenenfalls umhüllt sind,
und deren Gemische genannt werden. Es können beispielsweise das hydrophile
Nanotitan, das unter der Bezeichnung MIRASUN TIW60 von der Firma
Rhodia erhältlich
ist, und das lipophile Nanotitan, das unter der Bezeichnung MT 100T
von TAYCA angeboten wird, angegeben werden.
-
Pigmente
-
Die
Pigmente werden insbesondere in Zusammensetzungen zum Schminken
eingesetzt. Von den Pigmenten können
die anorganischen Pigmente und insbesondere die Metalloxide, wie
Titandioxid, Zirconiumdioxid oder Ceroxid sowie die Oxide von Zink,
Eisen oder Chrom, Eisenblau, Perlglanzpigmente, wie mit Titanoxid,
Eisenoxid, natürlichem
Pigment oder Bismuthoxidchlorid bedeckte Glimmerpigmente sowie farbige
Titanglimmerpigmente; und die organischen Pigmente angegeben werden,
wie Ruß und
die Lacke, bei denen es sich um Salze von Kalium, Barium, Aluminium
oder Zirconium handelt, saure Farbstoffe, wie beispielsweise Halogenosäuren, Azofarbstoffe
oder Anthrachinon-Farbstoffe.
-
Die
Pigmente können
behandelt werden, so dass ihre Oberfläche hydrophob wird; die Behandlung kann
nach Verfahren erfolgen, die dem Fachmann bekannt sind; die Pigmente
können
insbesondere mit Siliconverbindungen umhüllt sein, wie PDMS und/oder
Polymeren.
-
Füllstoffe
-
Von
den Füllstoffen
können
neben den Pigmenten beispielsweise angegeben werden: Siliciumoxidpulver;
Talk; Polyamidpartikel und insbesondere die Partikel, die unter
der Bezeichnung ORGASOL von der Firma Atochem erhältlich sind;
Polyethylenpulver; Mikrosphären
auf der Basis von Acrylcopolymeren, beispielsweise die Mikrosphären aus
Ethylenglycoldimethacrylat/Laurylmethacrylat-Copolymer, die von
der Firma Dow Corning unter der Bezeichnung POLYTRAP erhältlich sind;
expandierte Pulver, wie beispielsweise Mikrohohlkugeln und besonders
die Mikrosphären,
die unter der Bezeichnung EXPANCEL von der Firma Kemanord Plast oder
unter der Bezeichnung MICROPEARL F 80 ED von der Firma Matsumoto
erhältlich
sind; Pulver von natürlichen
organischen Materialien, wie Maisstärke, Weizenstärke oder
Reisstärke,
die gegebenenfalls vernetzt sind, beispielsweise die Pulver von
mit Octenylbernsteinsäureanhydrid
vernetzter Stärke,
die unter der Bezeichnung DRY-FLO von der Firma National Starch
erhältlich
sind; Siliconharzmikrokugeln, beispielsweise die Mikrokugeln, die
unter der Bezeichnung TOSPEARL von der Firma Toshiba Silicone verkauft
werden; und deren Gemische.
-
Der
Fachmann wird natürlich
die gegebenenfalls in die erfindungsgemäße Zusammensetzung einzuarbeitende(n)
Verbindung(en) so auswählen,
dass die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
verbundenen vorteilhaften Eigenschaften durch den beabsichtigten
Zusatz nicht oder nicht wesentlich verändert werden.
-
Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
als Gele, Lotionen, Milche, mehr oder weniger cremige Cremes, Pasten
vorliegen. Die Zusammensetzungen werden nach üblichen Verfahren hergestellt.
Da das verwendete Blockpolymer wasserlöslich ist, wird es im Allgemeinen
in eine wässrige
Phase gegeben.
-
Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
als Produkt für
die Pflege, zur Behandlung, zum Schutz, zur Reinigung, zum Abschminken
und/oder zum Schminken von Keratinsubstanzen (Haut, Haare, Kopfhaut,
Wimpern, Augenbrauen, Nägel
oder Schleimhäute)
verwendet werden, beispielsweise als Cremes zum Schutz, zur Behandlung
oder zur Pflege des Gesichts, der Hände oder des Körpers, Körpermilche
zum Schutz oder zur Pflege, Gele oder Schäume für die Pflege der Haut und/oder
der Schleimhäute
(Lippen).
-
Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
Sonnenschutzfilter enthalten und daher auch als Sonnenschutzprodukte
verwendet werden.
