DE69415678T2

DE69415678T2 - Polysiloxan gepfropftes klebstoffpolymer und trocknungshilfeagent enthaltende pflegemittel

Info

Publication number: DE69415678T2
Application number: DE69415678T
Authority: DE
Inventors: Kendrick Hughes
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1993-08-27
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 1999-07-22
Anticipated expiration: 2014-08-24
Also published as: AU696394B2; CA2168876C; EP0714285B1; HK1013008A1; CN1133557A; PE11595A1; PH31422A; WO1995005800A3; DE69415678D1; AU7602294A; ATE175108T1; EP0714285A1; WO1995005800A2; JPH09501934A; US5567428A; CA2168876A1; MA23314A1; ES2126144T3; BR9407633A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen für die topische persönliche Pflege, enthaltend ein Polysiloxan-gepfropftes Haftpolymer und ein wasserunlösliches, flüchtiges Lösungsmittel.

Hintergrund der Erfindung

Die Verwendung von Haftpolymeren in Produkten für die topische persönliche Pflege gewinnt zunehmend an Bedeutung. Auf dem Gebiet der Haarpflege können Haftpolymere Vorteile bezüglich des Halts der Haare und der Frisur vorsehen. Auf anderen Gebieten können Haftpolymere zur Hautpflege und zur Verabreichung von Wirkstoffen, z. B. kosmetischen Wirkstoffen und medizinischen Wirkstoffen, an die Haut und/oder die Haare verwendet werden. Im allgemeinen bilden Haftpolymere nach dem Trocknen Filme, die für die Haare einen verbesserten Halt der Frisur vorsehen können, und sie können verwenden werden, um für die Haut ein verändertes Gefühl, Aussehen oder einen veränderten Schutz vorzusehen, oder zum Vorsehen der Verabreichung von kosmetischen und medizinischen Wirkstoffen. Obgleich herkömmliche Haftpolymere verwendet werden können, tragen solche Polymere dazu bei, das sich das Haar oder die Haut entweder steif oder klebrig oder beides anfühlt. Vor kurzem wurden Polysiloxan-gepfropfte Haftpolymere zur Behandlung der Haare und der Haut besprochen. Polysiloxan-gepfropfte Haftpolymere können die gleichen Vorteile wie herkömmliche Haftpolymere vorsehen. Sie können dies, während sie jedoch auch ein weicheres, weniger steifes Gefühl als solche herkömmlichen Haftpolymere nach dem Auftragen und Trocknen verleihen.
Polysiloxan-gepfropfte Polymere werden offenbart zur Verwendung in EPO- Anmeldung 90307528.1, veröffentlicht am 16. Januar 1991 als EPO-Veröffentlichung 0 408 311 A2, Hayama et al., US-Patent 5,061,481, erteilt am 29. Oktober 1991, Suzuki et al., US-Patent 5,106,609, Bolich et al., erteilt am 21. April 1992, US-Patent 5,100,658, Bolich et al., erteilt am 31. März 1992, US-Patent 5,100,657, Ansher-Jackson et al., erteilt am 31. März 1992, US-Patent 5,104,646, Bolich et al., erteilt am 14. April 1992, und US- Anmeldungsnummer 07/758,319, Bolich et al., eingereicht am 27. August 1991, und die Fortsetzungsanmeldung hiervon, eingereicht am 10. August 1993, Anmeldungsnummer 08/104,232. Haftende Zusammensetzungen, enthaltend filmbildende Polysiloxan-gepfropfte Polymere, werden auch offenbart im US-Patent 4,728,571, erteilt am 1. März 1988, Clemens et al., US-Patent 5,021,477, erteilt am 4. Juni 1991, Garbe et al., US-Patent 4,981,902, erteilt am 1. Januar 1991, Garbe et al., US-Patent 4,988,506, erteilt am 29. Januar 1991, Mitra et al., und US-Patent 4,981,903, Mitra et al., erteilt am 1. Januar 1991, Mitra et al.
Polysiloxan-gepfropfte Haftpolymere sind für eine große Vielzahl von Haarpflege- und Hautpflegeprodukten nützlich, umfassend Produkte für den Halt der Haare und Haarfestigerprodukte, Haarkonditionierprodukte, wie Haarspülungen und daraufbleibende Konditioner, und Shampoos. Polysiloxan-gepfropfte Polymere sind auch in Hautpflegeprodukten nützlich, wie Kosmetika, Hautpflegemittel, Sonnenschutzmittel, Hauttönungsprodukte und topische Arzneimittel zur Verabreichung von medizinischen Wirkstoffen an die Haut.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Zubereitung von Polysiloxan-gepfropften Haftpolymeren in Zusammensetzungen ist in einem flüchtigen Lösungsmittel. Es wird insbesondere bevorzugt, hydrophobe Lösungsmittel zu verwenden, wie Siliconfluide. Solche Zusammensetzungen können als Einphasen- oder Mehrphasenprodukte zubereitet werden. Für Mehrphasenzusammensetzungen wird die dispergierte Phase des Polysiloxan-gepfropften Haftpolymeren und des flüchtigen Lösungsmittels üblicherweise in einer Trägerphase in Form von Tropfen dispergiert. Üblicherweise umfaßt die Trägerphase Wasser, einwertige Alkohole oder eine Mischung hiervon.
Während sehr viele Vorteile durch die Verwendung von Polysiloxan-gepfropfien Haftpolymeren in Zusammensetzungen, wie die oben beschriebenen, erhalten werden können, bleibt es wünschenswert, solche Zusammensetzungen weiter zu verbessern. Insbesondere wäre es wünschenswert, den Zeitraum zu verringern, der für diese Zusammensetzungen zum Trocknen erforderlich ist, nachdem sie aufgetragen wurden. Dies würde den Zeitraum verringern, während dem der Verbraucher nach dem Auftragen der Zusammensetzung ein Aneinanderkleben oder eine Klebrigkeit fühlen kann. Es würde auch erlauben, eine stärkere Bindekraft, z. B. den Halt der Haare, in einem kürzeren Zeitraum zu erzielen, da sich die Haftleistung erhöht, während die Polymerphase trocknet.
Es wäre insbesondere wünschenswert, eine kürzere Trocknungszeit für Haarstylingzusammensetzungen ohne einen wesentlichen Verlust der Haar-festigenden Leistung vorzusehen, nachdem die Zusammensetzung vollständig getrocknet ist. Es wäre weiterhin wünschenswert, auch die Haar-festigende Leistung von durch das Polysiloxangepfropfte Polymer gebildeten Filmen zu erhöhen.
Die Ziele dieser Erfindung sind das Vorsehen von Zusammensetzungen und Verfahren zum Erreichen dieser Ziele. Diese Ziele und andere Vorteile, wie sie für den Fachmann offensichtlich sein können, können durch die vorliegende Erfindung erreicht werden, die nachstehend in "Zusammenfassung der Erfindung" und "Ausführliche Beschreibung der Erfindung" beschrieben und in den beigefügten Patentansprüchen definiert wird.
Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Prozentangaben und Verhältnissse auf das Gewicht. Alle Gewichtsprozentangaben sind bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzungen berechnet, falls nicht anders angegeben. Die vorliegende Erfindung kann die hier beschriebenen wesentlichen Elemente und Begrenzungen der Erfindung sowie eine(n) beliebige(n) der hier beschriebenen zusätzlichen Bestandteile, Komponenten oder Begrenzungen umfassen, aufweisen oder im wesentlichen aufweisen.
Alle Dokumente, auf die hier Bezug genommen wird, einschließlich aller Patente, Patentanmeldungen und gedruckten Veröffentlichungen, sind hier unter Bezugnahme in dieser Offenlegung in ihrer Gesamtheit eingeschlossen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht eine Zusammensetzung für die topische persönliche Pflege vor, wobei die Zusammensetzung umfaßt:
(a) ein Polysiloxan-gepfropftes Haftpolymer;
(b) ein flüchtiges, wasserunlösliches Lösungsmittel für das Polysiloxan-gepfropfte Polymer; und
(c) eine nichtflüchtige Trocknungshilfe für das Polysiloxan-gepftopfte Polymer, welche in dem flüchtigen Lösungsmittel (b) bei 45ºC löslich und bei 25ºC wasserunlöslich ist, und aus Siliconfluiden und Wachsen mit 1 bis 100 Siloxyeinheiten, Silanen und Siliconharzen und Mischungen hiervon gewählt ist;
wobei das Gewichtsverhältnis des Polysiloxan-gepfropften Polymeren (a) zu der Trocknungshilfe 100 : 1 oder weniger beträgt.
Gemäß bevorzugter Ausführungsformen umfassen die Zusammensetzungen hiervon weiterhin einen Träger, in dem die Mischung aus dem Polysiloxan-gepfropften Polymeren, dem flüchtigen Lösungsmittel für das Polymer und der Trocknungshilfe eine getrennte Phase bilden, die dispergiert ist. Der Träger ist vorzugsweise ein wäßriger oder hydroalkolischer Träger.
Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Zusammensetzungen, enthaltend Polysiloxan-gepfropfte Haftpolymere, dispergiert in wäßrigen Trägern und/oder Trägern auf Basis einwertiger Alkohole, mit einer verkürzten Polymertrockungszeit vor. Dieses Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:
(a) Herstellung einer Vormischung von (i) einem Polysiloxan-gepfropften Haftpolymeren; (ii) einem flüchtigen, wasserunlöslichen Lösungsmittel für das Polymer; und (iii) einer Trocknungshilfe für das Polymer, gewählt aus Siliconfluiden und Wachsen mit 1 bis 100 Siloxyeinheiten, Siliconharzen und Silanen und Mischungen hiervon, welches in dem Lösungsmittel bei 45ºC löslich und bei 25ºC wasserunlöslich ist, wobei das Gewichtsverhältnis des Polysiloxan-gepfropften Polymeren zu der Trocknungshilfe 100 : 1 oder weniger beträgt; und
(b) Bildung einer Dispersion der Vormischungslösung von (a) in einem wäßrigen oder hydroalkoholischen Träger.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Frisieren der Haare oder zur Bildung eines haftenden Films auf der Haut oder den Nägeln, umfassend die folgenden Schritte: (a) Auftragen einer zum Erreichen des gewünschten Ziels wirksamen Menge einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung auf die Haare, die Haut oder die Nägel, um für die Haare den Halt der Frisur vorzusehen oder einen Film über der Haut oder den Nägeln (z. B. Fingernägel oder Zehennägel) zu bilden, und (b) Trocknen der Zusammensetzung. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Zusammensetzung mit Hilfe einer Wärmequelle getrocknet, die eine Oberflächentemperatur von 45ºC oder höher vorsieht.
Ohne notwendigerweise an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die Anwesenheit der Silicon-enthaltenden Trocknungshilfe in diesen Zusammensetzungen das Trocknen des flüchtigen Lösungsmittels beschleunigt, und folglich das Trocknen und Aushärten des Haftpolymeren zu einer weniger klebrigen oder haftenden Beschaffenheit beschleunigt. Es wird angenommen, daß die Trocknungshilfe nach der Ablagerung auf der gewünschten Oberfläche (z. B. die Haare, die Haut oder die Nägel) zur Luftgrenzfläche wandert oder sich selbst daran ausrichtet. Die Anwesenheit der Trocknungshilfe erleichtert das fortgesetzte Verdampfen des flüchtigen Lösungsmittels, das sonst unter der Oberfläche des Films zurückgehalten würde, auf diese Weise wird eine Verkürzung der Trocknungszeit insgesamt vorgesehen. Die endgültige Polymerfilmdicke kann daher früher als ohne den Vorteil der vorliegenden Erfindung erreicht werden. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen, enthaltend Polysiloxan-gepfropfte Haftpolymere, welche mit Hilfe eines Siliconharzes oder anderen Trocknungshilfen getrocknet werden, die nach dem Trocknen feste Phasen bilden, können auch eine höhere Haar-festigende Leistung vorsehen.
Die erfindungsgemäßen Vorteile einer verkürzten Trocknungszeit sind besonders erkennbar, wenn die Oberfläche, auf die die Zusammensetzungen hiervon aufgetragen werden, z. B. die Haare oder die Haut, bei höheren Temperaturen getrocknet werden, wie mit Gebläseluft eines elektrischen Trockners oder einem Lockeneisen. Temperaturen am Kontaktpunkt einer solchen Vorrichtung, die gelenkt oder verwendet wird, erreichen üblicherweise etwa 45ºC oder höher, und können ohne weiteres 60 bis 70ºC oder höher erreichen. Das Rate, in dem die Zusammensetzungen hiervon die Trocknungshilfe im Vergleich zu ähnlichen Zusammensetzungen ohne die Trocknungshilfe verwenden, ist bei solchen höheren Temperaturen erhöht.
Zusätzlich zu Produkten für die Körperpflege, wie, aber nicht darauf begrenzt, Haarstylingprodukte, Hautpflegeprodukte und Kosmetika, kann die vorliegende Erfindung auf eine große Vielzahl von anderen haftfähigen Produkten angewendet werden. Diese können, aber sind nicht darauf begrenzt, Klebemittel und andere Haftmittelinaterialien, Klebeband, Freisetzungsüberzüge, Lackfarbe, etc. umfassen.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die wesentlichen Komponenten und Begrenzungen der vorliegenden Erfindung sowie die bevorzugten und eine Vielzahl von wahlweisen Komponenten, Begrenzungen und Ausführungsformen werden nachstehend beschrieben.

