BRPI1010282B1 - polímeros aminados e seu uso em composições de origem aquosa - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "POLÍMEROS AMINADOS E SEU USO EM COMPOSIÇÕES DE ORIGEM AQUOSA" PEDIDOS RELACIONADOS O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório U.S. N° de Série 61/163.974 depositado em 27 de março de 2009 que é aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a processos para a fabricação de polímeros aminados e amino-funcionalizados e seu uso em composições de origem aquosa. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a composições de cuidado pessoal contendo polímeros aminados e um ou mais outros agentes de condicionamento, tensoativos e outros ingredientes ativos ou inativos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Para modificar as propriedades do cabelo e da pele para melhorar sua condição ou estado, os consumidores usam uma ampla variedade de produtos de cuidado pessoal. Esses produtos compreendem vários tensoativos e aditivos químicos coletivamente referidos como condicionadores ou agentes de condicionamento. Exemplos de produtos de cuidado pessoal incluem produtos de cuidado do cabelo, produtos de cuidado da pele, desodorantes, antiperspirantes, loções, cremes e outros.

Para produtos de cuidado pessoal, há uma grande demanda por parte dos consumidores para que haja produtos feitos especificamente para seus hábitos distintos de cabelo ou pele e aparência. Os consumidores desejam ter um produto único para provisão de ambos a limpeza e o condicionamento para cabelo ou pele. Por esta razão, composições de cuidado pessoal tendo tais características duplas continuam a crescer em popularidade. Composição de cuidado pessoal desse tipo é xampu. Os xampus, geralmente referidos como "dois-em-um" são extensivamente usados pelos consumidores para limpeza e condicionamento do cabelo.

Muitos fatores afetam o condicionamento do cabelo. Esses fato- res incluem características de superfície e morfologia do cabelo, o tipo de condicionador e a quantidade do condicionador depositada no cabelo durante o processo de limpeza. A quantidade do(s) condicionador(es) depositada no cabelo depende, interalia, da química de superfície do cabelo, da natureza química do condicionador(es), do tipo e da quantidade do tensoativo de-tersivo presente em composições de xampu e do pH das composições. O mecanismo de retenção dos condicionadores no cabelo não é compreensivamente entendido. É, no entanto, acreditado que condicionadores sejam retidos no cabelo por uma combinação de atrações Coulombicas e forças van der Waals.

Em muitos xampus comerciais, compostos de zinco, tais como zinco piritiona e carbonato de zinco, são incluídos na formulação para prover funcionalidade anticaspa. A caspa é devido à descamação excessiva de células de pele mortas do couro cabeludo acompanhada por rigidez do couro cabeludo, irritação de sensação seca, coceira e descamação. Ela é principalmente causada por fungos do gênero Malassezia. Agentes anticaspa são bem-conhecidos conforme mostrado na Patente U.S. N° 6.649.155. Também, xampus anticaspa que também proveem condicionamento são bem-conhecidos e são revelados na Patente U.S. N° 5.624.666.

Devido a vários tratamentos químicos e mecânicos realizados no cabelo, as características químicas e morfológicas da superfície do cabelo podem mudar significantemente. Tratamentos químicos que levam a dano ao cabelo incluem clareamento, coloração, exposição à luz ultravioleta, relaxamento químico ou lantonização, ondulamento permanente do cabelo e modelagem. Tratamentos mecânicos que causam dano ao cabelo incluem pentear e secagem com ar. Ainda, a dieta de uma pessoa poderia ser um fator contribuinte para dano ao cabelo.

Tratamentos químicos podem remover a camada hidrofóbica externa do cabelo (cutícula) e podem danificar a próxima camada. A superfície do cabelo é naturalmente negativamente carregada para um grau. No entanto, com dano contínuo, a superfície do cabelo desenvolve cargas mais negativas, se torna hidrofílica, se engrossa e tende a aderir. Essas mudanças, por sua vez, aumentam a fricção e a adesão de cabelo tornando difícil pentear. Ainda, o cabelo danificado desenvolve uma aparência de levado pelo vento e tende a embaraçar. O resultado final é cabelo com uma aparência sem saúde e enfraquecido.

Durante práticas de modelagem comuns tais como secagem com secador, formação de cachos ou alisamento ou chapinhas, e uso de outros aparelhos de modelagem à base de calor, o cabelo é submetido a altas temperaturas e, então, pode sofrer dano. Desta maneira, os consumidores precisam de produtos que protejam o cabelo de dano durante tais tratamentos e condicionamento de cabelo danificado.

Os principais objetivos do uso de condicionadores são mitigar os danos causados na superfície do cabelo e dar uma sensação melhor ao cabelo. O tratamento de cabelo com condicionadores pode mudar drasticamente sua química e morfologia de superfície levando à fricção reduzida e sensação de maciez ao toque aperfeiçoada.

Originalmente condicionadores foram usados para controlar as cargas estáticas no cabelo para eliminar a aparência de levado pelo vento após lavagem e secagem do cabelo. Subsequentemente, os condicionadores foram incluídos em xampus "dois-em-um" para ganho de outros benefícios, tais como aparência saudável e brilhante, sensação de maciez ao toque e facilidade para pentear nos estados úmido e seco. Outros benefícios desejados de condicionadores são manter o corpo e cobertura e reparar cabelo partido.