-
Die
Zusammensetzungen können
als Produkte zum Schminken und insbesondere zum Schminken der Haut,
der Augenbrauen, der Wimpern und der Lippen eingesetzt werden, beispielsweise
als Cremes für das
Gesicht, Make-up, Mascara, Lippenstift. Solche Produkte enthalten
im Allgemeinen Pigmente.
-
Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
auch als Produkte, die abgespült
werden, oder als Produkte, die nicht abgespült werden, zur Reinigung der
Haut des Gesichts und/oder des Körpers
und/oder zur Reinigung der Haare verwendet werden, beispielsweise
als Produkte für
die Haarbehandlung einschließlich
der Pflege und Konditionierung der Haare.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf die kosmetische Verwendung einer
oben definierten kosmetischen Zusammensetzung als Produkt für die Haarbehandlung,
das ausgespült
wird oder im Haar verbleibt.
-
Die
Erfindung bezieht sich auch auf die kosmetische Verwendung einer
oben definierten kosmetischen Zusammensetzung als Produkt für die Reinigung
und/oder zum Schminken der Haut und/oder der Augen.
-
Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer oben
definierten kosmetischen Zusammensetzung als Produkt für die Pflege
der Haut, der Haare, der Kopfhaut, der Wimpern, der Augenbrauen, der
Nägel oder
der Schleimhäute.
-
Die
Erfindung bezieht sich ferner auf die kosmetische Verwendung einer
oben definierten kosmetischen Zusammensetzung als Produkt zum Schminken.
-
Die
Erfindung bezieht sich ferner auf die kosmetische Verwendung einer
oben definierten kosmetischen Zusammensetzung als Produkt für den Lichtschutz
(Schutz gegen Sonne und/oder UV-Strahlung bei Sonnenbänken).
-
Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kosmetischen
Behandlung (nichttherapeutisch) einer Keratinsubstanz (Haut, Kopfhaut,
Haare, Wimpern, Augenbrauen, Nägel
oder Schleimhäute), das
dadurch gekennzeichnet ist, dass auf die Keratinsubstanz eine oben
definierte kosmetische Zusammensetzung aufge tragen wird. Bei der
Keratinsubstanz handelt es sich insbesondere um die Haut.
-
Beispiele
-
Das
Gelbildungsvermögen
der Polymere wurde rheologisch mit einem Rheometer vom Typ RS 150 (Haake)
gezeigt, das mit einer vorgegebenen Last arbeitet und eine Kegel-Platte-Geometrie
35 mm/2° aufweist.
Ein System zur Einstellung der Temperatur (Peltier-Effekt) ermöglicht es,
die Temperatur der Probe während
der Messungen bei 20 °C
zu halten. Die rheologischen Eigenschaften werden im Fließmodus und
dynamischen Modus ermittelt.
-
Messungen im Fließmodus:
-
Die
Messungen werden durchgeführt,
indem bezüglich
der Last im Gleichgewicht eine aufsteigende Rampe und eine absteigende
Rampe von 0 Pa bis zu einer Last entsprechend einer Schergeschwindigkeit
von 500 s–1 auferlegt
wird. Mit den Messungen kann die Viskosität der untersuchten Systeme
für Schergeschwindigkeiten
von 0,01 bis 100 s–1 ermittelt werden.
-
Dynamische Messungen:
-
Die
Grenzen der linearen viskoelastischen Bereiche wurden bei 10–2 und
1 Hz ermittelt, indem die Probe einer Reihe von sinusförmigen Beanspruchungen
mit fester Frequenz und zwischen zwei Grenzen logarithmisch verteilten,
steigenden Amplituden (5 Punkte pro Dekade) ausgesetzt wurde. Das
lineare viskoelastische Verhalten wird charakterisiert, indem die
Probe einer Reihe von 20 sinusförmigen
Beanspruchungen mit logarithmisch zwischen 10 und 10–2 Hz
verteilten Frequenzen und solchen Amplituden ausgesetzt wird, dass
die Amplitude der Deformation konstant ist und in dem zuvor bestimmten
linearen Bereich liegt. Mit diesen Messungen kann der komplexe Modul
G* bei 1 Hz und der Verlustwinkel δ bei 1 Hz im linearen viskoe lastischen Bereich
ermittelt werden. G* und δ sind
viskoelastische Parameter, die verwendet werden, um die physikalischen
Eigenschaften von viskoelastischen Fluiden zu bestimmen, wie in "An introduction to
rheology" von H. A.