Polysiloxan-gepfropftes Haftpolymer

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen im wesentlichen ein Polysiloxan-gepfropftes Haftpolymer. Die Zusammensetzungen hiervon umfassen im allgemeinen 0,1 bis 10%, vorzugsweise 0,5 bis 8%, stärker bevorzugt 1,0 bis 8%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, des Polysiloxan-gepfropften Haftpolymeren. Es ist nicht beabsichtigt, die Verwendung höherer oder geringerer Mengen der Polymeren auszuschließen, solange wie eine wirksame Menge verwendet wird, um für die Zusammensetzung Haft- oder Filmbildungseigenschaften vorzusehen, und die Zusammensetzung kann gemäß dem gewünschten Zweck zubereitet und wirksam aufgetragen werden. Der Begriff "Haftpolymer" bedeutet, daß, wenn es als Lösung auf eine Oberfläche aufgetragen und getrocknet wird, das Polymer einen Film bildet. Ein solcher Film hat eine adhäsive und kohäsive Wirkungskraft, wie für den Fachmann selbstverständlich ist.
Die Polysiloxan-gepfropften Haftpolymere sind durch Polysiloxaneinheiten gekennzeichnet, welche kovalent an ein polymeres Gerüst auf Kohlenstoffbasis gebunden und dran angehängt sind. Das Gerüst ist vorzugsweise eine Kohlenstoffkette, welche durch die Polymerisierung von ethylenisch ungesättigten Monomeren erhalten wurde, aber es kann auch aus Celluloseketten oder anderen von Kohlenhydraten abgeleiteten, polymeren Ketten bestehen, an die Polysiloxaneinheiten angehängt sind. Das Gerüst kann auch Ethergruppen, z. B. C-O-C-, umfassen. Die Polysiloxaneinheiten können an dem Polymer substituiert sein, oder können durch Copolymerisierung von Polysiloxan-enthaltenden, polymerisierbaren Monomeren (z. B. ethylenisch ungesättigte Monomere, Ether und/oder Epoxide) mit nicht-Polysiloxan-enthaltenden, polymerisierbaren Monomeren hergestellt werden.
Das Polysiloxan-gepfropfte Polymer sollte ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel von mindestens 20.000 aufweisen. Es gibt keine obere Grenze für das Molekulargewicht, ausgenommen die, welche die Anwendbarkeit der Erfindung aus praktischen Gründen, wie Verarbeitung, ästhetische Eigenschaften, Formulierbarkeit, etc., einschränkt. Im allgemeinen beträgt das Molekulargewicht-Gewichtsmittel weniger als 10.000.000, allgemeiner weniger als 5.000.000 und üblicherweise weniger als 3.000.000. Vorzugsweise liegt das Molekulargewicht-Gewichtsmittel zwischen 50.000 und 3.000.000, stärker bevorzugt zwischen 75.000 und 3.000.000 und besonders bevorzugt zwischen 750.000 und 2.000.000.
Vorzugsweise, insbesondere für Zusammensetzungen zur Körperpflege, weisen die Pfropfpolymere hiervon, wenn sie unter Bildung eines Films getrocknet sind, einen Tg- oder Tm-Wert von mindestens -20ºC, vorzugsweise mindestens 20ºC auf, so daß sie bei der Berührung nicht übermäßig klebend oder "klebrig" sind. Die hier verwendete Abkürzung "Tg" bezieht sich auf die Glasübergangstemperatur des Nichtpolysiloxangerüsts des Polymeren, und die Abkürzung "Tm" bezieht sich auf den Kristallschmelzpunkt des Nichtsilioxangerüsts, falls ein solcher Übergang für ein bestimmtes Polymer existiert. Vorzugsweise liegt Tm, wenn überhaupt, ebenfalls oberhalb von -20ºC, stärker bevorzugt oberhalb von 20ºC.
Die Polysiloxan-gepfropften Polymere für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden üblicherweise durch Copolymerisierung von "Silicon-enthaltenden" oder "Polysiloxan-enthaltenden" Monomeren mit nicht-Silicon-enthaltenden Monomeren hergestellt. Die Polysiloxan-gepftopften Polymere sollten die folgenden vier Kriterien erfüllen:
(1) beim Trocknen trennt sich die Polymerphase in eine diskontinuierliche Phase, welche den Polysiloxananteil umfaßt, und eine kontinuierliche Phase, die den Nichtpolysiloxananteil umfaßt, auf:
(2) der Polysiloxananteil ist kovalent an den Nichtpolysiloxananteil gebunden; und
(3) das Molekulargewicht des Polysiloxananteils beträgt mindestens 500; und
Bei der Verwendung in einer Zusammensetzung, wie eine Zusammensetzung zur Körperpflege, zur Anwendung auf die Haare oder die Haut, sollte der Nichtpolysiloxananteil zulassen, daß sich das Polymer auf die gewünschte Oberfläche, wie die Haare oder die Haut, ablagert.
Es wird angenommen, daß die Phasentrennungseigenschaft eine spezifische Orientierung des Polymeren vorsieht, die zu der gewünschten Kombination von Griffigkeit beim Berühren und Filmbildungs- oder Haftvorteilen führt. Die Phasentrennungseigenschaft der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann wie folgt bestimmt werden:
Das Polymer wird als ein fester Film aus einem Lösungsmittel (d. h., einem Lösungsmittel, welches sowohl das Gerüst als auch die Polysiloxan-gepfropften Anteile löst) ausgegossen. Dieser Film wird dann geschnitten und durch Transmissionselektronenmikrographie untersucht. Die Mikrophasentrennung wird durch die Beobachtung von Einschlüssen in der kontinuierlichen Phase nachgewiesen. Diese Einschlüsse sollten die richtige Abmessung, so daß sie mit der Größe der Siliconkette übereinstimmen (üblicherweise einige wenige Hundert nm oder weniger), und die geeignete Dichte, so daß sie mit der Menge des vorhandenen Silicons übereinzustimmen, aufweisen. Dieses Verhalten ist in der Literatur für Polymere mit dieser Struktur ausreichend dokumentiert (vgl. zum Beispiel Smith S. D., Doktorarbeit, University of Virginia, 1987, und darin angeführte Referenzen, wobei diese Doktorarbeit hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist).
Ein zweites Verfahren zur Bestimmung der Phasentrennungseigenschaften umfaßt die Untersuchung der Anreicherung der Siliconkonzentration an der Oberfläche eines Polymerfilms im Vergleich zur Konzentration in dem Blockpolymer. Da das Silicon die niederenergetische Luftgrenzfläche bevorzugt, richtet es sich bevorzugt an der Polymer oberfläche aus. Dies erzeugt eine Oberfläche, in der das Silicon an der Oberfläche des Films ausgerichtet ist. Dies kann experimentell durch ESCA (Elektronenspektroskopie zur chemischen Analyse) der getrockneten Filmoberfläche nachgewiesen werden. Ein solche Analyse zeigt einen hohen Anteil an Silicon und einen sehr verminderten Anteil des Gerüstpolymeren, wenn die Filmoberfläche analysiert wird (Oberfläche bedeutet hier, die ersten wenigen Zehntel Angström der Filmdicke). Durch Variation des Winkels des Untersuchungsstrahls kann die Oberfläche in verschiedenen Tiefen analysiert werden.
Ein drittes Verfahren zur Bestimmung der Phasentrennungseigenschaften ist mit Hilfe der Scanning-Elektronenmikroskopie (SEM), um die topographische Morphologie des getrockneten Films des Silicongepfropften Polymeren zu untersuchen. Die SEM kann verwendet werden, um die Mikrophasentrennung an der Oberfläche des Polymerfilms durch die Beobachtung von hemisphärischen Diskontinuitäten (üblicherweise hemispärisch oder hemikonisch) nachzuweisen, die von der auf das Polymergerüst des Silicongepfropften Polymeren gepfropften Silicon-Makromerkomponente gebildet werden.
Die bevorzugten Polysiloxan-gepfropften Polymere umfassen ein organisches Gerüst, vorzugsweise ein Kohlenstoffgerüst, welches von ethylenisch ungesättigten Monomeren abgeleitet ist, wie ein Vinylpolymergerüst, und ein auf das Gerüst gepfropftes Polysiloxan-Makromer (besonders bevorzugt wird Polydialkylsiloxan und am meisten bevorzugt wird Polydimethylsiloxan). Das Polysiloxan-Makromer sollte ein Molekulargewicht- Gewichtsmittel von mindestens 500, vorzugsweise 1.000 bis 100.000, stärker bevorzugt 2.000 bis 50.000, besonders bevorzugt 5.000 bis 20.000, aufweisen. Eingeschlossene organische Gerüste umfassen diejenigen, welche von polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren, einschließlich Vinylmonomeren, und anderen Kondensationsmonomeren (z. B. jenen, die unter Bildung von Polyamiden und Polyestern polymerisieren), ringgeöffneten Monomeren (z. B. Ethyloxazolin und Caprolacton), etc. abgeleitet sind. Ebenfalls eingeschlossen sind Gerüste auf Basis von Celluloseketten, Ether-enthaltende Gerüste, etc.
Beispiele nützlicher Polymere und ihre Herstellung werden im US-Patent 4,693,935, Mazurek, erteilt am 15. September 1987; und im US-Patent 4,728,571, Clemens et al., erteilt am 1. März 1988, ausführlich beschrieben, welche beide hier unter Bezugnahme eingeschlossen sind.
Geeignete Polysiloxan-gepfropfte Polymere werden auch offenbart in EPO- Anmeldung 90307528.1, veröffentlicht als EPO-Anmeldung 0 408 311 A2 am 11. Januar 1991, Hayama et al., US-Patent 5,061,481, erteilt am 29. Oktober 1991, Suzuki et al., US- Patent 5,106,609, Bolich et al., erteilt am 21. April 1992, US-Patent 5,100,658, Bolich et al., erteilt am 31. März 1992, US-Patent 5,100,657, Ansher-Jackson et al., erteilt am 31. März 1992, US-Patent 5,104,646, Bolich et al., erteilt am 14. April 1992, und US-Anmeldungsnummer 07/758,319, Bolich et al., eingereicht am 27. August 1991, und die Fortsetzungsanmeldung hiervon, eingereicht am 10. August 1993, Anmeldungsnummer 08/104,232, wobei alle hier unter Bezugnahme eingeschlossen sind.
Die bevorzugten Polysiloxan-gepfropften Polymere umfassen Monomereinheiten, welche abgeleitet sind von: mindestens einem radikalisch polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomer oder Monomeren und einem Polysiloxan-enthaltenden, ethylenisch ungesättigten Monomer oder Monomeren.
Die bevorzugten Polysiloxan-gepfropften Polymere hiervon umfassen 1 bis 50 Gew.-% Polysiloxan-enthaltende Monomereinheiten, d. h., Monomereinheiten, die Polysiloxan-enthaltende Monomere sind ("C"-Monomere), und 50 bis 99 Gew.-% nicht-Polysiloxan-enthaltende Monomere. Die nicht-Polysiloxan-enthaltenden Monomereinheiten sind im allgemeinen von hydrophoben Monomeren ("A"-Monomeren) oder einer Kombination von A-Monomeren und hydrophilen Monomeren ("B"-Monomeren) und Mischungen hiervon abgeleitet.
Der Begriff "hydrophobe Monomere" verweist auf Monomere, welche im wesentlichen wasserunlösliche Homopolymere bilden. Der Begriff "hydrophile Monomere" verweist auf Monomere, welche keine im wesentlichen wasserunlöslichen Homopolymere bilden.
Der Begriff "im wesentlichen wasserlöslich" soll auf Monomere verweisen, welche Homopolymere bilden, die in destilliertem (oder äquivalentem) Wasser bei 25ºC in einer Konzentration von 0,2 Gew.-% und vorzugsweise bei 0,1 Gew.-% löslich sind. Der Begriff "im wesentlichen wasserunlöslich" soll auf Monomere verweisen, welche Homopolymere bilden, die in destilliertem (oder äquivalentem) Wasser bei 25ºC in einer Konzentration von 0,2 Gew.-% und vorzugsweise bei 0,1 Gew.-% nicht löslich sind. Das Molekulargewicht-Gewichtsmittel zur Bestimmung der wesentlichen Wasserlöslichkeit oder -unlöslichkeit sollte etwa 100.000 betragen, während eine Löslichkeit bei einem höheren Molekulargewicht im allgemeinen auch auf eine Löslichkeit bei etwa 100.000 hinweist.
Repräsentative Beispiele von A-Monomeren sind Acryl- oder Methacrylsäureester von C&sub1;-C&sub1;&sub8;-Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, Methoxyethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1-Butanol, 2-Methyl-1-propanol, 1-Pentanol, 2-Pentanol, 3-Pentanol, 2-Methyl- 1-butanol, 1-Methyl-1-butanol, 3-Methyl-1-butanol, 1-Methyl-1-pentanol, 2-Methyl- 1-pentanol, 3-Methyl-1-pentanol, t-Butanol-(2-methyl-2-propanol), Cyclohexanol, Neodecanol, 2-Ethyl-1-butanol, 3-Heptanol, Benzylalkohol, 2-Octanol, 6-Methyl-1-heptanol, 2-Ethyl-1-hexanol, 3,5-Dimethyl-1-hexanol, 3,5,5-Trimethyl-1-hexanol, 1-Decanol, 1-Dodecanol, 1-Hexadecanol, 1-Octadecanol und ähnliche, wobei die Alkohole etwa 1-18 Kohlenstoffatome aufweisen, und wobei die Zahl der Kohlenstoffatome vorzugsweise etwa 1-12 beträgt; Styrol; Polystyrol-Makromer; Vinylacetat; Vinylchlorid; Vinylidenchlorid; Vinylpropionat; alpha-Methylstyrol; t-Butylstyrol; Butadien; Cyclohexadien; Ethylen, Propylen; Vinyltoluol; und Mischungen hiervon. Bevorzugte A-Monomere umfassen n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, t-Butylacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Methylmethacrylat und Mischungen hiervon. Besonders bevorzugt ist A gewählt aus t-Butylacrylat, t-Butylmethacrylat und Mischungen hiervon.
Repräsentative Beispiele von B-Monomeren umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, N,N-Dimethylacrylamid, Dimethylaminoethylmethacrylat, quaternisiertes Dimethylaminoethylmethacrylat, Methacrylamid, N-t-Butylacrylamid, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und dessen Halbesten Crotonsäure, Itaconsäure, Acrylamid, Acrylatalkohole, Hydroxyethylmethacrylat, Diallyldimethylammoniumchlorid, Vinylpyrrolidon, Vinylether (wie Methylvinylether), Maleimide, Vinylpyridin, Vinylimidazol, andere polare Vinylheterocyclen, Styrolsulfonat, Allylalkohol, Vinylalkohol (hergestellt durch die Hydrolyse von Vinylacetat nach der Polymerisierung), Vinylcaprolactam und Mischungen hiervon. Bevorzugte B-Monomere umfassen Acrylsäure, N,N-Dimethylacrylamid, Dimethylaminoethylmethacrylat, quaternisiertes Dimethylaminoethylmethacrylat, Vinylpyrrolidon, Salze der vorstehend angeführten Säuren und Amine und Mischungen hiervon. Polymerisierbare, Polysiloxan-enthaltende Monomere (C-Monomere) werden veranschaulicht durch die allgemeine Formel:
worin X eine ethylenisch ungesättigte Gruppe ist, welche mit den A- und B-Monomeren copolymerisierbar ist, wie eine Vinylgruppe; Y eine divalente Verbindungsgruppe ist; R ein Wasserstoffatom, Hydroxyl, Niederalkyl (z. B. C&sub1;-C&sub4;), Aryl, Alkaryl, Alkoxy oder Alkylamino ist; Z eine monovalente Siloxan-Polymereinheit mit einem Molekulargewicht- Zahlenmittel von mindestens etwa 500 ist, welches unter Copolymerisierungsbedingungen im wesentlichen nicht reaktionsfähig ist und an dem oben beschriebenen Vinylpolymergerüst angehängt ist; n 0 oder 1 ist; und m eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist. C weist ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel auf, wie oben beschrieben. Vorzugsweise weist das C-Monomer eine aus der folgenden Gruppe gewählte Formel auf:
In dieser Struktur ist m 1, 2 oder 3 (vorzugsweise ist m = 1); p ist 0 oder 1; q ist eine ganze Zahl von 2 bis 6; R¹ ist Wasserstoff, Hydroxyl, Niederalkyl, Alkoxy, Alkylamino, Aryl oder Alkaryl (vorzugsweise ist R¹ Alkyl); X ist
ist R² Wasserstoff oder -COOH (vorzugsweise ist R² Wasserstoff); ist R³ Wasserstoff, Methyl oder -CH&sub2;COOH (vorzugsweise ist R³ Methyl); ist Z
sind R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; unabhängig voneinander Niederalkyl, Alkoxy, Alkylamino, Aryl, Alkaryl, Wasserstoff oder Hydroxyl (vorzugsweise sind R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; Alkylgruppen); und ist r eine ganze Zahl von 5 oder größer, vorzugsweise 10 bis 1.500 (besonders bevorzugt ist r 100 bis 250). Besonders bevorzugt sind R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; Methyl, p = 0 und q = 3.
Im allgemeinen umfaßt das Polysiloxan-gepfropfte Polymer 50 bis 99%, stärker bevorzugt 60 bis 98%, besonders bevorzugt 75 bis 95%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, A- und B-Monomereinheiten insgesamt. Der Anteil der C-Monomereinheiten beträgt im allgemeinen 1 bis 50%, vorzugsweise 1 bis 40% und stärker bevorzugt 2 bis 25%. Die Zusammensetzung eines bestimmten Polysiloxan-gepfropften Polymeren ist bei der Bestimmung seiner Formulierungseigenschaften nützlich. Durch die geeignete Auswahl und Kombination bestimmter A-, B- und C-Komponenten kann das Haftmittel- Polymer zum Einschluß in spezifische Vehikel optimiert werden. Dem Fachmann ist die Auswahl an Monomeren zum Einbringen in die Polymere zur Formulierbarkeit und Löslichkeit in einem ausgewählten Lösungsmittel hinreichend bekannt.
Die Polymeren umfassen vorzugsweise 5 bis 99% (vorzugsweise 75 bis 90%) Monomer A, 0 bis 60% (vorzugsweise 0 bis 20%, besonders bevorzugt 0 bis 5%) Monomer B und 1 bis 40% (vorzugsweise 2 bis 25%) Monomer C.
Die Polysiloxan-gepfropften Polymere können durch radikalische Polymerisierung der Polysiloxan-enthaltenden Monomere mit den nicht-Polysiloxan-enthaltenden Monomeren synthetisiert werden. Die allgemeinen Prinzipien radikalischer Polymerisierungsverfahren sind gut bekannt. Vgl. zum Beispiel Odian, "Principles of Polymerization", 2. Auflage (1981), John Wiley & Sons, 179-318. Die gewünschten Monomere werden alle in ein Reaktionsgefäß eingebracht, zusammen mit einer ausreichenden Menge eines gemeinsamen Lösungsmittels, so daß, wenn die Umsetzung beendet ist, die Viskosität der Reaktion ausreichend ist. Übliche Monomermengen sind etwa 20 bis etwa 50%. Unerwünschte Terminatoren, insbesondere Sauerstoff, werden gegebenenfalls entfernt. Dies wird durch Anlegen eines Vakuums oder durch Spülen mit einem inerten Gas, wie Argon oder Stickstoff, ausgeführt. Der Initiator wird eingebracht und die Reaktion wird auf die zur Initiation erforderlichen Temperatur gebracht, unter der Annahme, daß thermale Initiatoren verwendet werden. Alternativ kann eine Redox- oder Strahlungsinitiation verwendet werden. Man läßt die Polymerisierung solange voranschreiten, wie erforderlich ist, um einen hohen Umwandlungsgrad zu erzielen, üblicherweise wenige Stunden bis wenige Tage. Das Lösungsmittel wird danach entfernt, üblicherweise durch Verdampfen oder durch Ausfällen des Polymeren durch Zugabe eines Nichtlösungsmittels. Das Polymer kann gegebenenfalls weiter gereinigt werden.

Flüchtiges Lösungsmittel für das Polysiloxan-gepfropfte Polymer

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen eine flüchtige, wasserunlösliche Flüssigkeit, welche ein Lösungsmittel für das Polysiloxan-gepfropfte Haftpolymer ist.
Im allgemeinen umfassen die vorliegenden Zusammensetzungen 0,5 bis 99,8%. Für Dispersionen oder Emulsionen umfassen die Zusammensetzungen vorzugsweise 1 bis 25%, stärker bevorzugt 2 bis 15%, besonders bevorzugt 3 bis 12%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, des flüchtigen Lösungsmittels für das Polysiloxan-gepfropfte Polymer.
Der hier verwendete Begriff "flüchtig" bezieht sich auf Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt bei einer Atmosphäre von 260ºC oder weniger, vorzugsweise 250ºC, stärker bevorzugt 230ºC oder weniger und besonders bevorzugt 225ºC oder weniger. Im allgemeinen beträgt der Siedepunkt der flüchtigen Lösungsmittel mindestens etwa 50ºC, vorzugsweise mindestens etwa 100ºC. Andererseits soll der Begriff "nichtflüchtig" auf Materialien verweisen, die einen Siedepunkt bei einer Atmosphäre von mehr als 260ºC auf weisen. Der Begriff "wasserunlösliches Lösungsmittel" bezieht sich auf ein Lösungsmittel, welches mit Wasser (destilliert oder äquivalent) bei 25ºC nicht mischbar ist.
Die Lösungsmittel hiervon umfassen Siliconfluide, Silanfluide und organische Öle, wie Kohlenwasserstoffe, Ester, Ether, Alkohole und Mischungen hiervon.
Besonders bevorzugt werden flüchtige Siliconfluide. Zur erfindungsgemäßen Verwendung nützliche flüchtige Siliconfluide umfassen sowohl lineare als auch cyclische Siliconfluide. Die Viskosität der flüchtigen Siliconfluide hiervon beträgt im allgemeinen etwa 10 cS oder weniger bei 25ºC.
Flüchtige Siliconfluide umfassen Polyalkylsiloxane, Polyalkylarylsiloxane und Mischungen hiervon.
Cyclische flüchtige Siliconfluide umfassen Cyclopolysiloxane, wie Cycloalkylsiloxane und Cycloalkylalkoxysiloxane, worin die Alkyl- und Alkoxygruppen C&sub1;-C&sub8;- Alkylgruppen enthalten.
Eine allgemeine Formel für cyclische flüchtige Silicone, welche zur erfindungsgemäßen Verwendung eingeschlossen sind, ist:
worin n = 3-7 ist und R&sub1; und R&sub2; unabhängig voneinander gewählt sind aus C&sub1;-C&sub8;-Alkyl, -Aryl (insbesondere Phenyl) und -Alkaryl (z. B. C&sub1;-C&sub8;-substituiertes Aryl). Bevorzugt sind R&sub1; und R&sub2; ein C&sub1;-C&sub2;-Alkyl, besonders bevorzugt ein C&sub1;-Alkyl, und n = 4-6. R&sub1; und R&sub2; können auch Alkoxy, Alkaryl, Hydroxy, Hydroxyalkyl und Derivate hiervon sein.
Spezifische Beispiele umfassen Octomethylcyclotetrasiloxan, Decamethylcyclopentasiloxan, Methoxypropylheptamethylcyclotetrasiloxan, Octomethylcyclotetrasiloxan und Decamethylcyclopentasiloxan. Die flüchtigen Silicone in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind cyclisches und lineares Polydimethylsiloxan. Die Anzahl der Siliconatome in den bevorzugten cyclischen Siliconen beträgt etwa 3 bis etwa 7, stärker bevorzugt 4 oder 5.
Lineare flüchtige Siliconfluide umfassen Polyorganosiloxane, wie Polydialkylsiloxane und Polyalkylarylsiloxane.
Beispiele linearer Polyorganosiloxane umfassen jene mit etwa 3 bis etwa 9 Siliconatomen, welche durch die allgemeine Formel:
wiedergegeben werden, worin R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;, R&sub5;, R&sub6;, R&sub7; und R&sub8; unabhängig voneinander ein gesättigtes oder ungesättigtes C&sub1;-C&sub8;-Alkyl, -Aryl (vorzugsweise mit einem aromatischen C&sub6;-Ring), -Alkylaryl, -Hydroxyalkyl, -Aminoalkyl oder -Alkylsiloxy sein können, und n = 1-7 ist. Die bevorzugten flüchtigen linearen Polydimethylsiloxane weisen etwa 3 bis 9 Siliconatome auf und sind Polydialkylsiloxane, insbesondere solche mit C&sub1;-C&sub2;-, vorzugsweise C&sub1;-Alkylgruppen.
Beispiele bevorzugter linearer Materialien umfassen Polydialkylsiloxane, wie Polydimethylsiloxan, mit einer Viskosität unterhalb etwa 10 cS bei 25ºC, und Disiloxane, wie Phenylpentamethyldisiloxan, Chlorpropylpentamethyldisiloxan und Hydroxypropylpentamethyldisiloxan.
Die linearen flüchtigen Silicone weisen im allgemeinen Viskositäten von 5 centistokes oder weniger bei 25ºC auf, während die flüchtigen cyclischen Materialien im allgemeinen Viskositäten von 10 centistokes oder weniger bei 25ºC aufweisen. Eine Beschreibung flüchtiger Silicone findet man bei Todd und Byers, "Volatile Silicone Fluids for Cosmetics", Cosmetics and Toiletries, Bd. 91, Januar 1976, 27-32, hier unter Bezugnahme eingeschlossen.
Flüchtige Silanflüssigkeiten können ebenfalls verwendet werden. Geeignete Silanverbindungen umfassen jene der allgemeinen Formel:
Si(R&sub1;)(R&sub2;)(R&sub3;)(Ra),
worin R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; unabhängig voneinander gewählt sein können aus C&sub1;-C&sub8;-Alkyl, -Aryl, -Alkylaryl, -Hydroxyalkyl und -Alkylsiloxy.
Andere in den vorliegenden Zusammensetzungen nützliche flüchtige Lösungsmittel umfassen Kohlenhydrate, Ester, Ether, Alkylalkohole und Mischungen hiervon. Von diesen bevorzugt werden Ester-, Ether-, Alkylalkohol- und Kohlenwasserstofffluide.
Die Kohlenwasserstoffe können entweder geradkettig oder verzweigt sein und können etwa 10 bis etwa 16, vorzugsweise etwa 12 bis etwa 16 Kohlenstoffatome enthalten. Beispiele geeigneter geradkettiger Kohlenwasserstoffe sind Decan, Dodecan, Decen, Tridecan und Mischungen hiervon. Geeignete verzweigte Kohlenwasserstoff Lösungsmittel umfassen verzweigte C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Kohlenwasserstoffe und Mischungen hiervon, vorzugsweise verzweigte C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub4;-Kohlenwasserstoffe, stärker bevorzugt verzweigte C&sub1;&sub2;- Kohlenwasserstoffe. Gesättigte Kohlenwasserstoffe werden bevorzugt, obwohl nicht notwendigerweise beabsichtigt ist, ungesättigte Kohlenwasserstoffe auszuschließen. Beispiele solcher verzweigten Kohlenwasserstoffe umfassen Isoparaffine der obigen Kettenlängen. Isoparaffine sind im Handel erhältlich von Exxon Chemical Co. Beispiele umfassen IsoparTM H und K (C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub2;-Isoparaffine) und IsoparTM L (C&sub1;&sub1;-C&sub1;&sub3;-Isoparaffine). Ein anderer geeigneter verzweigter Kohlenwasserstoff ist Isododecan. Isododecan ist im Handel von Preperse, Inc. (South Plainfiled, NJ, USA) als PermethylTM 99A erhältlich. Ebenfalls eingeschlossen, obwohl nicht bevorzugt, sind die Terpene, wie Orangen- und Zitronenterpene.
Nützliche Alkylalkohole enthalten üblicherweise etwa 8 bis etwa 12 Kohlenstoffatome und können gesättigt oder ungesättigt sein, und weisen verzweigte oder gerade Ketten auf. Geeignete Alkylalkohole umfassen zum Beispiel Linalool und Decylalkohol. Nützliche Ester umfassen zum Beispiel Methylalkanoate, wie die C&sub8;-C&sub1;&sub2;- Alkanoate (z. B. Methyldecanoat), Di(C&sub2;-C&sub3;)alkyladipate (z. B. Diethyladipat, Diisopropyladipat), C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Alkylacetate (z. B. Octylacetat) und Benzoate (z. B. Butylbenzoat). Nützliche Ether umfassen Di(C&sub5;-C&sub7;)alkylether, insbesondere die Di(C&sub5;-C&sub6;)alkylether, wie Dipentylether und Dihexylether.
Die bevorzugten flüchtigen Lösungsmittel hiervon sind die Siliconfluide, insbesondere die cyclischen Siliconfluide, und verzweigte C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub6;-Kohlenwasserstoffe.

Trocknungshilfe

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen auch eine nichtflüchtige Trocknungshilfe für das Polysiloxan-gepfropfte Polymer. Das Gewichtsverhältnis des Polysiloxan-gepfropften Polymeren zu dem Siliconharz sollte im allgemeinen 100 : 1 oder weniger betragen, und beträgt im allgemeinen 5 : 1 bis 100 : 1, vorzugsweise 5 : 1 bis 75 : 1, stärker bevorzugt 7 : 1 bis 50 : 1, auch stärker bevorzugt 10 : 1 bis 35 : 1 und besonders bevorzugt 12 : 1 bis 25 : 1. Größere Verhältnisse können verwendet werden, solange wie eine beschleunigte Trocknung der Polysiloxan-gepfropftes Polymer/flüchtiges Lösungsmittel- Lösung erreicht wird. Geringere Verhältnisse können verwendet werden, solange wie die Trocknungshilfe bei 45ºC löslich bleibt und sich nicht aus der flüchtiges Lösungsmittel/ Polysiloxan-gepfropftes Polymer-Phase der Zusammensetzung phasenentmischt.
Der Anteil der Trocknungshilfe in den Zusammensetzungen hiervon beträgt vorzugsweise 0,1 bis 2%, stärker bevorzugt 2 bis 1,5% und besonders bevorzugt 0,5 bis 1,5%, bezogen auf das Gewicht des flüchtigen Lösungsmittels für das Polysiloxan-gepfropfte Polymer.
Die Trocknungshilfe sollte bei 25ºC wasserunlöslich sein. Der Begriff "wasserunlöslich" in Bezug auf die Trocknungshilfe bedeutet, daß eine Konzentration von 0,1 der Trocknungshilfe in destilliertem (oder äquivalentem) Wässer bei 25ºC nicht löslich ist. Der Begriff in dem flüchtigen Lösungsmittel für das Polysiloxan-gepfropfte Polymer "löslich", verweist darauf, daß die Trocknungshilfe in solubilisierter oder mischbarer Form bei der angegebenen Temperatur, z. B. 45ºC, in dem Lösungsmittel vorliegt. Der Begriff "nichtflüchtig" ist wie oben definiert.
Die Trocknungshilfen hiervon sind im allgemeinen Silicon-enthaltende Materialien. Geeignete Silicon-enthaltende Materialien umfassen Siliconfluide, Siliconharze und Silane und Mischungen hiervon.
Siliconharze sind stark vernetzte polymere Siloxansysteme. Die Vernetzung wird durch das Einbringen von trifunktionellen und tetrafunktionellen Silanen zusammen mit monofunktionellen oder difunktionellen Monomereinheiten oder beiden während der Herstellung des Siliconharzes eingeführt. Wie auf dem Fachgebiet gut bekannt ist, variiert der zum Erhalt eines Siliconharzes erforderliche Vernetzungsgrad gemäß der spezifischen Silaneinheiten, die in das Siliconharz einführt wurden. Siliconmaterialien, die einen ausreichenden Anteil an trifunktionellen und tetrafunktionellen Siloxanmonomereinheiten (und daher einen ausreichenden Vernetzungsgrad) aufweisen, so daß sie sich zu einem festen Film verfestigen, sind Siliconharze. Das Verhältnis von Sauerstoffatomen zu Siliconatomen weist auf den Vernetzungsgrad in einem bestimmten Siliconmaterial hin. Siliconharze weisen mindestens 1, 1 Sauerstoffatome pro Siliconatom auf. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von Sauerstoff : Siliconatomen mindestens 1,2 : 1,0.
Siliconharze werden aus Silanen gemäß auf dem Fachgebiet gut bekannten Verfahren hergestellt, welche allgemein zugänglich sind. Bei der Herstellung von Siliconharzen verwendete übliche Silane sind Monomethyl-, Dimethyl-, Monophenyl, Diphenyl-, Methylphenyl-, Monovinyl- und Methylvinylchlorsilane und -tetrachlorsilane. Bevorzugte Siliconharze sind die methyl-substituierten Siliconharze, wie jene, die von General Electric als GE SS4230 und SS4267 angeboten werden. Im Handel erhältliche Siliconharze werden im allgemeinen in ungehärteter Form in einem niederviskosen, nichtflüchtigen oder, vorzugsweise, flüchtigen Siliconfluid vertrieben. Die Siliconharze zur erfindungsgemäßen Verwendung werden vorzugsweise in einer solchen ungehärteten Form erhalten und in die vorliegenden Zusammensetzungen eingebracht. Jedoch kann auch ein gehärtetes Harz verwendet werden, solange wie es sich in dem flüchtigen Lösungsmittel bei 45ºC löst.
Siliconharze werden zur erfindungsgemäßen Verwendung besonders bevorzugt, da sie die Dauerhaftigkeit des Halts der Frisur der Haare in Haarpflegezusammensetzungen hiervon zusätzlich zur Verkürzung des Trocknungszeitraums erhöhen können.
Hintergrundmaterial über Silicone, umfassend Abschnitte, welche Siliconfluide und -harze besprechen, kann man in der "Encyclopedia of Polymer Science and Engineering", Band 15, 2. Auflage (1989), John Wiley & Sons, Inc., 204-308, und in "Chemistry and Technology of Silicones", Walter Noll, Academic Press, Inc. (Harcourt Bruce Javanovich, Herausgeber, New York), 1968, 282-287 und 409-426, finden, welche beide hier unter Bezugnahme eingeschlossen sind.
Siliconharze können geeigneterweise gemäß einem Kurzschrift-Nomenklatursystem identifiziert werden, welches den Fachleuten als "MDTQ"-Nomenklatur gut bekannt ist. Gemäß diesem System wird das Silicon gemäß der Anwesenheit von verschiedenen Siloxanmonomereinheiten beschrieben, aus denen das Silicon aufgebaut ist. Kurz zusammengefaßt bezeichnet das Symbol M die monofunktionelle Einheit (CH&sub3;)&sub3;SiO0,5; D bezeichnet die difunktionelle Einheit (CH&sub3;)&sub2;SiO; T bezeichnet die trifunktionelle Einheit (CH&sub3;)SiO1,5; und Q bezeichnet die quadri- oder tetrafunktionelle Einheit SiO&sub2;. Die mit einem Strich versehenen Einheitssymbole, z. B. M', D', T' und Q', bezeichnen von Methyl verschiedene Substituenten und müssen für jeden Fall besonders definiert werden. Übliche andere Substituenten umfassen Gruppen wie Vinyl-, Phenyl-, Amin- oder Hydroxylgruppen, etc. Die Molverhältnisse der verschiedenen Einheiten, entweder im Hinblick auf die tiefgestellten Zahlen der Symbole, welche die Gesamtzahl (oder einen Durchschnittswert hiervon) eines jeden Einheitstyps in dem Silicon angeben, oder auf spezifisch angegebene Verhältnisse in Verbindung mit dem Molekulargewicht, vervollständigen die Beschreibung des Siliconmaterials gemäß dem MDTQ-System. Höhere relative Molmengen von T, Q, T' und/oder Q' zu D, D', M und/oder M' in einem Siliconharz weisen auf höhere Vernetzungsgrade hin. Wie vorstehend erörtert, kann der Gesamtvernetzungsgrad jedoch auch durch das Sauerstoff-zu-Silicon-Verhältnis angegeben werden.
Die hier zur erfindungsgemäßen Verwendung bevorzugten Siliconharze sind MQ-, MT-, MTQ-, MDT- und MDTQ-Harze. So ist der bevorzugte Silicon-Substituent Methyl. Besonders bevorzugt werden MQ-Harze, insbesondere jene, worin das M : Q-Molverhältnis 0,5 : 1,0 bis 1,5 : 1,0 und das durchschnittliche Molekulargewicht des Harzes 1.000 bis 10.000 beträgt.
Eine andere Kategorie von Trocknungshilfen sind die Siliconfluide und Wachse mit 1 bis 100 Siloxyeinheiten. Die "Siliconfluide" weisen im allgemeinen eine Viskosität von 10.000 cm²/s (1.000.000 centistokes) oder weniger bei 25ºC, vorzugsweise 1.000 cm²/s (100.000 cS) oder weniger, stärker bevorzugt 100 cm²/s (10.000 cS) oder weniger, auch stärker bevorzugt 10 cm²/s (1.000 cS) oder weniger und besonders bevorzugt 1 cm²/s (100 cS) oder weniger auf. Die Viskosität beträgt im allgemeinen mindestens 5 cS, allgemeiner mindestens 0,05 cm²/s (5 cS), noch allgemeiner mindestens etwa 0,1 cm²/s (10 cS) bei 25ºC. Der Begriff "Siliconwachs" bezieht sich auf Siliconverbindungen, die bei 25ºC fest sind, aber nicht den erforderlichen Vernetzungsgrad aufweisen, der für ein Siliconharz erforderlich ist, wie vorstehend beschrieben. Der Sinn hiervon ist, daß der Begriff "fest" bedeuten soll, daß das Material, wenn es trocken ist, keinen wesentlichen Grad eines Schwerkraft induzierten Fließens über den zeitlichen Rahmen von einer Stunde zeigt, d. h., eine Probe des Materials behält im wesentlichen die gleiche Geometrie und die gleichen Proportionen nach einem Zeitraum von einer Stunde bei.
Geeignete Siliconfluide und Wachse umfassen Polyalkylsiloxane, Polyarylsiloxane, Polyalkylarylsiloxane und Mischungen hiervon. Andere unlösliche, nichtflüchtigen Siliconfluide mit Haar-konditionierenden Eigenschaften können ebenfalls verwendet werden.
Insbesondere umfassen Siliconfluide und Wachse hiervon Polysiloxane der folgenden Struktur:
worin R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;, R&sub5;, R&sub6;, R&sub7; und R&sub8; unabhängig voneinander eine Gruppe R sein können, welche eine aliphatische und vorzugsweise eine Alkyl- oder Alkenyl-, Aryl-, Alkoxy-, Aryloxy-, Alkaryl-, Arylalkyl-, Arylalkenyl-, Alkamino-, Alkether-, Hydroxyalkyl-, Hydrooxy- oder eine Alkylsiloxygruppe ist. Die R-Gruppen können weiterhin substituiert sein, z. B. durch Halogene, kationische Amine und quaternäre Ammoniumgruppen, etc. Die Variable x ist eine ganze Zahl von 1 bis 100. Die Siliconfluide und Wachse hiervon weisen vorzugsweise einen "x"-Wert von 5 bis etwa 80, stärker bevorzugt 10 bis 50 auf. Die an der Siloxankette substituierten aliphatischen Gruppen oder Arylgruppen können jede Struktur aufweisen, solange wie die so erhaltenen Silicone hydrophob sind, weder reizend, toxisch noch anderweitig schädlich sind, wenn sie auf den Körper, die Haare oder andere Oberflächen aufgetragen werden, mit den anderen Komponenten der Zusammensetzung verträglich sind und unter normalen Anwendungs- und Lagerungsbedingungen chemisch stabil sind.
Die zwei R-Gruppen an dem Siliconatom einer jeden monomeren Siliconeinheit können die gleiche Gruppe oder verschiedene Gruppen bedeuten. Vorzugsweise bedeuten die zwei R-Gruppen die gleiche Gruppe.
Bevorzugte aliphatische Ketten für die Reste R&sub1;-R&sub8; hiervon sind C&sub1;-C&sub2;&sub4;-Alkyl- und -Alkenylgruppen. Siliconfluide weisen vorzugsweise aliphatische Ketten von C&sub1;-C&sub4;, stärker bevorzugt C&sub1;-C&sub2;, besonders bevorzugt C&sub1;, insbesondere Alkyl auf. Die aliphatischen Anteile anderer Alkyl-, Alkenyl- oder Alkynyl-enthaltenden Gruppen (wie Alkoxy, Alkaryl und Alkamino) können gerade oder verzweigte Ketten mit C&sub1;-C&sub2;&sub4;-Kohlenstoff atomen sein, und weisen vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome, stärker bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome, auch stärker bevorzugt 1 bis 3 Kohlenstoffatome und besonders bevorzugt 1 bis 2 Kohlenstoffatome auf. Siliconwachse umfassen einen oder mehrere längerkettige aliphatische Reste, z. B. eine aliphatische C&sub8;-C&sub2;&sub4;, vorzugsweise C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;- Kette, z. B. Alkyl oder Alkenyl. Diese umfassen auch Alkoxy, Alkester und andere hier beschriebene Gruppen, welche langkettige aliphatische Anteile enthalten. Wie vorstehend erörtert, können die R-Substituenten hiervon auch Aminofunktionalitäten enthalten, z. B. Alkaminogruppen, die primär, sekundär oder tertiäre Amine oder quaternäres Ammonium sein können. Diese umfassen Mono-, Di- und Trialkylamirio- und -alkoxyaminogruppen, worin der aliphatische Anteil der Kette vorzugsweise ist, wie vorstehend beschrieben. Die R-Substituenten können auch durch andere Gruppen substituiert sein, wie Halogene (z. B. Chlorid, Fluorid und Bromid), halogenierte aliphatische Gruppen oder Arylgruppen und Hydroxygruppen (z. B. hydroxy-substituierte aliphatische Gruppen). Geeignete halogenierte R-Gruppen können zum Beispiel trihalogenierte (vorzugsweise Fluor) Alkylgruppen, wie -R¹-C(F)&sub3;, worin R¹ C&sub1;-C&sub3;-Alkyl ist, umfassen. Beispiele solcher Polysiloxane umfassen Polymethyl-3,3,3-trifluorpropylsiloxan.
Die nichtflüchtigen Polyalkylsiloxanfluide, welche verwendet werden können, umfassen zum Beispiel Polydimethylsiloxane. Diese Siloxane sind zum Beispiel erhältlich von der General Electric Company in Form ihrer Viscasil R- und SF 96-Reihe und von Dow Corning in Form ihrer Dow Corning 200-Reihe.
Andere geeignete R-Gruppen umfassen Methyl, Methoxy, Ethoxy, Propoxy und Aryloxy. Die drei R-Gruppen an den Endgruppen des Silicons können auch die gleiche Gruppe oder verschiedene Gruppen bedeuten.
Geeignete R-Gruppen umfassen Methyl, Ethyl, Propyl, Phenyl, Methylphenyl und Phenylmethyl. Die bevorzugten Silicone sind Polydimethylsiloxan, Polydiethylsiloxan und Polymethylphenylsiloxan. Polydimethylsiloxan wird besonders bevorzugt. Die Polyalkylarylsiloxanlluide, welche verwendet werden können, umfassen auch zum Beispiel Polymethylphenylsiloxane. Diese Siloxane sind zum Beispiel erhältlich von der General Electric Company als SF 1075-Methylphenylfluid oder von Dow Corning als 556 Cosmetic Grade Fluid.
Polysiloxane, wie exemplarische Siliconwachse, umfassen C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;-Alkylmethylpolysiloxane, wie Cetyl- und Stearyldimethicon, und Behenoxydimethicon. Beispiele umfassen Abil-Wax 9800TM, ein Stearyldimethicon, erhältlich von Goldschmidt, und Abil-Wax 9841TM, ein Cetyldimethicon, und Abil-Wax 2440TM, ein Behenoxydimethicon.
Silanole und Alkoxysiliconfluide hiervon weisen im allgemeinen Hydroxy- und kurzkettige (C&sub1;-C&sub3;, vorzugsweise C&sub1;) Alkoxy-Endgruppen an einem der R&sub1;-, R&sub2; oder R&sub3;- Substitueriten und an einem der R&sub6;-, R&sub7;- und R&sub8;-Substituenten auf.
Alkylamino-substituierte Silicone, welche hier verwendet werden können, umfassen jene der Formel:
worin x und y ganze Zahlen sind, die vom Molekulargewicht abhängen, wobei das durchschnittliche Molekulargewicht etwa zwischen 5.000 und 10.000 liegt. Dieses Polymer ist auch als "Amodimethicon" bekannt.
Kationische Siliconfluide, welche in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden können, umfassen solche, welche der Formel:
(R&sub1;)aG&sub3;-a-Si-(-OSiG&sub2;)n-(-OSiGb(R&sub1;)2-6-b)m O-SiG3-a(R&sub1;)a
entsprechen, worin G aus der Wasserstoff, Phenyl, OH, C&sub1;-C&sub8;-Alkyl und vorzugsweise Methyl umfassenden Gruppe gewählt ist; a 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet und vorzugsweise gleich 0 ist;
b 0 oder 1 bedeutet und vorzugsweise gleich 1 ist; die Summe n + m eine Zahl von 1 bis 2.000 und vorzugsweise 50 bis 150 ist, n eine Zahl von 0 bis 1.999 und vorzugsweise 49 bis 149 bedeuten kann, und m eine ganze Zahl von 1 bis 2.000 und vorzugsweise 1 bis 10 bedeuten kann;
R&sub1; ein monovalenter Rest der Formel CqH2qL ist, worin q eine ganze Zahl von 2 bis 8 ist und L gewählt ist aus den Gruppen
- N(R&sub2;)CH&sub2;-CH&sub2;-N(R&sub2;)&sub2;
- N(R&sub2;)&sub2;
- (R&sub2;)3A&supmin;
- (R²)CH&sub2;-CH&sub2;- R&sub2;HZA&supmin;
worin R&sub2; aus der Wasserstoff, Phenyl, Benzyl und einen gesättigten Kohlenwasserstoff rest, vorzugsweise einen Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, umfassenden Gruppe gewählt ist, und PC ein Halogenidion bedeutet.
Ein besonders bevorzugtes kanonisches Silicon, das der unmittelbar vorstehenden Formel entspricht, ist das als "Trimethylsilylamodimethicon" bekannte Polymer der Formel:
Andere kationische Siliconpolymere, welche in den vorliegenden Zusammensetzungen verwendet werden können, entsprechen der Formel:
worin R&sub3; einen monovalenten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und insbesondere einen Alkyl- oder Alkenylrest, wie Methyl, bedeutet;
R&sup4; einen Kohlenwasserstoffrest, wie vorzugsweise einen C&sub1;-C&sub1;&sub8;-Alkylenrest oder einen C&sub1;-C&sub1;&sub8;- und vorzugsweise einen C&sub1;-C&sub8;-Alkylenoxyrest bedeutet;
Q&supmin; ein Halogenidiom vorzugsweise Chlorid ist;
r einen statistischen Durchschnittswert von 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 8 bedeutet; und
s einen statistischen Durchschnittswert von 20 bis 200 und vorzugsweise 20 bis 50 bedeutet.
Diese Verbindungen werden im US-Patent 4,185,017 ausführlicher beschrieben. Ein Polymer dieser Klasse, welches besonders bevorzugt wird, ist das von UNION CARBIDE unter der Bezeichnung "UCAR SILICONE ALE 56" verkaufte Polymer.
Nichtflüchtige Silanflüssigkeiten können ebenfalls verwendet werden. Geeignete Silanverbindungen umfassen jene der allgemeinen Formel:
Si(R&sub1;)(R&sub2;)(R&sub3;)(R&sub4;),
worin R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; unabhängig voneinander gewählt sein können aus C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl, -Aryl, -Alkylaryl, -Hydroxyalkyl und -Alkylsiloxy. Bevorzugte Silane umfassen C&sub1;&sub0;-C&sub1;&sub8;- Alkoxy und C&sub1;-C&sub3;-Alkyl (vorzugsweise C&sub1;-)-Silane, wie Stearoxytrimethylsilan.