BARNES, J. F. HUTTON, K. WALTERS, Seiten 46 bis 54 (Ed. Elsevier
1989) beschrieben wurde. Der Modul G* ist auch die Quadratwurzel
der Summe der Quadrate des elastischen Moduls G' und des Verlustmoduls G''. Die Tangente des Verlustwinkels δ ist ferner
das Verhältnis
G''/G'.
-
In
den folgenden Beispielen wurde das verwendete Zweiblockpolymer durch
anionische Polymerisation hergestellt.
-
Beispiel 1:
-
Wässrige Lösung, die
3 % (Gew.-%) eines Zweiblockpolymers Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(11500 g/mol) enthält.
In diesem Zweiblockpolymer macht der wasserlösliche ionische Block (Natriumpolyacrylat)
85,2 % des Gesamtgewichts des Zweiblockpolymers aus.
-
Die
Lösung
wird hergestellt, indem die entsprechende Menge des Polymers in
Pulverform unter Rühren
bei 25 °C
einfach in entmineralisiertem Wasser gelöst wird. Die Herstellung dieser
Lösung
erfordert kein spezielles Dispersionsverfahren. Die Lösung ist
transparent und geliert.
-
Rheologische Messungen
im Fließmodus:
-
- Viskosität
(0,01 s–1)
= 300 Pa·s
- Viskosität
(100 s–1)
= 0,4 Pa·s
-
Rheologische Messungen
im dynamischen Modus:
-
- G* (1 Hz) = 80 Pa
- δ(1
Hz) = 7°
-
Das
Zweiblockpolymer Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat (11500
g/mol) hat ein Gelbildungsvermögen
für Wasser
bei einer geringen Massekonzentration (3 %). Diese Lösung hat
einen rheofluidisierenden Charakter und ein elastisches Verhalten,
die ausgeprägt
sind. Das Gelbildungsvermögen
des Polymers ist bei den verschiedenen Chargen reproduzierbar.
-
Vergleichsbeispiel 1:
-
Wässrige Lösung mit
3 % (Gew.-%) eines Zweiblockpolymers Polystyrol (5100 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(5060 g/mol). In diesem Zweiblockpolymer macht der wasserlösliche ionische
Block (Natriumpolyacrylat) 49,8 % des Gesamtgewichts des Zweiblockpolymers
aus.
-
Die
Lösung
wird hergestellt, indem die entsprechende Menge des Polymers in
Pulverform unter Rühren
bei 25 °C
einfach in entmineralisiertem Wasser gelöst wird. Diese Lösung ist
trübe und
fluide.
-
Rheologische Messungen
im Fließmodus:
-
- Viskosität
(0,01 s–1)
= 0,01 Pa·s
- Viskosität
(100 s–1)
= 0,01 Pa·s
-
Das
Zweiblockpolymer Polystyrol (5100 g/mol) – Natriumpolyacrylat (5060
g/mol) ist nur teilweise in Wasser bei einer geringen Massekonzentration
(3 %) löslich
und hat bei diesen Konzentrationsbedingungen kein Gelbildungsvermögen für Wasser.
-
Beispiel 2:
-
Wässrige Lösung mit
1,5 Gew.-% eines Zweiblockpolymers Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(11500 g/mol) und 1,5 Gew.-% eines Zweiblockpolymers Polystyrol
(3600 g/mol) – Polyethylenoxid
(7000 g/mol).
-
Die
Lösung
wird hergestellt, indem die entsprechende Menge der Polymere in
Pulverform unter Rühren
bei 25 "C in entmineralisiertem
Wasser gelöst
wird. Die erhaltene Lösung
ist transparent und geliert.
-
Rheologische Messungen
im Fließmodus:
-
- Viskosität
(0,01 s–1)
= 300 Pa·s
- Viskosität
(100 s–1)
= 0,3 Pa·s
-
Rheologische Messungen
im dynamischen Modus:
-
- G* (1 Hz) = 70 Pa
- δ(1
Hz) = 12°
-
Das
Gemisch aus 1,5 % eines Zweiblockpolymers Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(11500 g/mol) und 1,5 Gew.-% eines Zweiblockpolymers Polystyrol
(3600 g/mol) – Polyethylenoxid
(7000 g/mol) hat bei geringer Massekonzentration (3 %) ein Gelbildungsvermögen für Wasser.
Die erhaltene wässrige
Lösung hat
einen rheofluidifizierenden Charakter und ein elastisches Verhalten,
die ausgeprägt
sind. Das Gelbildungsvermögen
dieses Gemisches ist für
die verschiedenen Chargen reproduzierbar.