Zusammensetzungen

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen 0,7 bis 100%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, der Polysiloxan-gepfropftes Polymer/Trocknungshilfe/flüchtiges Lösungsmittel-Phase, vorzugsweise 0,1 bis 50%, stärker bevorzugt 0,2 bis 30%, besonders bevorzugt 0,2 bis 15%. Die Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise 50 bis 99,3%, vorzugsweise 70 bis 99%, stärker bevorzugt 85 bis 98%, eines Trägers für die Polymer/Trocknungshilfe/Lösungsmittel-Phase. Jeder zur Verteilung der Polymer/ Harzflüchtiges Lösungsmittel-Phase auf der gewünschte Oberfläche (wie die Haare oder die Haut) geeignete Träger kann verwendet werden. Der Träger umfaßt eine flüchtige Flüssigkeit, die Wasser ist oder anderweitig wasserlöslich ist, oder eine Mischung hiervon, worin das flüchtige Lösungsmittel des Polysiloxan-gepfropften Polymeren nicht löslich ist. Im allgemeinen umfassen die Zusammensetzungen 50 bis 99,3%, vorzugsweise 70 bis 99%, stärker bevorzugt 85 bis 98%, einer solchen flüchtigen Trägerflüssigkeit. Die Trägerflüssigkeit hiervon kann Wasser und andere hydrophile Fluide und Kombinationen hiervon umfassen. Geeignete Trägerfluide zur erfindungsgemäßen Verwendung, zusätzlich zu Wasser, umfassen niedere Alkohole (C&sub1;-C&sub4;-Alkohole, vorzugsweise C&sub2;-C&sub4;-Alkohole, wie Ethanol und Isopropanol) und Mischungen niederer Alkohole. Bevorzugte Lösungsmittel umfassen Wasser, Ethanol und Mischungen hiervon. Besonders bevorzugt wird Wasser.
Die bevorzugten Zusammensetzungen liegen in Form einer diskontinuierlichen Phase aus dispergierten Tropfen oder Teilchen der Polysiloxan-gepfropftes Polymer/ flüchtiges Lösungsmittel/Trocknungshilfe-Phase vor, die in dem Träger verteilt sind. Ein solcher Träger kann auch eine Vielzahl von anderen Komponenten umfassen, wie andere Wirkstoffe, Viskositätsveränderer, wie Verdickungsmittel, Geliermittel, etc. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können in Form von Flüssigkeiten, Lotionen, Cremes, Gelen, etc. vorliegen. Ferner können die vorliegenden Zusammensetzungen für eine große Vielzahl von Produkten zur Körperpflege nützlich sein. Diese umfassen, aber sind nicht darauf beschränkt, Haarpflegezusammensetzungen, wie Haarspülungen, Shampoos, Cremes, Gele und Lotionen. Die Zusammensetzungen hiervon können auch Zusammensetzungen zur Hautpflege umfassen, wie, aber nicht darauf begrenzt, Make-up, Mascara, Grundierungen, Sonnenschutzmittel, Hautpflegemittel, etc. Die Zusammensetzungen sind weiterhin nützlich als Produkte, die zur Verabreichung von Wirkstoffen, wie Arzneimittel, an oder durch die Haut zubereitet werden. Bei diesen letzteren Zubereitungen kann das Filmbildungsvermögen des Polymeren genutzt werden, um den Wirkstoff nahe der Haut einzuschließen.
Der Träger kann gelförmige Vehikelmaterialien oder andere Viskositätsveränderer umfassen. Diese sind insbesondere zur Verwendung in Produkten wie Haarspülungen, Shampoos, Schäume und Cremes und Lotionen eingeschlossen.
Gelförmige Vehikel können zwei wesentliche Komponenten umfassen: ein Lipid-Vehikelmaterial und ein kationisches Tensid-Vehikelmaterial. Kationische Tensidmaterialien werden nachstehend ausführlich beschrieben. Gelförmige Vehikel werden in den folgenden Dokumenten allgemein beschrieben, welche alle hier unter Bezugnahme eingeschlossen sind: Barry, "The Self-Bodying Action of the Mixed Emulsifier Sodium Dodecyl Sulfat/Cetyl Alcohol", J. of Colloid and Interface Science 28 (1968), 82-91; Barry et al., "The Self-Bodying Action of Alkyltrimethylammonium Bromides/Cetostearyl Alcohol Mixed Emulsifiers; Influence of Quaternary Chain Length", J. of Colloid and Interface Science 35 (1971), 689-708; und Barry et al., "Rheology of Systems Containing Cetomacrogol 1000 Cetostearyl Alcohol, I. Self-Bodying Action", J. of Colloid and Interface Science 38 (1972), 616-625.
Der Träger kann ein oder mehrere Lipid-Vehikelmaterialien umfassen, unabhängig davon, ob er auch ein kanonisches Tensid enthält, welche im wesentlichen wasserunslöslich sind und hydrophobe und hydrophile Einheiten enthalten. Lipid-Vehikelmaterialien umfassen natürlich oder synthetisch abgeleitete Säuren, Säurederivate, Alkohole, Ester, Ether, Ketone und Amide mit Kohlenstoffketten mit einer Länge von 12 bis 22, vorzugsweise 16 bis 18, Kohlenstoffatomen. Fettalkohole und Fettsäureester werden bevorzugt; Fettalkohole werden besonders bevorzugt.
Bevorzugte Ester zur erfindungsgemäßen Verwendung umfassen Cetylpalmitat und Glycerylmonostearat. Cetylalkohol und Stearylalkohol sind bevorzugte Alkohole. Ein besonders bevorzugtes Lipid-Vehikelmaterial umfaßt eine Mischung von Cetylalkohol und Stearylalkohol, enthaltend etwa 55 bis etwa 65% (bezogen auf das Gewicht der Mischung) Cetylalkohol.
Lipid-Vehikelmaterialien unter den hier nützlichen werden offenbart in Bailey's Industrial Oil and Fat Products (3. Auflage, D. Swern, Hrsg., 1979), welches hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist. Fettalkohole unter den hier nützlichen werden offenbart in den folgenden Dokumenten, die alle hier unter Bezugnahme eingeschlossen sind: US- Patent 3,155,591, Hilfen erteilt am 3. November 1964; US-Patent 4,165,369, Watanabe et al., erteilt am 21. August 1979; US-Patent 4,269,824, Villamann et al., erteilt am 26. Mai 1981; Britische Spezifikation 1,532,585, veröffentlicht am 15. November 1978; und Fuku Shima et al., "The Effect of Cetostearyl Alcohol in Cosmetic Emulsions", Cosmetics & Toiletries 98 (1983), 89-112. Fettsäureester unter den hier nützlichen werden offenbart im US-Patent 3,341,465, Kaufuran et al., erteilt am 12. September 1976 (hier unter Bezugnahme eingeschlossen). Falls in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingeschlossen, liegt das Lipid-Vehikelmaterial üblicherweise in einem Anteil von etwa 0,1 bis etwa 10,0% der Zusammensetzung vor; das kationische Tensid-Vehikelmaterial liegt in einem Anteil von etwa 0,05 bis etwa 5,0% der Zusammensetzung vor.
Die Verwendung von nichtionischen Cellulosethern und wasserlöslichen Gummen zum Verdicken der Zusammensetzungen sind ebenfalls eingeschlossen. Vgl. zum Beispiel US-Patent 4,557,928, Glover, erteilt am 10. Dezember 1985, das einen Haarkonditioner vorschlägt, umfassend ein Suspensionssystem, welches aus einem von Glucangummi, Guargummi und Hydroxyethylcellulose besteht; und US-Patent 4,581,230, Grollier et al., erteilt am 8. April 1986, das kosmetische Zusammensetzungen zur Behandlung der Haare vorschlägt, welches als Verdickungsmittel Hydroxyethylcellulose oder wasserlösliche pflanzliche Verdickungsmittel, wie Guargummi, umfaßt, wobei jedes Patent hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
Celluloseether sind verhältnismäßig niedermolekulargewichtige Verbindungen, aber sie sind fähig, hochviskose wäßrige Lösungen in geeigneten Konzentrationen zu erzeugen. Diese Materialien sind nichtionische Celluloseether mit einem ausreichenden Grad an nichtionischer Substitution, gewählt aus der Methyl, Hydroxymethyl und Hydroxypropyl umfassenden Gruppe, um sie wasserlöslich zu machen, und die weiterhin durch einen Kohlenwasserstoffrest mit etwa 10 bis 24 Kohlenstoffatomen in einer Menge zwischen etwa 0,2 Gew.-% substituiert sind, und wobei die Menge, die den Celluloseether wasserlöslich macht, weniger als 1 Gew.-% beträgt. Der zu modifizierende Celluloseether ist vorzugsweise einer mit einem niederen oder mittleren Molekulargewicht; d. h., weniger als etwa 800.000 und vorzugsweise zwischen etwa 20.000 und 700.000 (etwa 75 bis 2.500 D. P.).
Nichtionische wasserlösliche Celluloseether sind bevorzugte Polymere, die in Haarpflegezusammensetzungen verwendet werden können. Häufig verwendete, im Handel erhältliche nichtionische Celluloseether umfassen Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose und Ethylhydroxyethylcellulose.
Andere Trägerbestandteile zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, insbesondere für Haarspülungen, umfassen Kombinationen von hydrophob-modifizierten Polymermaterialien mit Tensiden, wie quaternäre Ammoniumverbindungen (wie Ditalgdimethylammoniumchlorid). Diese Vehikel werden in den folgenden Patenten ausführlich beschrieben: US-Patent 5,106,609, erteilt am 21. April 1992 an Bolich et al.; US-Patent 5,100,658, erteilt am 31. März 1992 an Bolich et al.; US-Patent 5,104,646, erteilt am 14. April 1992 an Bolich et al.; und US-Patent 5,100,657, erteilt am 31. März 1992 an Ansher-Jackson et al., wobei jedes hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
Ebenfalls eingeschlossen ist die Verwendung eines Suspendiermittels, um die Zusammensetzungen zu verdicken und/oder die Polymer/Harz/Lösungsmittel-Phase zu suspendieren. Geeignete Suspendiermittel sind langkettige Acylderivate, langkettige Aminoxide und Mischungen hiervon, wobei solche Suspendiermittel in den Shampoozusammensetzungen in kristalliner Form vorliegen. Eine Vielzahl solcher Suspendiermittel wird beschrieben im US-Patent 4,741,855, Grote et al., erteilt am 3. Mai 1988. Besonders bevorzugt wird Ethylenglykoldistearat.
Ebenfalls eingeschlossen unter den als Suspendiermittel nützlichen langkettigen Acylderivaten ist die N,N-Di(hydrierte)-C&sub8;-C&sub2;&sub2;-(vorzugsweise C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;, stärker bevorzugt C&sub1;&sub6;-C&sub1;&sub8;)-amidobenzoesäure oder ein lösliches Salz (z. B. K- oder Na-Salze) hiervon, insbesondere N,N-Di(hydrierte)talgamidobenzoesäure, welche von der Stephan Company (Nortrifiled, Illinois, USA) im Handel verkauft wird.
Diese Systeme sehen eine gelförmige Viskosität vor, ohne Gele im technischen Sinne zu sein. Der Begriff "hydrophob-modifiziertes, nichtionisches, wasserlösliches Polymer" verweist auf ein nichtionisches, wasserlösliches Polymer, das durch die Sub stitution mit einer ausreichende Menge von hydrophoben Gruppen modifiziert wurde, um das Polymer weniger wasserlöslich zu machen. Der Begriff "wasserlöslich" bedeutet, daß das Polymer oder ein Salz hiervon, welches das Polymergerüst des Verdickungsmittels darstellt, ausreichend löslich sein sollte, so daß es eine im wesentlichen klare Lösung bildet, wenn es in Wasser in einem Anteil von 1%, bezogen auf das Gewicht der Lösung, bei 25ºC gelöst wird. Daher kann das Polymergerüst des primären Verdickungsmittels im wesentlichen ein beliebiges wasserlösliches Polymer sein. Die hydrophoben Gruppen können C&sub8;-C&sub2;&sub2;-Alkyl-, -Arylalkyl- oder -Alkylarylgruppen oder Mischungen hiervon sein. Der Grad der hydrophoben Substitution an dem Polymergerüst sollte in Abhängigkeit von dem einzelnen Polymergerüst 0,10 bis 1,0% betragen. Allgemeiner beträgt das Verhältnis des hydrophilen Anteils zu dem hydrophoben Anteil des Polymeren 10 : 1 bis 1.000 : 1.
Nichtionische wasserlösliche Celluloseether werden zur Verwendung als Polymersubstrat dieser hydrophob-modifizierten Polymere bevorzugt. So können z. B. Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose und Methylhydroxyethylcellulose modifiziert werden. Über die Menge des nichtionischen Substituenten, wie Methyl, Hydroxyethyl oder Hydroxypropyl, wird gelehrt, daß sie nicht entscheidend ist, solange wie eine ausreichende Menge vorhanden ist, um sicherzustellen, daß der Ether wasserlöslich ist.
Die langkettigen Alkyl-modifizierenden Mittel können an das Celluloseethersubstrat über eine Ether-, Ester- oder Urethanbindung gebunden sein. Die Etherbindung wird bevorzugt.
Ein im Handel erhältliches Material, welches diese Anforderungen erfüllt, ist NATROSOL PLUS Grade 430, eine von Aqualon Company, Wilmington, Delaware, erhältliche hydrophob-modifizierte Hydroxyethylcellulose. Dieses Material weist eine C&sub1;&sub6;- Alkylsubstitution von etwa 0,5 bis etwa 0,9 Gew.-% auf. Die molare Hydroxyethylsubstitution für dieses Material beträgt etwa 2,8 bis etwa 3,2. Das durchschnittliche Molekulargewicht für die wasserlösliche Cellulose vor der Modifikation beträgt etwa 300.000.
Ein anderes Material dieses Typs wird unter dem Warenzeichen NATROSOL PLUS CS Grade D-67 von der Aqualon Company, Wilmington, Delaware, verkauft. Dieses Material weist eine C&sub1;&sub6;-Alkylsubstitution von 0,50 bis 0,95 Gew.-% auf. Die molare Hydroxyethylsubstitution für dieses Material beträgt 2, 3 bis 3, 3. Das durchschnittliche Molekulargewicht für die wasserlösliche Cellulose vor der Modifikation beträgt etwa 700.000.
Beispiel von wasserlöslichen Polymeren umfassen Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Polyethylenglykol, Polyacrylamid, Polyacrylsäure, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Dextrane, zum Beispiel gereinigtes rohes Dextran mit Grad 2P, erhältlich von D&O Chemicals, Pflanzenexsudate, wie Gummi arabicum, Ghatti und Tragant, Seetangextrakte, wie Natriumalginat, Propylenglykolalginat und Natriumcarrageen, kationische Polymere, wie Ucare JR-Polymer (eine kationische modifizierte Hydroxyethylcellulose, erhältlich von Union Carbide), natürliche Polysaccharidmaterialien, wie Guargummi, Karobegummi und Xanthangummi.
Wenn solche Systeme zum Verdicken der vorliegenden Zusammensetzungen verwendet werden, werden vorzugsweise 0,3 bis 5,0%, vorzugsweise 0,4 bis 3,0%, des hydrophob-modifizierten, nichtionischen Polymeren zusammen mit 0,3 bis 5,0%, vorzugsweise 0,4 bis 3,0%, des wasserlöslichen Polymermaterials verwendet.
Ein alternatives sekundäres Verdickungsmaterial für das hydrophob-modifizierte, nichtionische Polymer ist ein wasserlösliches Tensid mit einem Molekulargewicht von weniger als 20.000. Der Begriff "wasserlösliches Tensid" verweist auf Tensidmaterialien, welche im wesentlichen klare isotropische Lösungen bilden, wenn sie in Wasser in einer Konzentration von 0,2 Gew.-% bei 25ºC gelöst werden.
Im wesentlichen jedes wasserlösliche Tensidmaterial, welches diese Anforderungen erfüllt, ist erfindungsgemäß geeignet. Jedoch wurde festgestellt, daß die folgenden Materialien besonders bevorzugt werden: Cetylbetain, Ammoniumlaurylsulfat, Ammoniumlaurethsulfat, Cetyltrimethylammoniumchlorid und Mischungen hiervon.
Wenn solche Systeme zum Verdicken der vorliegenden Zusammensetzungen verwendet werden, werden im allgemeinen 0,1 bis 10,0%, vorzugsweise 0,2 bis 5,0%, des hydrophob-modifizierten, nichtionischen, wasserlöslichen Polymeren zusammen mit 0,02 bis 0,30%, vorzugsweise 0,05 bis 0,30%, besonders bevorzugt 0,05 bis 0,20%, des wasserlöslichen Tensids verwendet. Der Anteil des wasserlöslichen Tensids wird niedrig gehalten, da höhere Anteile an wasserlöslichen Tensiden das hydrophob-modifizierte Hydroxyethylcellulose-Verdickungsmittel beeinträchtigen und Zusammensetzungen mit viel weniger bevorzugten Viskositätseigenschaften erzeugen.
Wenn das hydrophob-modifizierte Polymer mit einem wasserunlöslichen Tensid kombiniert wird, weist dieses ein Molekulargewicht von weniger als 20.000 auf. Der Begriff "wasserunlösliches Tensid" verweist auf Tensidmaterialien, welche im wesentlichen keine klaren isotropischen Lösungen bilden, wenn sie in Wasser in einer Konzentration von mehr als 0,2 Gew.-% bei 25ºC gelöst werden.
Im wesentlichen jedes wasserunlösliche Tensidmaterial, welches diese Anforderungen erfüllt, ist erfindungsgemäß geeignet, jedoch werden wasserunlösliche kationische Tensidmaterialien bevorzugt. Kationische Tenside werden nachstehend beschrieben. Die folgenden, unvollständigen Materialien sind geeignet: Stearamiddiethanolamin (Stearamid-DEA), Cocoamidmethanolamin (Cocoamid-MEA), Dimethylstearaminoxid, Glycerylmonooleat, Saccharosestearat, PEG-2-Stearamin, Polyethylenglykolether von Fettalkoholen, wie Cetheth-2 der Formel CH&sub3;(CH&sub2;)&sub1;&sub4;-CH&sub2;-(OCH&sub2;CH&sub2;)n-OH, worin n einen Durchschnittswert von 2 hat (im Handel erhältlich unter dem Warenzeichen Brij 56 von ICI Americas), Glycerinstearatcitrat, dihydriertes Talgdimethylammoniumchlorid, Polyoxyethylen, Polyoxypropylen-Blockpolymere, wie Poloxamer 181, der Formel:
HO-(CH&sub2;-CH&sub2;-O)x(CH-CH&sub2;-O)y(CH&sub2;-CH&sub2;O)zH;
worin im Durchschnitt x = 3, y = 30 und z = 3 ist (im Handel erhältlich von BASF Wyandotte unter dem Warenzeichen Pluronic L-61), hydriertes Talgdimethylbetain und hydriertes Talgamid-DEA.
Wenn solche Systeme zum Verdicken der vorliegenden Zusammensetzungen verwendet werden, werden im allgemeinen 0,1 bis 10,0% vorzugsweise 0,2 bis 5,0%, der hydrophob-modifizierten Hydroxyethylcellulose zusammen mit 0,02 bis 10,0%, vorzugsweise 0,05 bis 3,0%, besonders bevorzugt 0,05 bis 2,0%, des wasserunlöslichen Tensids verwendet.
Kationische Tenside, welche in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nützlich sind, einschließlich der gelförmigen Vehikelsysteme sowie der hydrophob-modifizierten Cellulose-Vehikelsysteme, enthalten Amino- oder quaternäre hydrophile Ammoniumeinheiten, die beim Lösen in der erfindungsgemäßen wäßrigen Zusammensetzung positiv geladen sind. Kationische Tenside unter den hier nützlichen werden in den folgenden Dokumenten offenbart.

Tenside

Tenside sind wahlweise Bestandteile in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, insbesondere in Shampoo- und Konditionerzusammensetzungen. Falls vorhanden, macht das Tensid üblicherweise 0,05 bis 50% der Zusammensetzung aus. Für ein Shampoo beträgt der Anteil vorzugsweise 10 bis 30%, besonders bevorzugt 12 bis 25%, der Zusammensetzung. Für Konditioner beträgt der bevorzugte Anteil des Tensids 0,2 bis 3%. In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nützliche Tenside umfassen anionische, nichtionische, kationische, zwitterionische und amphotere Tenside.
Synthetische anionische Detergenzien, welche hier nützlich sind, insbesondere für Shampoozusammensetzungen, umfassen Alkyl- und Alkylethersulfate. Diese Materialien weisen üblicherweise die Formeln ROSO&sub3;M bzw. R&sup0;(C&sub2;H&sub4;O)xSO&sub3;M auf, worin R ein Alkyl oder Alkylen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, x den Wert 1 bis 10 hat und M ein wasserlösliches Kation ist, wie Ammonium, Natrium, Kalium und Triethanolamin. Eine andere geeignete Klasse von anionischen Tensiden sind die wasserlöslichen Salze der organischen Schwefelsäure-Reaktionsprodukte der allgemeinen Formel:
R&sub1;-SO&sub3;-M
worin R&sub1; ausgewählt ist aus der einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 24, vorzugsweise 12 bis 18, Kohlenstoffatomen umfassenden Gruppe, und M ein Kation ist. Wichtige Beispiele sind die Salze eines organischen Schwefelsäure-Reaktionsprodukts eines Kohlenwasserstoffs der Methan-Reihe, umfassend iso-, neo- und n-Paraffine, mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, und einem Sulfonierungsmittel, z. B. SO&sub3;, H&sub2;SO&sub4; oder Oleum, welches gemäß bekannter Sulfonierungsverfahren, einschließlich Bleichen und Hydrolyse, hergestellt wurde. Bevorzugt werden Alkalimetall- und sulfonierte Ammonium-C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub8;-nparaffine.
Weitere Beispiele synthetischer anionischer Tenside, welche unter die Bestimmungen der vorliegenden Erfindung fallen, umfassen die Reaktionsprodukte von mit Isethionsäure veresterten und mit Natriumhydroxid neutralisierten Fettsäuren, worin die Fettsäuren zum Beispiel von Kokosnußöl abgeleitet sind; und Natrium- oder Kaliumsalze von Fettsäureamiden von Methyltaurid, worin die Fettsäuren zum Beispiel von Kokosnußöl abgeleitet sind. Andere synthetische anionische Tenside dieser Art werden dargelegt in den US-Patenten 2,486,921; 2,486,922 und 2,396,278.
Andere synthetische anionische Tenside umfassen die als Succinamate bezeichnete Klasse. Diese Klasse umfaßt solche oberflächenaktiven Mittel wie Dinatrium- N-octadecylsulfosuccinamat; Tetranatrium-N-(1,2-dicarboxyethyl)-N-octadecylsulfosuccinamat; den Diamylester von Natriumsulfobernsteinsäure; den Dihexylester von Natriumsulfobernsteinsäure; und die Dioctylester von Natriumsulfobernsteinsäure.
Andere geeignete anionische Tenside, welche hier nützlich sind, umfassen Olefinsulfonate mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen. Der hier verwendete Begriff "Olefinsulfonate" bezieht sich auf Verbindungen, welche hergestellt werden durch die Sulfonierung von α-Olefinen mit Hilfe von nichtkomplexiertem Schwefeltrioxid und durch die anschließende Neutralisation des sauren Reaktionsgemisches unter Bedingungen, bei denen jegliche bei der Umsetzung gebildeten Sulfone hydrolysiert werden, wobei die entsprechenden Hydroxyalkansulfonate erhalten werden. Die α-Olefine, von denen die Olefinsulfonate abgeleitet werden, sind Monoolefine mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 14 bis 16 Kohlenstoffatomen. Ein andere Klasse von anionischen organischen Tensiden sind die β-Alkyloxyalkansulfonate. Diese Verbindungen weisen die folgende Formel auf:
worin R&sub1; eine geradkettige Alkylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, 1% eine Niederalkylgruppe mit 1 (bevorzugt) bis 3 Kohlenstoffatomen ist, und M ein wasserlösliches Kation ist, wie vorstehend beschrieben.
Viele weitere synthetische anionische Nichtseifentenside werden beschrieben in McCutcheon's Detergents and Emulsifiers, Jahrbuch 1984, veröffentlicht von Allured Publishing Corporation, welches hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist. Auch das US- Patent 3,929,678, Laughlin et al., erteilt am 30 Dezember 1975, offenbart viele andere anionische sowie weitere Tensidtypen und ist hier unter Bezugnahme eingeschlossen. Nichtionische Tenside, welche vorzugsweise in Verbindung mit einem anionischen, amphoteren oder zwitterionischen Tensiden verwendet werden, können allgemein als Verbindungen definiert werden, die durch die Kondensation von Alkylenoxidgruppen (hydrophiler Charakter) mit einer organischen hydrophoben Verbindung, welche alipha tisch oder alkylaromatisch sein kann, hergestellt werden. Beispiele bevorzugter Klassen von nichtionischen Tensiden sind:
1. Solche, welche durch die Kondensation von Ethylenoxid mit dem Produkt, welches aus der Umsetzung von Propylenoxid- und Ethylendiaminprodukten resultiert, abgeleitet werden.
2. Das Kondensationsprodukt aliphatischer Alkohole mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in entweder geradkettiger oder verzweigter Kettenkonfiguration mit Ethylenoxid, z. B. ein Kokosnußalkoholethylenoxidkondensat mit 2 bis 30 Molen Ethylenoxid pro Mol Kokosnußalkohol, wobei die Kokosnußalkoholfraktion etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatome aufweist.
3. Langkettige tertiäre Aminoxide, wie solche, die der folgenden allgemeinen Formel entsprechen:
R&sub1;R&sub2;R&sub3;N---→ O
worin R&sub1; einen Alkyl-, Alkenyl- oder Monohydroxyalkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoff atomen, 0 bis 10 Ethylenoxideinheiten und 0 bis 1 Glyceryleinheit enthält, und R' ¥ und R&sub3; 1 bis 3 Kohlenstoffatome und 0 bis 1 Hydroxygruppe enthalten, z. B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylreste (der Pfeil in der Formel ist eine herkömmliche Darstellung einer semipolaren Bindung).
4. Langkettige tertiäre Phosphinoxide, die der folgenden allgemeinen Formel entsprechen:
RR'R"P---→ O
worin R einen Alkyl-, Alkenyl- oder Monohydroxyalkylrest mit einer Kettenlänge im Bereich von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, 0 bis 10 Ethylenoxideinheiten und 0 bis 1 Glyceryleinheit enthält, und R' und R" jeweils Alkyl- oder Monohydroxyalkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sind. Der Pfeil in der Formel ist eine herkömmliche Darstellung einer semipolaren Bindung.
5. Langkettige Dialkylsulfoxide mit einem kurzkettigen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen (üblicherweise Methyl) und einer langen hydrophoben Kette, welche Alkyl-, Alkenyl-, Hydroxyalkyl- oder Ketoalkylreste mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, 0 bis 10 Ethylenoxideinheiten und 0 bis 1 Glyceryleinheit umfaßt. Beispiele umfassen: Octadecylmethylsulfoxid, 2-Ketotridecylmethylsulfoxid, 3,6,9-Trioxaoctadecyl-2-hydroxyethylsulfoxid, Dodecylmethylsulfoxid, Oleyl-3-hydroxypropylsulfoxid, Tetradecylmethylsulfoxid, 3-Methoxytridecylmethylsulfoxid, 3-Hydroxytridecylmethylsulfoxid und 3-Hydroxy-4-dodecoxybutylmethylsulfoxid.
In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, insbesondere den Konditionerzusammensetzungen, nützliche kationische Tenside enthalten Amino- oder quaternäre hydrophile Ammoniumeinheiten, welche positiv geladen sind, wenn sie in der erfindungsgemäßen wäßrigen Zusammensetzung gelöst sind. Kationische Tenside unter den hier nützlichen werden in den folgenden Dokumenten offenbart, welche alle hier unter Bezugnahme eingeschlossen sind: M. C. Publishing Co., McCutcheon's Detergents & Emulsifiers (Nordamerika-Ausgabe 1979); Schwartz et al., Surface Active Agents, Their Chemistry and Technology, New York: Interscience Publishers, 1949; US-Patent 3,155,591, Hilfer, erteilt am 3. November 1964; US-Patent 3,929,678, Laughlin et al., erteilt am 30. Dezember 1975; US-Patent 3,959,461, Bailey et al., erteilt am 25. Mai 1976; und US-Patent 4,387,090, Bolich Jr., erteilt am 7. Juni 1983. Falls in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingeschlossen, liegt das kationische Tensid in einem Anteil von 0,05 bis 5% vor.
Unter den hier nützlichen quaternären, Ammonium-enthaltenden, kationischen Tensidmaterialien sind solche der allgemeinen Formel:
worin R&sub1;-R&sub4; unabhängig voneinander eine aliphatische Gruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoff atomen oder eine aromatische Gruppe, eine Alkoxy-, Polyoxyalkylen-, Alkylamido-, Hydroxyalkyl, Aryl- oder Alkylarylgruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen sind; und X ein Anion ist, gewählt aus Halogen-, Acetat-, Phosphat-, Nitrat- und Alkylsulfatresten. Die aliphatischen Gruppen können zusätzlich zu Kohlenstoff und Wasserstoffatomen Etherbindungen und andere Gruppen, wie Aminogruppen, enthalten. Die längerkettigen aliphatischen Gruppen, z. B. jene mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen, können gesättigt oder ungesättigt sein.
Andere hier nützliche quaternäre Ammoniumsalze sind diquaternäre Ammoniumsalze, wie Talgpropandiammoniumdichlorid.
Quaternäre Ammoniumsalze umfassen Dialkyldimethylammoniumchloride, worin die Alkylgruppen 12 bis 22 Kohlenstoffatome aufweisen und von langkettigen Fettsäuren, wie hydrierte Talgfettsäure (Talgfettsäuren ergeben quaternäre Verbindungen, worin R&sub1; und R&sub2; überwiegend 16 bis 18 Kohlenstoffatome aufweisen), abgeleitet sind. Beispiele von erfindungsgemäß nützlichen quaternären Ammoniumsalzen umfassen Ditalgdimethylammoniumchlorid, Ditalgdimethylammoniummethylsulfat, Dihexadecyldimethylammoniumchlorid, Di(hydrierter Talg)dimethylammoniumchlorid, Dioctadecyldimethylammoniumchlorid, Dieocosyoldimethylammoniumchlorid, Didocosyldimethylammoniumchlorid, Di(hydrierter Talg)dimethylammoniumacetat, Dihexadecyldimethylammoniumchlorid, Dihexadecyldimethylammoniumacetat, Ditalgdipropylammoniumphosphat, Ditalgdimethylammoniumnitrat, Di(kokosnußalkyl)dimethylammoniumchlorid und Stearyldimethylbenzylammoniumchlorid. Ditalgdimethylammoniumchlorid, Dicetyldimethylammoniumchlorid, Stearyldimethylbenzylammoniumchlorid und Cetyltrimethylammoniumchlorid sind bevorzugte quaternäre Ammoniumsalze, welche hier nützlich sind. Di-(gesättigter oder ungesättigter Talg)dimethylammoniumchlorid ist ein besonders bevorzugtes quaternäres Ammoniumsalz.
Salze von primären, sekundären und tertiären Fettsäureaminen sind ebenfalls geeignete kationische Tensidmaterialien. Die Alkylgruppen solcher Amine weisen vor zugsweise 12 bis 22 Kohlenstoffatome auf und können substituiert oder unsubstituiert sein. Solche hier nützlichen Amine umfassen Stearamidopropyldimethylamin, Diethylaminoethylstearamid, Dimethylstearamid, Dimethylsoyariin, Soyamin, Myristylamin, Tridecylamin, Ethylstearylamin, N-Talgpropandiamin, ethoxyliertes (5 Mol E. O.) Stearylamin, Dihydroxyethylstearylamin und Arachidylbehenylamin. Geeignete Aminsalze umfassen die Halogen-, Acetat-, Phosphat-, Nitrat-, Citrat-, Lactat- und Alkylsulfatsalze. Solche Salze umfassen Stearylaminhydrochlorid, Soyaminchlorid, Stearylaminformiat, N-Talgpropandiamindichlorid und Stearamidopropyldimethylamincitrat. Kationische Amin-Tenside, welche unter den erfindungsgemäß nützlichen eingeschlossen sind, werden offenbart im US-Patent 4,275,055, Nachtigal et al., erteilt am 23. Juni 1981, welches hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
Zwitterionische Tenside, welche in Shampoos sowie in Konditionern nützlich sind, werden durch jene veranschaulicht, die allgemein als Derivate von aliphatischen quaternären Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen beschrieben werden können, worin die aliphatischen Reste geradkettig oder verzweigt sein können, und worin einer der aliphatischen Substituenten 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und einer eine anionische wassersolubilisierbare Gruppe, z. B. Carboxy, Sulfonat, Sulfat, Phosphat oder Phosphonat, enthält. Eine allgemeine Formel für diese Verbindungen ist:
worin R² einen Alkyl-, Alkenyl- oder Hydroxyalkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, 0 bis etwa 10 Ethylenoxideinheiten und 0 bis 1 Glyceryleinheit enthält; Y gewählt ist aus der Stickstoff-, Phosphor- und Schwefelatomen umfassenden Gruppe; R³ eine Alkyl- oder Monohydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist; X 1 ist, wenn Y ein Schwefelatom ist, und 2, wenn Y ein Stickstoff oder Phosphoratom ist; R&sup4; ein Alkylen oder Hydroxyalkylen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; und Z ein Rest ist, gewählt aus der Carboxylat-, Sulfonat-, Sulfat-, Phosphonat- und Phosphatgruppen umfassenden Gruppe. Andere zwitterionische Verbindungen, wie Betaine, sind erfindungsgemäß ebenfalls nützlich. Beispiele von hier nützlichen Betamen umfassen die stark alkylierten Betaine, wie Cocodimethylcarboxymethylbetain, Lauryldimethylcarboxymethylbetain, Lauryldimethyl-alpha-carboxyethylbetain, Cetyldimethylcarboxymethylbetain, Laury-bis- (2-hydroxyethyl)-carboxymethylbetain, Stearyl-bis-(2-hydroxypropyl)-carboxymethylbetain, Oleyldimethyl-gamma-carboxypropylbetain und Lauryl-bis-(2-hydroxypropyl)- alpha-carboxyethylbetain. Die Sulfobetaine können durch Cocodimethylsulfopropylbetain, Stearyldimethylsulfopropylbetain, Lauryldimethylsulfoethylbetain, Lauryl-bis-(2- hydroxyethyl)-sulfopropylbetain und ähnliche angegeben werden; Amidobetaine und Amidosulfobetaine, worin der RCONH(CH&sub2;)&sub3;-Rest an das Stickstoffatom des Betains gebunden ist, sind erfindungsgemäß ebenfalls nützlich.
Beispiele amphoterer Tenside, welche in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden können, umfassen jene, die allgemein als Derivate von aliphatischen, sekundären und tertiären Aminen beschrieben werden, worin der aliphatische Rest geradkettig oder verzweigt sein kann, und worin einer der aliphatischen Substituenten 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und einer eine anionische wasserlösliche Gruppe, z. B. eine Carboxy-, Sulfonat-, Sulfat-, Phosphat- oder Phosphonatgruppe, enthält. Beispiele von Verbindungen, welche unter diese Definition fallen, sind Natrium-3-dodecylaminopropionat, Natrium-3-dodecylaminopropansulfonat, N-Alkyltaurine, wie jene, welche durch die Umsetzung von Dodecylamin mit Natriumisethionat gemäß der Lehre von US-Patent 2,658,072 hergestellt werden, höhere N-Alkylasparaginsäuren, wie jene, die gemäß der Lehre von US-Patent 2,438,091 hergestellt werden, und die Produkte, die unter dem Warenzeichen "MIRANOL" verkauft und im US-Patent 2,528,378 beschrieben werden.