-
Zum
Vergleich wurde eine wässrige
Lösung
mit 1,5 Gew.-% eines Zweiblockpolymers Polystyrol (3600 g/mol) – Polyethylenoxid
(7000 g/mol) hergestellt, indem die entsprechende Menge der Polymere
in Pulverform in entmineralisierterem Wasser unter Rühren bei
25 °C gelöst wurde.
Die erhaltene Lösung
ist transparent und fluide.
-
Rheologische Messungen
im Fließmodus:
-
- Viskosität
(0,01 s–1)
= 0,013 Pa·s
- Viskosität
(100 s–1)
= 0,010 Pa·s
-
Das
Zweiblockpolymer Polystyrol (3600 g/mol) – Polyethylenoxid (7000 g/mol)
ist in Wasser bei einer Gewichtskonzentration von 3 % löslich, es
hat jedoch unter diesen Konzentrationsbedingungen kein Gelbildungsvermögen für Wasser.
-
Ferner
wurde eine wässrige
Lösung
mit 1,5 Gew.-% eines Zweiblockpolymers Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(11500 g/mol) durch Lösen
der entsprechenden Menge des Polymers in Pulverform in entmineralisiertem
Wasser unter Rühren
bei 25 °C
hergestellt. Die erhaltene Lösung
ist transparent und geliert.
-
Rheologische Messungen
im Fließmodus:
-
- Viskosität
(0,01 s–1)
= 7 Pa·s
- Viskosität
(100 s–1)
= 0,03 Pa·s
-
Rheologische Messungen
im dynamischen Modus:
-
- G*(1 Hz) = 1,1 Pa
- δ(1
Hz) = 70°
-
Die
Ergebnisse zeigen, dass durch die Kombination des Zweiblockpolymers
Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(11500 g/mol) und des Zweiblockpolymers Polystyrol (3600 g/mol) – Polyethylenoxid
(7000 g/mol) bei geringen Gewichtskonzentrationen (1,5 Gew.-% jedes
Polymers) eine gelierte wässrige
Lösung
hergestellt werden kann. Die beobachteten Gelbildungseigenschaften
sind sehr viel besser als die der Lösungen mit 1,5 % jedes der
ionischen und neutralen Zweiblockpolymere einzeln. Die Ergebnisse
zeigen die synergistische Wirkung bei der Gelbildung für das Gemisch
aus dem ionischen Zweiblockpolymer A-B und dem neutralen Zweiblockpolymer
A'-B.
-
Beispiel 3:
-
Wässrige Lösung mit
1 % (Gew.-%) eines Zweiblockpolymers Polystyrol (1 800 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(42 450 g/mol). In diesem Zweiblockpolymer macht der wasserlösliche ionische
Block (Natriumpolyacrylat) 95,9 % des Gesamtgewichts des Zweiblockpolymers
aus.
-
Die
Lösung
wird hergestellt, indem die entsprechende Menge des Polymers in
Pulverform unter Rühren
bei 50 °C
während
einer Zeitspanne von 7 Stunden in entmineralisiertem Wasser einfach
gelöst
wird. Nach Abkühlen
auf 25 °C
ist die Lösung
geliert und transparent.
-
Rheologische Messungen
im dynamischen Modus:
-
Diese
Messungen werden mit einem Rheometer Rheometrics RFS III, der eine
Kegel/Platte-Geometrie 25 mm/0,04 rad aufweist, unter den folgenden
Messbedingungen durchgeführt:
- – Deformation
= 1 %, so dass man sich im linearen Bereich der Viskoelastizität befindet,
- – Frequenzen
im Bereich von 0,01 bis 100 rad/s.
-
Die
Werte des Elastizitätsmoduls
G' und des Verlustmoduls
G'', die bei einer Frequenz
von 1 rad/s gemessen werden, sind die folgenden:
G'(1 rad/s) = 250 Pa
G''(1 rad/s) = 20 Pa
-
Die
mit Hilfe von 1 % (Gew.-%) des Zweiblockpolymers Polystyrol (1 800
g/mol) – Natriumpolyacrylat (42
450 g/mol) gelierte Lösung
hat einen Elastizitätsmodul
G', der größer ist
als der Verlustmodul G''. Dieses Beispiel
zeigt, dass sogar für
kleine Konzentrationen des Polymers eine gute Gelbildung erhalten
wird.