Silicon-Haarkonditioniermittel

Eine wahlweise erfindungsgemäße Komponente ist ein nichtflüchtiges Silicon- Konditioniermittel, welches nicht in die gleiche Phase wie das flüchtige Lösungsmittel des Polysiloxan-gepfropften Copolymeren eingemischt wird.
Das Silicon-Haarkonditioniermittel zur erfindungsgemäßen Verwendung weist vorzugsweise eine durchschnittliche Viskosität von 10 cm²/s bis 20.000 cm²/s (1.000 bis 2.000.000 centistokes) bei 25ºC, stärker bevorzugt 100 bis 18.000 cm²/s (10.000 bis 1.800.00 cS), auch stärker bevorzugt 1.000 bis 15.000 cm²/s (100.000 bis 1.500.00 cS) auf. Die Viskosität der Silicone hiervon kann im allgemeinen mit Hilfe eines Glaskapillarviskosimeters gemessen werden, wie im Dow Corning Corporate-Testverfahren CTM004, 20. Juli 1970, angegeben ist.
Das Silicon-Haarkonditioniermittel wird in den Shampoozusammensetzungen hiervon üblicherweise in Anteilen von 0,05 bis 10%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, vorzugsweise 0,1 bis 10%, stärker bevorzugt 0,5 bis 8%, besonders bevorzugt 0,5 bis 5%, verwendet.
Geeignete unlösliche, nichtflüchtige Siliconfluide umfassen Polyalkylsiloxane, Polyarylsiloxane, Polyalkylarylsiloxane, Polyethersiloxan-Cpolymere und Mischungen hiervon. Andere unlösliche, nichtflüchtige Siliconfluide mit Haar-konditionierenden Eigenschaften können ebenfalls verwendet werden. Der hier verwendete Begriff "nichtflüchtig" soll bedeuten, daß das Siliconmaterial einen sehr niedrigen oder keinen signifikanten Dampfdruck bei Umgebungsbedingungen zeigt, wie für Fachleute selbstverständlich ist. Der Begriff "Siliconfluid" soll auf fließfähige Siliconmaterialien mit einer Viskosität von weniger als 10.000 cm²/s (1.000.000 centistokes) bei 25ºC verweisen. Im allgemeinen liegt die Viskosität des Fluids zwischen 0,05 und 10.000 cm²/s (5 und 1.000.000 centistokes) bei 25ºC, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1.000 cm²/s (10 und 100.000 cS). Siliconfluide hiervon umfassen auch Polyalkyl- oder Polyarylsiloxane der folgenden Struktur:
worin R Alkyl oder Aryl ist und x eine ganze Zahl von 1 bis 8.000, vorzugsweise 5 bis etwa 8.000 ist, welche verwendet werden können. "A" stellt Gruppen dar, welche die Enden der Siliconketten blockieren.
Die Alkyl- oder Arylgruppen, welche an der Siloxankette (R) oder an den Enden der Siloxanketten (A) substituiert sind, können jede beliebige Struktur aufweisen, solange wie die resultierenden Silicone bei Raumtemperatur flüssig bleiben, hydrophob sind, beim Auftragen auf die Haare weder reizend, toxisch noch sonst schädlich sind, mit den anderen Komponenten der Zusammensetzung kompatibel sind, unter normalen Anwendungs- und Lagerungsbedingungen chemisch stabil sind und sich auf den Haaren ablagern und die Haare konditionieren können.
Geeignete A-Gruppen umfassen Methyl, Methoxy, Ethoxy, Propoxy und Aryloxy. Die zwei R-Gruppen an dem Siliconatom können die gleiche Gruppe oder verschiedene Gruppen bedeuten. Vorzugsweise bedeuten die zwei R-Gruppen die gleiche Gruppe. Geeignete R-Gruppen umfassen Methyl, Ethyl, Propyl, Phenyl, Methylphenyl und Phenylmethyl. Die bevorzugten Silicone sind Polydimethylsiloxan, Polydiethylsiloxan und Polymethylphenylsiloxan. Polydimethylsiloxan wird besonders bevorzugt.
Die nichtflüchtigen Polyalkylsiloxanfluide, welche verwendet werden können, umfassen zum Beispiel Polydimethylsiloxane. Diese Siloxane sind zum Beispiel von der General Electric Company in Form ihrer Viscasil R und SF 96-Reihe und von Dow Corning in Form ihrer Dow Corning 200-Reihe erhältlich.
Die Polyalkylarylsiloxanfluide, welche verwendet werden können, umfassen zum Beispiel auch Polymethylphenylsiloxane. Diese Siloxane sind zum Beispiel von der General Electric Company als SF-1075-Methylphenylfluid oder von Dow Corning als 556-Cosmetic Grade Fluid erhältlich.
Die Polyethersiloxan-Copolymere, welche verwendet werden können, umfassen zum Beispiel ein Polypropylenoxid-modifiziertes Polydimethylpolysiloxan (z. B. Dow Corning DC-1248), obwohl Ethylenoxid oder Mischungen von Ethylenoxid und Propylenoxid ebenfalls verwendet werden können. Die Ethylenoxid- und Polypropylenanteile müssen gering genug sein, um einer Löslichkeit in Wasser und der Zusammensetzung hiervon vorzubeugen.
Ein anderes Siliconmaterial, welches in den Silicon-Konditioniermitteln besonders nützlich sein kann, ist unlösliches Silicongummi. Der hier verwendete Begriff "Silicongummi" bezieht sich auf Polyorganosiloxanmaterialien mit einer Viskosität bei 25ºC von größer als oder gleich 10.000 cm²/s (1 000 000 centistokes). Silicongummen werden von Petrarch und anderen, einschließlich US-Patent 4,152,416, Spitzer et al., erteilt am 1. Mai 1979, und Noll Walter, Chemistry and Technology of Silicones, New York: Academic Press 1968, beschrieben. Die General Electric Silicon Rubber-Produktdatenblätter SE 30, SE 33, SE 54 und SE 76 beschreiben ebenfalls Silicongummen. Alle diese beschriebenen Referenzen sind hier unter Bezugnahme eingeschlossen. Die "Silicongummen" weisen üblicherweise ein Massenmolekulargewicht von über 200 000 und im allgemeinen zwischen 200 000 und 1 000 000 auf. Spezifische Beispiele umfassen Polydimethylsiloxan, das (Polydimethylsiloxan)-(Methylvinylsiloxan)-Copolymer, das Poly- (dimethylsiloxan)-(Diphenylsiloxan)-(Methylvinylsiloxan)-Copolymer und Mischungen hiervon.

Kationisches polymeres Haarkonditioniermittel

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch ein wasserlösliches, kanonisches, organisches, polymeres Konditioniermittel für die Haare oder die Haut umfassen. Das polymere kationische Konditioniermittel hiervon liegt im allgemeinen in Anteilen von 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 4 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,2 bis 3 Gew.-%, der Shampoozusammensetzung vor. Der Begriff "wasserlösliches", kationisches, organisches Polymer bezieht sich auf ein Polymer, welches in Wasser ausreichend löslich ist, um eine im wesentlichen klare Lösung für das bloße Auge in einer Konzentration von 0,1% in Wasser (destilliert oder äquivalent) bei 25ºC zu bilden. Vorzugsweise ist das Polymer ausreichend löslich, um eine im wesentlichen klare Lösung in einer Konzentration von 0,5%, stärker bevorzugt in einer Konzentration von 1,0% zu bilden.
Die in dem Haarkonditioniermittel hiervon nützlichen kationischen, organischen Polymeren sind organische Polymere, welche für die Haare Konditioniervorteile vorsehen können, und die in der Shampoozusammensetzung löslich sind. Jedes beliebige Polymer, welches diese Vorteile vorsehen kann, kann verwendet werden. Der hier verwendete Begriff "Polymer" soll Materialien einschließen, sei es, daß sie durch die Polymerisierung eines Monomertyps oder von zwei (d. h. Coplymeren) oder mehreren Monomertypen hergestellt werden.
Die kationischen Polymere hiervon weisen im allgemeinen ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel auf, das mindestens 5.000, üblicherweise mindestens 10.00 und weniger als 10 Million beträgt. Vorzugsweise beträgt das Molekulargewicht 100.000 bis 2 Million. Die kationischen Polymere weisen kationische, stickstoffhaltige Einheiten auf, wie quaternäre Ammonium- oder kationische Aminoeinheiten oder eine Mischung hiervon.
Die Kationenladungsdichte beträgt vorzugsweise 0,9 meq/Gramm, stärker bevorzugt mindestens 1,0 meq/Gramm, auch stärker bevorzugt mindestens 1, 1 meq/Gramm und besonders bevorzugt mindestens 1, 2 meq/Gramm. Die Kationenladungsdichte ist vorzugsweise nicht größer als etwa 4 meq/Gramm, stärker bevorzugt nicht größer als 3,0 meq/Gramm und besonders bevorzugt nicht größer als 2,0 meq/Gramm. Die Kationenladungsdichte des kationischen Polymeren kann gemäß dem Kjeldahl-Verfahren bestimmt werden. Dem Fachmann ist bekannt, daß die Ladungsdichte von Amino-enthaltenden Polymeren in Abhängigkeit vom pH-Wert und dem isoelektrischen Punkt der Aminogruppen variieren kann. Die Ladungsdichte sollte innerhalb der obigen Grenzen bei dem pH-Wert der gewünschten Anwendung liegen, der im allgemeinen pH 3 bis pH 9, allgemeiner pH 4 bis pH 8 ist.
Jedes beliebige Gegenion kann für die kationischen Polymeren verwendet werden, solange wie die Wasserlöslichkeitskriterien erfüllt sind. Geeignete Gegenionen umfassen Halogenide (z. B. Cl, Br, I oder F, vorzugsweise Cl, Br oder I), Sulfat und Methylsulfat. Andere können ebenfalls verwendet werden, da diese Liste nicht vollständig ist.
Die kationische, stickstoffllaltige Einheit liegt im allgemeinen als Substituent in einer Fraktion der Monomereinheiten insgesamt der kationischen, Haar-konditionierenden Polymere vor. So kann das kationische Polymer Copolymere, Terpolymere, etc. von quaternären Ammonium- oder kationischen, amin-substituierten Monomereinheiten und anderen nicht-kationischen Einheiten, welche hier als Spacer-Monomereineiten bezeichnet werden, umfassen. Solche Polymere sind auf dem Fachgebiet bekannt, und eine Vielzahl kann man im CTFA Cosmetic Ingredient Dictionary, 3. Auflage, hrsg. von Estrin, Crosely und Haynes (The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Inc., Washington, DC, 1982), finden.
Geeignete kationische Polymere umfassen zum Beispiel Copolymere von Vinylmonomeren mit kationischen Amin- oder quaternären Ammoniumfunktionalitäten mit wasserlöslichen Spacer-Monomeren, wie Arylamid, Methacrylamid, Alkyl- und Dialkylacrylamide, Alkyl- und Dialkylmethacrylamide, Alkylacrylat, Alkylmethacrylat, Vinylcaprolacton und Vinylpyrrolidon. Die alkyl- und dialkyl-substituierten Monomeren weisen vorzugsweise C&sub1;-C&sub7;-Alkylgruppen, stärker bevorzugt C&sub1;-C&sub3;-Alkylgruppen auf. Andere geeignete Spacer-Monomere umfassen Vinylester, Vinylalkohol (hergestellt durch Hydrolyse von Polyvinylacetat), Maleinsäureanhydrid, Propylenglykol und Ethylenglykol. Die kationischen Amine können primäre, sekundäre oder tertiäre Amine sein, abhängig von der speziellen Art und dem pH-Wert des Shampoos. Im allgemeinen werden sekundäre und tertiäre Amine, insbesondere tertiäre Amine, bevorzugt.
Amin-substituierte Vinylmonomere können in der Aminform polymerisiert und dann wahlweise durch eine Quaternisierungsreaktion in Ammonium umgewandelt werden. Amine können auch in ähnlicher Weise nach der Bildung des Polymers quaternisiert werden. Zum Beispiel können tertiäre Aminfunktionalitäten durch die Umsetzung mit einem Salz der Formel R'X, worin R' ein kurzkettiges Alkyl, vorzugsweise ein C&sub1;-C&sub7;- Alkyl und stärker bevorzugt ein C&sub1;-C&sub3;-Alkyl ist und X ein Anion ist, welches mit dem quaternisierten Ammonium ein wasserlösliches Salz bildet, quaternisiert werden.
Geeignete kationische Amino- und quaternäre Ammoniummonomere umfassen zum Beispiel Vinylverbindungen, welche durch Dialkylaminoalkylacrylat, Dialkylaminoalkylmethacrylat, Monoalkylaminoalkylacrylat, Monoalkylaminoalkylmethacrylat, Trialkylmethacryloxyalkylammoniumsalz, Trialkylacryloxyalkylammoniumsalz oder quaternäre Diallylammoniumsalze substituiert sind, und quaternäre Vinylammoniummonomere mit cyclischen, kationischen, stickstoffhaltigen Ringen, wie Pyridinium, Imidazolium und quaternisiertes Pyrrolidon, z. B. Alkylvinylimidazolium-, Alkylvinylpyridinium- oder Alkylvinylpyrrolidonsalze. Die Alkylanteile dieser Monomeren sind vorzugsweise Niederalkylgruppen, wie die C&sub1;-C&sub3;-Alkylgruppen, stärker bevorzugt C&sub1;- und C&sub2;-Alkylgruppen.
Geeignete amin-substituierte Vinylmonomeren zur erfindungsgemäßen Verwendung umfassen Dialkylaminoalkylacrylat, Dialkylaminoalkylmethacrylat, Dialkylaminoalkylacrylamid und Dialkylaminoalkylmethacrylamid, worin die Alkylgruppen vorzugsweise C&sub1;-C&sub7;-Hydrocarbylgruppen, stärker bevorzugt C&sub1;-C&sub3;-Alkylgruppen sind.
Die kationischen Polymere hiervon können Mischungen von Monomereinheiten umfassen, die von amin- und/oder quaternären ammonium-substituierten Monomeren und/oder verträglichen Spacer-Monomeren abgeleitet sind.
Geeignete kationische, Haar-konditionierende Polymere umfassen zum Beispiel Copolymere von 1-Vinyl-2-pyrrolidon und 1-Vinyl-3-methylimidazoliumsalz (z. B. Chloridsalz) (bezeichnet in der Industrie unter Bezugnahme auf die Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, "CTFA", als Polyquaternium-16), wie jene, die im Handel von BASF Wyandotte Corp. (Parsippany, NJ, USA) unter dem LUVIQUAT-Warenzeichen (z. B. LUVIQUAT FC 370) erhältlich sind; Copolymere von 1-Vinyl-2-pyrrolidon und Dimethylaminoethylmethacrylat (bezeichnet in der Industrie durch die CTFA als Polyquaternium-11), wie solche, die im Handel von der Gaf Corporation (Wayne, NJ, USA) unter dem GAFQUAT-Warenzeichen (z. B. GAFQUAT 755N) erhältlich sind; kationische, quaternäre, Ammonium-enthaltende Diallylpolymere, einschließlich zum Beispiel das Dimethyldiallylammoniumchlorid-Homopolymer und Copolymere von Acrylamid und Dimethyldiallylammoniumchlorid, welche in der Industrie (CTFA) als Polyquaternium 6 bzw. Polyquaternium 7 bezeichnet werden; und Mineralsäuresalze von Aminoalkylestern von Homo- und Copolymeren von ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoff atomen, wie im US-Patent 4,009,256 beschrieben, welches hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
Andere kationische Polymere, welche verwendet werden können, umfassen Polysaccharid-Polymere, wie kationische Cellulosederivate und kationische Stärkederivate.
Kationische Polysaccharid-Polymermaterialien, welche zur erfindungsgemäßen Verwendung geeignet sind, umfassen solche der Formel:
worin bedeuten:
A eine Anhydroglucoserestgruppe, wie ein Stärke- oder Celluloseanhydroglucoserest;
R eine Alkylen-, Oxyalkylen-, Polyoxyalkylen- oder Hydroxyalkylengruppe oder eine Kombination hiervon;
R¹, R² und R³ unabhängig voneinander Alkyl-, Aryl-, Alkylaryl-, Arylalkyl-, Alkoxyalkyl- oder Alkoxyarylgruppen, wobei jede Gruppe bis zu etwa 18 Kohlenstoffatome enthält und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome für jede kationische Einheit (d. h. die Summe der Kohlenstoffatome in R¹, R² und R³) vorzugsweise etwa 20 oder weniger beträgt; und
X ein anionisches Gegenion, wie zuvor beschrieben.
Kationische Cellulose ist erhältlich von Amerchol Corp. (Edison, NJ, USA) in Form ihrer Polymer JR®- und LR®-Reihe von Polymeren als Salze von mit Trimethylamtnonium-substituiertem Epoxid umgesetzter Hydroxyethylcellulose, die in der Industrie (CTFA) als Pölyquaternium 10 bezeichnet werden. Ein anderer Typ einer kationischen Cellulose umfaßt die polymeren quaternären Ammoniumsalze von mit Lauryldimethylammonium-substituiertem Opoxid umgesetzter Hydroxyethylcellulose, welche in der Industrie (CTFA) als Polyquaternium 24 bezeichnet werden. Diese Materialien sind von Amerchol Corp. (Edison, NJ, USA) unter dem Warenzeichen Polymer LM-200 erhältlich.
Andere kationische Polymere, welche verwendet werden können, umfassen kationische Guargummiderivate, wie Guarhydroxypropyltrimoniumchlorid (im Handel erhältlich von Celanese Corp. in Form ihrer Jaguar -Reihe). Andere Materialien umfassen quaternäre, stickstoffllaltige Celluloseether (z. B. wie im US-Patent 3,962,418 beschrieben, welches hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist) und Copolymere von veretherter Cellulose und Stärke (z. B. wie im US-Patent 3,958,581 beschrieben, welches hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist).