-
Beispiel 4:
-
Wässrige Lösung mit
5 % (Gew.-%) eines Zweiblockpolymers Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(11500 g/mol). In diesem Zweiblockpolymer macht der wasserlösliche ionische
Block (Natriumpolyacrylat) 85,2 % des Gesamtgewichts des Zweiblockpolymers
aus (Zweiblockcopolymer aus Beispiel 1).
-
Die
Lösung
wird hergestellt, indem die entsprechende Menge des Polymers in
Pulverform unter Rühren
bei 50 °C
während
7 Stunden in entmineralisiertem Wasser gelöst wird. Nach Abkühlen auf
25 °C ist
die Lösung
geliert und transparent.
-
Rheologische Messungen
im dynamischen Modus:
-
Diese
Messungen werden mit einem Rheometer Rheometrics RFS III, der eine
Kegel/Platte-Geometrie 25 mm/0,04 rad aufweist, unter den folgenden
Messbedingungen durchgeführt:
- – Deformation
= 1 %, damit man sich im linearen Bereich der Viskoelastizität befindet,
- – Frequenzen
im Bereich von 0,01 bis 100 rad/s.
-
Die
Werte des Elastizitätsmoduls
G' und des Verlustmoduls
G'', die für eine Frequenz
von 1 rad/s gemessen werden, sind die folgenden:
G'(1 rad/s) = 2000
Pa
G''(1 rad/s) = 100 Pa
-
Beispiel 5: Einfluss von
grenzflächenaktiven
Stoffen auf das Gelbildungsvermögen
-
Dieses
Beispiel zeigt, dass das Gelbildungsvermögen der erfindungsgemäß verwendeten
Polymere in Gegenwart von grenzflächenaktiven Stoffen erhalten
bleibt.
-
Es
wird durch einfaches Lösen
der entsprechenden Menge des Polymers und des grenzflächenaktiven
Stoffes in Pulverform in entmineralisiertem Wasser unter Rühren bei
25 °C eine
wässrige
Lösung
hergestellt, die 3 % (Gew.-%) eines Zweiblockpolymers Polystyrol
(2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(11500 g/mol) enthält.
Diese Lösung
ist transparent und geliert.
-
Rheologische Messungen
im Fließmodus:
-
Ohne grenzflächenaktiven
Stoff:
-
- Viskosität
(0,01 s–1)
= 300 Pa·s
- Viskosität
(100 s–1)
= 0,4 Pa·s
-
Mit 3 % des nichtionischen
grenzflächenaktiven
Stoffs (PEG-100-stearat)
-
- Viskosität
(0,01 s–1)
= 500 Pa·s
- Viskosität
(100 s–1)
= 0,5 Pa·s
-
Das
Gelbildungsvermögen
wird durch die Gegenwart des grenzflächenaktiven Stoffes nicht beeinträchtigt. Beispiel
6: Serum gegen Alterung
Zweiblockpolymer
Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(11500 g/mol) | 2
% |
Konservierungsmittel | 0,2
% |
Ascorbinsäure | 10
% |
Dipropylenglycol | 5
% |
entmineralisiertes
Wasser | 82,8
% |
-
Das
Serum wird hergestellt, indem das Zweiblockpolymer in dem entmineralisierten
Wasser, das das Konservierungsmittel, die Ascorbinsäure und
das Dipropylenglycol enthält,
unter Rühren
während
2 Stunden gelöst
wird.
-
Das
Zweiblockpolymer Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat (11500
g/mol) kann alleine die wässrige
Phase verdicken. Die erhaltene Formulierung ist ein Anti-Age-Serum
mit schöner
Textur. Beispiel
7: Creme für
den Körper
Wässrige
Phase:
Zweiblockpolymer
Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat
(11500 g/mol) | 2,6
% |
Konservierungsmittel | 0,2
% |
entmineralisiertes
Wasser | 82,2
% |
Ölphase:
Parleamöl | 9
% |
Cyclohexadimethylsiloxan | 6
% |
-
Vorgehensweise:
-
Die
wässrige
Phase wird hergestellt, indem das Polymer in dem entmineralisierten
Wasser, das das Konservierungsmittel enthält, unter Rühren während 2 Stunden gelöst wird.
Die Ölphase
wird dann langsam unter Rühren
in die wässrige
Phase gegeben.
-
Das
Zweiblockpolymer Polystyrol (2000 g/mol) – Natriumpolyacrylat (11500
g/mol) kann alleine die wässrige
Phase gelieren und die gesamte Ölphase
emulgieren. Man erhält
eine schöne
gelierte Emulsion, die als Creme für den Körper verwendet werden kann.