Organische Öl-Konditioniermittel

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch ein nichtflüchtiges, wasserunlösliches, organisches Öl als Konditioniermittel für die Haare oder die Haut enthalten. Die Haar-konditionierende, ölige Flüssigkeit kann den Haaren Glanz und Schimmer verleihen. Das konditionierende Öl liegt in den Zusammensetzungen üblicherweise in einem Anteil von 0,05 bis 5%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, vorzugsweise 0,2 bis 3% und stärker bevorzugt 0,5 bis 1% vor.
Der Begriff "nichtflüchtig" bedeutet, daß das ölige Material einen sehr niedrigen oder keinen signifikanten Dampfdruck bei Umgebungsbedingungen (z. B. 1 Atmosphäre, 25ºC) zeigt, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist. Die nichtflüchtigen, öligen Materialien weisen vorzugsweise einen Siedepunkt bei Umgebungsdruck von etwa 250ºC oder höher auf.
Der Begriff "wasserunlöslich" bedeutet, daß die ölige Flüssigkeit nicht in Wasser (destilliert oder äquivalent) in einer Konzentration von 0,1% bei 25ºC löslich ist.
Das konditionierende Öl hiervon weisen im allgemeinen eine Viskosität von 30,000 cm²/s (3 Million cS) oder weniger, vorzugsweise etwa 20,000 cm²/s (2 Million cS) oder weniger und stärker bevorzugt etwa 15,000 cm²/s (1,5 Million cS) oder weniger auf.
Die konditionierenden Öle hiervon sind Flüssigkeiten, welche gewählt sind aus der Kohlenwasserstofföle und Fettsäureester umfassenden Gruppe. Die Fettsäureester hier- von sind dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 10 Kohlenstoffatome aufweisen, und umfassen Ester mit Hydrocarbylketten, die von Fettsäuren oder Alkoholen abgeleitet sind, z. B. Monoester, mehrwertige Alkoholester und Di- und Tricarbonsäureester. Die Hydrocarbylreste der Fettsäureester hiervon können auch andere verträgliche Funktionalitäten umfassen oder kovalent gebunden haben, wie Amide und Alkoxyeinheiten (z. B. Ethoxy- oder Etherbindungen, etc.).
Kohlenwasserstofföle umfassen cyclische Kohlenwasserstoffe, geradkettige aliphatische Kohlenwasserstoffe (gesättigt oder ungesättigt) und verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffe (gesättigt oder ungesättigt). Geradkettige Kohlenwasserstofföle enthalten vorzugsweise 12 bis 19 Kohlenstoffatome, obwohl dies nicht notwendigerweise bedeutet, daß die Kohlenwasserstoffe auf diesen Bereich begrenzt sind. Verzweigte Kohlenwasserstofföle können bzw. können üblicherweise eine größere Anzahl von Kohlenstoffatomen enthalten. Hier eingeschlossen sind auch polymere Kohlenwasserstoffe von Alkenylmonomeren, wie C&sub2;-C&sub6;-Alkenylmonomere. Diese Polymere können geradkettige oder verzweigte Polymere sein. Die geradkettigen Polymere sind üblicherweise verhältnismäßig kurz und weisen eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen auf, wie oben für geradkettige Kohlenwasserstoffe allgemein beschrieben ist. Die verzweigten Polymere können eine wesentlich längere Kette aufweisen. Das Molekulargewicht-Zahlenmittel solcher Materialien kann sehr variieren, aber beträgt üblicherweise bis zu 500, vorzugsweise 200 bis 400, stärker bevorzugt 300 bis 350. Spezifische Beispiele geeigneter Materialien umfassen Paraffinöl, Mineralöl, gesättigtes und ungesättigtes Dodecan, gesättigtes und ungesättigtes Tridecan, gesättigtes und ungesättigtes Tetradecan, gesättigtes und ungesättigtes Pentadecan, gesättigtes und ungesättigtes Hexadecan und Mischungen hiervon. Verzweigte Isomere dieser Verbindungen sowie Kohlenwasserstoffe mit längeren Ketten können ebenfalls verwendet werden. Exemplarische verzweigte Isomere sind stark verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkane, wie die permethyl-substituierten Isomere, z. B. die permethyl-substituierten Isomere von Hexadecan und Eicosan, wie 2,2,4,4,- 6,6,8,8-Dimethyl-10-methylundecan und 2,2,4,4,6,6-Dimethyl-8-methylnonan, welche von der Permethyl Corporation verkauft werden. Ein bevorzugtes Kohlenwasserstoff polymer ist Polybuten, wie das Copolymer von Isobutylen und Buten. Ein im Handel erhältliches Material dieses Typs ist L-14-Polybuten von Amoco Chemical Co. (Chicago, Illinois, USA).
Monocarbonsäureester hiervon umfassen Ester von Alkoholen und/oder Säuren der Formel R'COOR, worin R' und R Alkyl- oder Alkenylreste sind, und die Summe der Kohlenstoffatome in R' und R mindestens 10, vorzugsweise mindestens 20 ist.
Fettsäureester umfassen zum Beispiel Alkyl- und Alkenylester von Fettsäuren, welche aliphatische Ketten mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweisen, und Alkyl- und Alkenylfettalkoholcarbonsäureester, welche eine von einem Alkyl- und/oder Alkenylalkohol abgeleitete, aliphatische Kette mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen aufweisen, und Kombinationen hiervon. Beispiele umfassen Isopropylisotearat, Hexyllaurat, Isohexyl laurat, Isohexylpalmitat, Isopropylpalmitat, Decyloleat, Isodecyloleat, Hexadecylstearat, Decylstearat, Isopropylisostearat, Dihexyldecyladipat, Lauryllactat, Myristyllactat, Cetyllactat, Oleylstearat, Oleyloleat, Oleylmyristat, Laurylacetat, Cetylpropionat und Oleyladipat.
Der Monocarbonsäureester muß jedoch nicht notwendigerweise mindestens eine Kette mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen enthalten, solange wie die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in der aliphatischen Kette mindestens 10 beträgt. Beispiele umfassen Diisopropyladipat, Diisohexyladipat und Diisopropylsebacat.
Di- und Trialkyl- und -alkenylester von Carbonsäuren können ebenfalls verwendet werden. Diese umfassen zum Beispiel Ester von C&sub4;-C&sub8;-Dicarbonsäuren, wie C&sub1;-C&sub2;&sub2;-Ester (vorzugsweise C&sub1;-C&sub6;) von Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Hexansäure, Heptansäure und Octansäure. Spezifische Beispiele umfassen Isocetylstearyolstearat, Diisopropyladipat und Tristearylcitrat.
Mehrwertige Alkoholester umfassen Alkylenglykolester, zum Beispiel sind Ethylenglykolmono- und difettsäureester, Diethylenglykolmono- und difettsäureester, Polyethylenglykolmono- und difettsäureester, Propylenglykolmono- und difettsäureester, Polypropylenglykolmonooleat, Polypropylenglykol 2000-monostearat, ethoxyliertes Propylenglykolmonostearat, Glycerylmono- und -difettsäureester, Polyglycerinpolyfettsäureester, ethoxyliertes Glycerylmonostearat, 1,3-Butylenglykolmonostearat, 1,3-Butylenglykoldistearat, Polyoxyethylenpolyolfettsäureester, Sorbitanfettsäureester und Polyoxyethylensorbitanfettsäureester ausreichende mehrwertige Alkoholester zur endungsgemäßen Verwendung.
Glyceride umfassen Mono-, Di- und Triglyceride. Noch genauer sind die Mono-, Di- und Triester von Glycerin und langkettigen Carbonsäuren, wie C&sub1;-C&sub2;&sub2;-Carbonsäuren, eingeschlossen. Eine Vielzahl dieser Materialtypen können aus pflanzlichen und tierischen Fetten und Ölen erhalten werden, wie Castoröl, Safloröl, Baumwollsamenöl, Maisöl, Olivenöl, Lebertran, Mandelöl, Avocadoöl, Palmöl, Sesamöl, Lanolin und Sojabohnenöl. Synthetische Öle umfassen Triolein- und Tristearinglyceryldilaurat. Bevorzugte Glyceride sind Di- und Triglyceride. Besonders bevorzugt werden Triglyceride.
Die Zusammensetzungen hiervon können eine Vielzahl von anderen wahlweisen Komponenten enthalten, die geeignet sind, um solche Zusammensetzungen kosmetisch oder ästhetisch annehmbarer zu machen oder um für sie zusätzliche Anwendungsvorteile, z. B. medizinische Vorteile, vorzusehen. Solche herkömmlichen wahlweisen Bestandteile sind dem Fachmann gut bekannt, z. B. Sonnenschutzmittel; Arzneimittel (z. B. antibakterielle Wirkstoffe, entzündungshemmende Wirkstoffe, Anti-Aknewirkstoffe, etc.); Farbstoffe und Färbemittel; Duftstoffe; Hilfsmittel mit Perlmutteffekt, wie Ethylenglykoldistearat; Konservierungsmittel, wie Benzylalkohol, Methylparaben, Propylparaben und Imidazolidinylharnstoff; Verdickungsmittel und Viskositätsverbesserer, wie ein Diethanolamid einer langkettigen Fettsäure (z. B. PEG-3-Laurindiethanolamid), Cocomonoethanolamid, Dimethiconcopolyole, Guargummi, Methylcellulose, Stärken und Stärkederivate;
Fettalkohole, wie Cetearylalkohol; Natriumchlorid; Natriumsulfat; Polyvinylalkohol; Ethylalkohol; Mittel zur pH-Einstellung, wie Citronensäure, Natriumcitrat, Bernsteinsäure, Phosphorsäure, Natriumhydroxid, Natriumcarbonat; Salze im allgemeinen, wie Kaliumacetat und Natriumchlorid; Farbmittel, wie einer der FD&C- oder D&C-Farbstoffe; Haaroxidierende (bleichende) Mittel, wie Wasserstoffperoxid, Perborat- und Persulfatsalze; Haar-reduzierende Mittel, wie die Thioglycolate; Parfüme, Sequestranten, wie Dinatriumethylendiamintetraacetat, und Polymer-Weichmacher, wie Glycerin, Diisobutyladipat, Butylstearat und Propylenglykol. Solche wahlweisen Bestandteile werden im allgemeinen einzeln in Anteilen von 0,01 bis 10,0%, vorzugsweise 0,05 bis 5,0%, der Zusammensetzung verwendet.
Der pH der vorliegenden Zusammensetzungen liegt im allgemeinen zwischen etwa 3 und etwa 9, vorzugsweise zwischen etwa 4 und etwa 8.
Wie bei allen Zusammensetzungen sollte die vorliegende Erfindung keine Komponenten enthalten, welche die Leistungsfähigkeit der Zusammensetzungen übermäßig beeinträchtigen.
Die erfindungsgemäßen kosmetischen Zusammensetzungen können unter Anwendung von herkömmlichen Zubereitungs- und Mischverfahren hergestellt werden. Verfahren zur Herstellung verschiedener Arten von kosmetischen Zusammensetzungen werden in den folgenden Beispielen ausführlicher beschrieben.

Anwendungsverfahren

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können in herkömmlicher Weise verwendet werden, um die erfindungsgemäßen Haft- und Filmbildungsvorteile vorzusehen. Ein solches Anwendungsverfahren hängt von der Art der verwendeten Zusammensetzung ab, aber umfaßt im allgemeinen das Auftragen einer wirksamen Menge des Produkts auf die Haare, die Haut oder die Nägel, das dann aus- bzw. abgespült werden kann (wie im Falle von Shampoos und einigen Haarspülungsprodukten), oder die man auf den Haaren (wie im Falle von daraufbleibenden Produkten) oder der Haut (für filmbildende Hautlotionen, wie Arzneimittel, Sonnenschutzmittel und Kosmetika) oder den Nägeln (z. B. Nagelpolitur) beläßt. Der Begriff "wirksame Menge" bezieht sich auf eine Menge, die ausreichend ist, um die gewünschten Haftvorteile vorzusehen. Üblicherweise werden 0,1 bis 10 g Produkt pro Quadratzentimeter Fläche oder 1 g bis 40 g auf die Haare auf getragen. Vorzugsweise werden Haarspülungs-, Schaum- und Gelprodukte auf die nassen oder feuchten Haare vor dem Trocknen und Frisieren der Haare aufgetragen. Alternativ können sie auf die trockenen Haare aufgetragen werden. Nach dem Auftragen dieser Zusammensetzungen auf die Haare, werden die Haare getrocknet (falls zutreffend) und in der für den Verbraucher üblichen Weise frisiert. Kosmetika und Hautlotionen werden auf das Gesicht, die Haut, die Nägel und den Augenbereich in der für die Anwendung solcher Produkttypen üblichen Weise aufgetragen und dann getrocknet.
Gemäß den bevorzugten Verfahren hiervon wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung bei erhöhten Temperaturen, wie mit Hilfe eines Lockeneisens für die Haare oder mit erwärmter Gebläseluft (z. B. ein Haar- oder "Gebläse"-trockner), bei Temperaturen von 45ºC oder höher, vorzugsweise 50ºC oder höher getrocknet. Die obere Grenze hinsichtlich der Temperatur wird überwiegend durch die Sicherheit und/oder die Annehmlichkeit für den Verbraucher bestimmt. Jedoch sind höhere Temperaturen von 60ºC-70ºC oder höher eingeschlossen. Wenn solche hohen Temperaturen direkt auf die Haut oder die Haare angewendet werden, ist dies üblicherweise während kurzen Zeiträumen (z. B. 10 Sekunden oder weniger), um Beschwerden oder Verbrennungen zu vermeiden.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen bevorzugte Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung weiter. Die Beispiele werden allein zur Veranschaulichung angegeben und sollen nicht als Begrenzungen der vorliegenden Erfindung gedeutet werden, da viele Variationen der Erfindung möglich sind, ohne von ihrem Geist und Schutzumfang abzuweichen. Beispiele I-III Die folgenden Zusammensetzungen sind für die vorliegende Erfindung repräsentative Haarstyling/Konditionierspülungszusammensetzungen.
¹: Hydrophob-modifizierte Hydroxyethylcellulose von Aqualon Corp.
²: Leicht dispergierbares Xanthangummi.
³: SE-76-Gummi, erhältlich von General Electric.
&sup4;: Ditalgdimethylammoniumchlorid, Sherex Chemical Co., Dublin, Ohio, USA; 75%-ige wäßrige Lösung.
&sup5;: Talgtrimethylammoniumchlorid, Sherex Chemical Co.; 50%-ige wäßrige Lösung.
&sup6;: Trimethylsilylamodimethicon.
&sup7;: 80 Gew.-% t-Butylacrylat/20 Gew.-% Silicon-Makromer (Molekulargewicht-Gewichtsmittel 10.000), Molekulargewicht-Polymergewichtsmittel etwa 1.000.000.
Die Stylingpolymervormischung wird hergestellt durch Vereinigen des Polymeren, des Octamethyltetrasiloxans und Decamethylpentasiloxans, Butylstearats und des Siliconharzes.
Die Siliconvormischung wird hergestellt durch Vereinigen und Mischen (in einem getrennten Gefäß) von Wasser, Adogen 470 und Adogen 471 bei 85ºC. Die Mischung wird auf 71ºC gekühlt und die Silicongummi/Decamethylcyclopentasiloxan- Lösung und Amodimethicon werden zugegeben, und das Ganze wird bis zur Homogenität gemischt. Die Mischung wird unter Verwendung eines Homogenisators (wie Tekmar) auf 38ºC gekühlt.
Die Tensidvormischung wird hergestellt durch Vereinigen und Mischen (in einem getrennten Gefäß) von Wasser und Stearalkoniumchlorid bei 38ºC.
Die Konditionervormischung wird hergestellt durch Vereinigen und Mischen der Bestandteile (in einem getrennten Gefäß), indem zuerst das Wasser auf 71ºC erwärmt wird. Citronensäure, Natriumcitrat, Cetylalkohol, Stearylalkohol und Natrosol Plus CS Grade D-67 werden zugegeben und bis zur Homogenität eingemischt. Das Xanthangummi wird zugegeben und bis zur Homogenität eingemischt. Die Stylingpolymervormischung, Kathon CG und der Duftstoff werden zugegeben und bis zur Homogenität eingemischt. Die Zusammensetzung wird in einem nachgeschalteten Homogenisator (wie ein Tekmar- Homogenisator) weiter dispergiert und danach auf 38ºC gekühlt.
Der Konditioner wird durch Vereinigen und Mischen (in einem getrennten Gefäß) der Konditionervormischung, der Siliconvormischung und der Tensidvormischung bei 38ºC vervollständigt. Diese Mischung wird danach auf 38ºC gekühlt.
Wenn die in den Beispielen I-III charakterisierten Zusammensetzungen auf die Haare in herkömmlicher Weise aufgetragen werden, sehen sie wirksame Haarkonditionier- und Styling/Haltvorteile vor, ohne daß sie auf den Haaren ein klebriges/steifes Gefühl hinterlassen.

Beispiel IV

Polymervormischung mit zugesetzter Trocknungshilfe

Die folgende Vormischung wird unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren hergestellt.
Bestandteile Gew.-%
Polysiloxan-gepfropftes Polymer¹ 16,83
Octamethylcyclotetrasiloxan 69,30
Decamethylcyclopentasiloxan 29,70
Trimethylsiloxysilicat¹ 1,00
Diese Mischung wird hergestellt durch Zugeben des Polysiloxan-gepftopften Polymeren zu den Lösungsmitteln unter Mischen. Die Mischung wird in einem verschlossenen Gefäß unter fortgesetztem Mischen auf 80-84ºC erwärmt. Die Mischung wird auf 23-27ºC gekühlt, und das Trimethylsiloxysilicat wird unter Mischen zugegeben.
¹: Wie in Beispiel I.

Beispiel V

Polymervormischung mit zugesetzter Trocknungshilfe

Die folgende Vormischung wird unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren hergestellt.
Bestandteile Gew.-%
Polysiloxan-gepfropftes Polymer¹ 15,00
Isododecan 83,50
Polydimethylsiloxan² 1,50
Diese Mischung wird hergestellt durch Zugeben des Polysiloxan-gepfropften Polymeren zu dem Lösungsmittel unter Mischen. Die Mischung wird in einem verschlossenen Gefäß unter fortgesetztem Mischen auf 80-84ºC erwärmt. Die Mischung wird auf 23-27ºC gekühlt, und das Polydimethylsiloxan wird unter Mischen zugegeben.
¹: 75 Gew.-% t-Butylacrylat/5 Gew.-% Acrylsäure/20 Gew.-% Silicon-Makromer (Mol. gew. 10.000), Molekulargewicht-Polymergewichtsmittel etwa 800.000.
²: Polydimethylsiloxan, Dow Corning, Dow Corning 200 Fluid (20 csk).

Beispiel VI

Polymervormischung mit zugesetzter Trocknungshilfe

Die folgende Vormischung wird unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren hergestellt.
Bestandteile Gew.-%
Polysiloxan-gepfropftes Polymer² 20,00
Linalool 79,50
Cetyldimethicon² 0,50
Diese Mischung wird hergestellt durch Zugeben des Polysiloxan-gepfropften Polymeren zu dem Lösungsmittel unter Mischen. Die Mischung wird in einem verschlossenen Gefäß unter fortgesetztem Mischen auf 80-84ºC erwärmt. Das Cetyldimethicon wird zugegeben, und die Mischung wird unter Mischen auf 23-37ºC gekühlt.
¹: Cetyldimethicon, Goldschmidt, Abil-Wax 9800.
²: 75 Gew.-% t-Butylacrylat/5 Gew.-% Dimethylacylamid/20 Gew.-% Silicon-Makromer (Mol. gew. 10.000), Molekulargewicht-Polymergewichtsmittel etwa 600.000.

Beispiel VII

Schaum

Schaumzusammensetzungen werden aus den folgenden Komponenten unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren hergestellt.
Diese Produkte werden hergestellt, indem zuerst das Polyquaternium-4 unter Rühren in Wasser gelöst wird. Die restlichen Bestandteile, außer dem Treibmittel, werden dann unter Rühren zugegeben.
Das so erhaltene Schaumkonzentrat kann dann mit herkömmlichen Treibmitteln (z. B. Treibmittel A46) kombiniert und in einem Areosolspray verpackt werden.
Diese Schäume sind zum Auftragen auf die Haare nützlich, um einen Styling- und Haltvorteil vorzusehen.
¹: Erhältlich als Celquat H-100.
²: Alternativ werden die Schaumzusammensetzungen unter Verwendung der Copolymervormischung von Beispiel IV oder VI hergestellt.
³: Erhältlich als Aerosurf 66-E10.
&sup4;: Erhältlich als Mischung von 82,46% Isobutan, 16,57% Propan und 0,001% Butan.

Beispiel VIII

Haartonikum

Haartonikumzusammensetzungen werden aus den folgenden Komponenten unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren hergestellt.
Diese Produkte werden hergestellt durch Lösen der Cetylhydroxyethylcellulose in dem Ethanol unter Rühren und danach Zugeben des Duftstoffs und irgendwelcher Farbstoffe.
Diese Haartonika sind zum Auftragen auf die Haare nützlich, um einen Styling- und Haltvorteil vorzusehen.
¹: Erhältlich als Polysurf D-67.
²: Alternativ können Tonikumzusammensetzungen unter Verwendung der Copolymervormischungen von Beispiel IV und V hergestellt werden.

Beispiel IX

Haarkonditioner

Eine Haarkonditionerzusammensetzung wird aus den folgenden Komponenten unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren hergestellt.
Das Produkt wird hergestellt durch Vereinigen aller Hauptmischungsbestandteile und Erwärmen auf etwa 60ºC unter Rühren. Die Mischung wird durch Kolloidmahlen (Beispiel A) oder Mischen (Beispiel B) auf etwa 45ºC gekühlt. Bei dieser Temperatur werden die zwei Vormischungen unter mäßigem Rühren getrennt zugegeben, und man läßt den so erhaltenen Konditioner auf Raumtemperatur abkühlen.
Dieses Produkt ist als Haarkonditioner zum Ausspülen nützlich.
¹: Alternativ werden Konditionerzusammensetzungen mit den Polymervormischungen von Beispiel V und VI hergestellt.
²: Im Handel erhältlich von General Electric.
³: Dimethyl-di(hydrierter Talg)ammoniumchlorid.
&sup4;: Im Handel erhältlich als Polysurf D-67 von Aqualon.

Beispiel X

Shampoozusammensetzung

Eine Shampoozusammensetzung wird aus den folgenden Komponenten unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren hergestellt.
Bestandteile Gew.-%

Stylingmittel

Copolymervormischung von Beispiel V 15,00

Vormischung

Silicongummi 0,50
Dimethicon, 350 cS-Fluid 0,50'

Hauptmischung

Wasser q. s. 100
Ammoniumlaurylsulfat 11,00
Cocoamid-MEA 2,00
Ethylenglykoldistearat 1,00
Xanthangummi 1,20
Methylchlorisothiazolinon (und) Methylisothiazolinon 0,04
Citronensäure auf pH 4,5, falls erforderlich
Die Hauptmischung wird hergestellt, indem zuerst das Xanthangummi in dem Wasser unter herkömmlichem Mischen gelöst wird. Die restlichen Hauptmischungsbestandteile werden zugegeben, und die Hauptmischung wird unter Rühren auf 150ºF während ¹/&sub2; Stunde erwärmt. Das Stylingmittel und die Vormischung werden dann auf einanderfolgend mit etwa 10-minütigem Rühren zwischen den Zugaben zugegeben, und die gesamte Mischung wird gerührt, während der Batch auf Raumtemperatur gekühlt wird. Für unterschiedliche Teilchengrößen können das Stylingmittel und die Vormischung zu verschiedenen Zeitpunkten unter Anwendung von Hochschermischen (Schnelldispersionsvorrichtung) und/oder normalem Rühren zugegeben werden.
Diese Shampoos sind zum Reinigen der Haare und zum Vorsehen eines Stylingvorteils nützlich.

Beispiel XI

Anti-Aknezusammensetzung

Eine Anti-Aknezusammensetzung wird durch Vereinigen den folgenden Komponenten unter Anwendung der herkömmlichen Mischtechnik hergestellt.
Bestandteil Gew.-%
Wasser q. s. 100
Silanisierte Hydroxyethylcellulose¹ 1,0
Salicylsäure 2,0
Copolymervormischung von Beispiel VI² 4,00
Ethanol (SDA 40) 40,00
Die Zusammensetzung zeigt eine Hautdurchdringung der Salicylsäure sowie ein verbessertes Hautgefühl und verbesserte Rückstandseigenschaften und ist zur Behandlung von Akne nützlich.
¹: Erhältlich von Aqualon.
2: Alternativ werden die Anti-Aknezusammensetzungen unter Verwendung der Copolymervormischungen von Beispiel IV und V hergestellt.

Beispiel XII

Topische analgetische Zusammensetzung

Eine topische analgetische Zusammensetzung wird durch Vereinigen der folgenden Bestandteile unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren hergestellt.
Bestandteil Gew.-%
Wasser, gereinigt q. s. 100
Silanisierte Hydroxyethylcellulose¹ 0,5
Ibuprofen 2,0
Copolymervormischung von Beispiel VI² 2,00
Ethanol (SDA 40) 20,00
Die Zusammensetzungen zeigen eine Hautdurchdringung des Ibuprofen-Wirkstoffs sowie ein verbessertes Hautgefühl und verbesserte Rückstandseigenschaften zusammen mit ausgezeichneten Feuchtigkeits-, Weichheits-, Einreibungs- und Absorptionseigenschaften.
¹: Erhältlich von Aqualon.
²: Alternativ werden die topischen analgetischen Zusammensetzungen unter Verwendung der Copolymervormischungen von Beispiel IV und V hergestellt.

Beispiel XIII

Zusammensetzung zur künstlichen Bräunung

Eine Zusammensetzung zur künstlichen Bräunung wird durch Vereinigen der folgenden Bestandteile unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren hergestellt.
Bestandteile Gew.-%

Phase A

Wasser q. s. 100
Copolymervormischung von Beispiel IV¹ 5,00
Carbomer 934² 0,20
Carbomer 980³ 0,15
Acrylsäure-Copolymer&sup4; 0,15

Phase B

PPG-20-Methylglucoseetherdistearat 2,00
Tocopherylacetat 1,20
Mineralöl 2,00
Stearylalkohol 1,00
Sheabutter 1,00
Cetylalkohol 1,00
Ceteareth-20 2,50
Ceteth-2 1,00
Ceteth-10 1,00
DEA-Cetylphosphat 1, 00

Phase D

Dihydroxyaceton 3, 00

Phase E

Butylenglykol 2,00
DMDM-Hydantoin (und) Iodpropynylbutylcarbamat 0,25

Phase F

Duftstoff 1,00
Cyclomethicon 2,00
In einem geeigneten Gefäß werden die Phase A-Bestandteile in dem Wasser dispergiert und auf 75-85ºC erwärmt. In einem getrennten Gefäß werden die Phase B- Bestandteile vereinigt und bis zum Schmelzen auf 85-90ºC erwärmt. Anschließend wird das DEA-Cetylphosphat zu der flüssigen Phase B zugegeben und die Mischung wird gerührt, bis es sich gelöst hat. Diese Mischung wird darin zu Phase A zugegeben, um eine Emulsion herzustellen. Die Emulsion wird unter fortgesetztem Mischen auf 40-45ºC gekühlt. Anschließend wird in einem getrennten Gefäß das Dihydroxyaceton in Wasser gelöst, und die resultierende Lösung wird in die Emulsion eingemischt. In einem anderen Gefäß werden die Phase E-Bestandteile unter Mischen auf 40-45ºC erwärmt, bis sich eine klare Lösung bildet, und diese Lösung wird dann zu der Emulsion zugegeben. Schließlich werden die Phase F-Bestandteile unter Mischen zu der Emulsion zugegeben, die danach auf 30-35ºC und dann auf Raumtemperatur gekühlt wird.
Diese Emulsion ist zur topischen Anwendung auf der Haut nützlich, um eine künstliche Bräune vorzusehen.
¹: Alternativ können die Zusammensetzungen zur künstlichen Bräunung unter Verwendung der Copolymervormischungen von Beispiel V und VI hergestellt werden.
²: Erhältlich als Carbopol® 934 von B. F. Goodrich.
³: Erhältlich als Carbopol® 980 von B. F. Goodrich.
&sup4;: Erhältlich als Pemulen TR1 von B. F. Goodrich.

Beispiel XIV

Sonnenschutzzusammensetzung

Eine Öl-in-Wasser-Emulsion wird hergestellt durch Vereinigen der folgenden Komponenten unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren.
Bestandteile Gew.-

Phase A

Wasser q. s. 100
Carbomer 954¹ 0,24
Carbomer 1342² 0,16
Copolymervormischung von Beispiel V³ 5,00
Dinatrium-EDTA 0,05

Phase B

Isoarachidylneopentanoat&sup4; 2,00
PVP-Eicosen-Copolymer 2,00
Octylmethoxyzimtsäuresalz 7,50
Octocrylen 4,00
Oxybenzon 1,00
Titandioxid 2, 00
Cetylpalmitat 0,75
Stearoxytrimethylsilan
(und) Stearylalkohol&sup6; 0,50
Glyceryltribehenat&sup7; 0,75
Dimethicon 1,00
Tocopherylacetat 0,10
DEA-Cetylphosphat 0,20

Phase C

Wasser 2,00
Triethanolamin 99% 0,60

Phase D

Wasser 2,00
Butylenglykol 2,00
DMDM-Hydantoin (und) Iodpropynylbutylcarbamat&sup8; 0,25
dL-Phanthenol 1,00

Phase E

Cyclomethicon 1,00
¹: Erhältlich als Carbopol® 954 von B. F. Goodrich.
²: Erhältlich als Carbopol® 1342 von B. F. Goodrich.
³: Alternativ können die Sonnenschutzzusammensetzungen unter Verwendung der Copolymervormischungen von Beispiel IV und VI hergestellt werden.
&sup4;% Erhältlich als Elefac I-205 von Bernel Chemical.
&sup5;: Erhältlich als Ganex V-220 von GAF Corporation.
&sup6;: Erhältlich als DC 580 Wax von Dow Corning.
&sup7;: Erhältlich als Synchrowax HRC von Croda.
&sup8;: Erhältlich Glydant Plus von Lonza.
In einem geeigneten Gefäß werden die Phase A-Bestandteile in dem Wasser dispergiert und auf 75-85ºC erwärmt. In einem getrennten Gefäß werden die Phase B- Bestandteile (ausgenommen DEA-Cetylphosphat) vereinigt und bis zum Schmelzen auf 85-90ºC erwärmt. Anschließend wird das DEA-Cetylphosphat zu der flüssigen Phase B zugegeben und die Mischung wird gerührt, bis es sich gelöst hat. Diese Mischung wird dann zu Phase A zugegeben, um eine Emulsion herzustellen. Die Phase C-Bestandteile werden bis zum Lösen vereinigt und dann zu der Emulsion zugegeben. Die Emulsion wird dann unter fortgesetztem Mischen auf 40-45ºC gekühlt. In einem anderen Gefäß werden die Phase D-Bestandteile unter Mischen auf 40-45ºC erwärmt, bis sich eine klare Lösung bildet, und diese Lösung wird dann zu der Emulsion zugegeben. Schließlich wird die Emulsion auf 35ºC gekühlt, und der Phase E-Bestandteil wird zugegeben und eingemischt.
Diese Emulsion ist zur topischen Anwendung auf die Haut nützlich, um einen Schutz vor den schädlichen Wirkungen der ultravioletten Strahlung vorzusehen.

Beispiel XV

Gesichtsfeuchthaltemittel

Eine daraufbleibende Gesichtsemulsionszusammensetzung, enthaltend ein kationisches hydrophobes Tensid, wird durch Vereinigen der folgenden Komponenten unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren hergestellt.
Bestandteil Gew.-%
Wasser q. s. 100
Copolymervormischung von Beispiel VI¹ 1,00
Glycerin 3,00
Cetylpalmitat 3,00
Cetylalkohol 1,26
Quaternium-22 1,00
Glycerylmonohydroxystearat 0,74
Dimethicon 0,60
Stearinsäure 0,55
Octyldodecylmyristat 0,30
Kaliumhydroxid 0,20
Carbomer 1342 0,125
Tetranatrium-EDTA 0,10
DMDM-Hydantoin und
Iodpropynylbutylcarbamat 0,10
Carbomer 951 0,075
Diese Emulsion ist zum Auftragen auf die Haut als Feuchthaltemittel nützlich.
¹: Alternativ können die Feuchthaltemittel unter Verwendung der Copolymervormischungen von Beispiel IV und V hergestellt werden.

Beispiel XVI

Nagelpoliturzusammensetzung

Eine Nagelpoliturzusammensetzung wird hergestellt durch Vereinigen der folgenden Bestandteile unter Anwendung herkömmlicher Mischverfahren.
Bestandteil Gew.-%
Copolymervormischung von Beispiel VI 30,0
Ethanol (SDA 40) 10,0
Dibutylphthalat 5,0
n-Butylacetat 25,0
Ethylacetat 8,0
D&C Yellow#10-Aluminiumlauge 0,5
Toluol q. s.

Claims

1. Zusammensetzung für die topische persönliche Pflege, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

(a) ein Polysiloxan-gepfropftes Haftpolymer;

(b) ein flüchtiges, wasserunlösliches Lösungsmittel für das Polysiloxan-gepfropfte Polymer;

(c) eine nichtflüchtige Trocknungshilfe für das Polysiloxan-gepfropfte Polymer, welche in dem Lösungsmittel (b) bei 45ºC löslich und bei 25ºC wasserunlöslich ist, und aus Siliconfluiden und Wachsen mit 1 bis 100 Siloxyeinheiten, Silanen und Siliconharzen und Mischungen hiervon gewählt ist;

wobei das Gewichtsverhältnis des Polysiloxan-gepfropften Haftpolymeren zu der Trocknungshilfe 100 : 1 oder weniger beträgt.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis von Polysiloxan-gepfropftem Haftpolymer zu der Trocknungshilfe 5 : 1 bis 75 : 1, vorzugsweise 10 : 1 bis 35 : 1 beträgt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das flüchtige Lösungsmittel (b) ein Siliconfluid, vorzugsweise Cyclopolydimethylsiloxan ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Trocknungshilfe Siliconharz ist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das Siliconharz ein Verhältnis von Sauerstoff- zu Siliciumatomen, berechnet auf Molbasis, von mindestens 1, 2 : 1,0 aufweist, wobei das Siliconharz vorzugsweise ein MQ-Siliconharz ist, wobei das M : Q-Molverhältnis 0,5 : 1,0 bis 1, 5 : 1,0 beträgt und das Durchschnittsmolekulargewicht des Harzes 1.000 bis 10.000 beträgt.

6. Zusammensetzung für die topische persönliche Pflege nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die Komponenten (a), (b) und (c) eine dispergierte Phase aus Tropfen in einem Wasser, eine wasserlösliche Flüssigkeit oder eine Mischung hiervon umfassenden Träger bilden.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, umfassend weiterhin ein Verdickungsmittel oder Geliermittel.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, umfassend weiterhin ein Haar- oder Hautkonditioniermittel, gewählt aus nichtflüchtigen Siliconfluiden, kationischen Tensiden und Polymeren und nichtflüchtigen organischen Ölen und Mischungen hiervon.

9. Verfahren zum Frisieren der Haare, umfassend das Auftragen einer wirksamen Menge der Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 auf die Haare zum Frisieren der Haare, Anordnen der Frisur der Haare vor, während oder nach Auftragen der Zusammensetzung, und Trocknen der Zusammensetzung, vorzugsweise Trocknen der Zusammensetzung bei einer Temperatur von 45ºC oder höher.

10. Verfahren zur Behandlung von Haut oder Nägeln, umfassend das Auftragen einer wirksamen Menge der Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 auf Haut und Nägel zur Bildung eines Films aus dem Polysiloxan-gepfropften Polymeren auf der Haut oder den Nägeln, wobei die Zusammensetzung vorzugsweise bei einer Temperatur von 45ºC oder höher getrocknet wird.