Condicionadores típicos usados em xampus são tensoativos ca-tiônicos, polímeros catiônicos, ácidos nucleicos, lipídeos, silicones, óleo de hidrocarbono, ésteres graxos ou combinações dos mesmos. Os silicones ganharam popularidade significante como condicionadores em muitas composições de cuidado pessoal. Os silicones são líquidos termicamente estáveis, espalham facilmente no cabelo produzindo uma película protetora e ajudam a prevenir perda de água. Eles proveem lubrificação, brilho e sensa- ção ao toque aperfeiçoada com relação às composições não contendo nenhum condicionador. Devido a essas características, os silicones se tornaram os materiais de escola para condicionamento do cabelo e são extensivamente usados em xampus comerciais.

Quimicamente, os silicones são polidimetilssiloxanas com base em átomos de silício e oxigênio alternados com dois grupos metila ligados a cada átomo de silício. Uma ampla variedade de silicones está comercialmente disponível de fábricas de silicone, tais como Dow Corning, GE Silicones, Wacker Chemicals Corporation e outros. Certos silicones podem conter outros grupos funcionais tais como amino, amônio, hidroxila, epóxi ou polialqui-leno glicóis. Uma vez que os silicones são insolúveis em água, eles são geralmente fornecidos como microemulsões aquosas para facilitar sua incorporação em formulações de xampu e prevenir separação de fase quando do armazenamento.

Durante o processo de uso do xampu, perda de uma porção do condicionar é muito provável. No entanto, perda de uma grande proporção do condicionador pode prover muito pouco ou nenhum benefício de condicionamento. Em tais situações, para mitigar a perda de condicionador durante a limpeza, níveis altos do(s) condicionador(es) precisam ser incorporados à formulação para obter o efeito de condicionamento desejado. Lamentavelmente, o uso de níveis altos de condicionadores é indesejável uma vez que ele i) aumenta o custo de fabricação dos produtos de cuidado pessoal, ii) podería reduzir espumação durantes aplicações e iii) podería desestabili-zar a formulação. A presença de tensoativos detersivos em composições de cuidado pessoal pode também afetar o grau de deposição do condicionador sobre o cabelo. A função dos tensoativos é remover gordura, óleo e partículas adsorvidas no cabelo ou na pele. Uma vez que silicones são materiais hidrofóbicos ou tipo óleo, eles podem ser removidos por tensoativos durante o processo de limpeza.

Polímeros catiônicos têm sido usados para prover condiciona- mento do cabelo. Polímeros catiônicos usados em xampus poderíam ser polímeros de base sintética ou natural. Polímeros catiônicos à base de polímero natural, atualmente usados em xampus, incluem amido catiônico, hi-droxietilcelulose catiônica e guar catiônico. No entanto, polímeros catiônicos são difíceis de remover da superfície dos substratos queratinosos negativamente carregados, tais como cabelo e pele, através de lavagem. Como resultado, após tratamentos repetidos com um xampu, polímeros catiônicos e outros ingredientes presentes no xampu tendem a acumular no cabelo tornando a aparência do cabelo opaca, suja e menos controlável. Os efeitos de acúmulo de polímeros catiônicos foram notados, (Removal of cationic buildup from keratin surfaces by sodium polystyrene sulfonate, B. Schwied e outros, apresentado no PCIA, Shanghai, março de 2002; Patente U.S. N° 7.067.499). Ao diminuir o grau catiônico de substituição de hidroxietilcelulose cationicamente modificada, o acúmulo de polímeros catiônicos sobre a superfície do cabelo pode ser reduzido. No entanto, tais polímeros catiônicos não proveem compatibilidade de tensoativo ampla ("Cationic conditioners that revitalize hair and skin", Amerchol Product Literature, WSP801, julho de 1998).

Uma vez que melhora ao pentear após uso do xampu é percebida pelos consumidores uma vez que o estado do cabelo está em uma condição melhor, a facilidade para pentear o cabelo nos estados úmido e seco é medida. Experimentalmente, as forças para pentear para puxar o pente através do cabelo úmido e do cabelo seco são medidas. Os xampus contendo polímeros catiônicos comerciais tipicamente reduzem a energia para pentear a úmido em 30-50% com relação a xampus não contendo quaisquer polímeros catiônicos ou outros condicionadores.

Para xampus contendo silicone, polímeros catiônicos foram verificados aumentar a deposição de silicones no cabelo. Uma vez que eles auxiliam na deposição de silicones, polímeros catiônicos são referidos como "polímeros de deposição catiônicos". A tendência recente em formulações de xampu foi usar uma combinação de polímero(s) catiônico(s) e silicones para obter um condicionamento adequado como na Patente U.S. N° 6.649.155. Ao incluir silicones que são não-iônicos, algumas das desvantagens, tais como problemas de acúmulo devido ao polímero catiônico mencionado acima, são eliminados.

Desta maneira, há uma necessidade de polímeros alternativos que provejam condicionamento adequado a substratos queratinosos com pouco ou quaisquer silicones e ainda sejam removidos de substratos queratinosos durante uma etapa de limpeza subsequente. Formuladores de xam-pu são desafiados a desenvolver produtos multifuncionais, de alto desempenho, para satisfazer as necessidades únicas dos consumidores com base em estrutura do cabelo e técnicas de modelagem. No que diz respeito ao tipo de polímero, há uma preferência para o uso de componentes naturais, incluindo polímeros naturais, em formulações de cuidado pessoal.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A requerente incorpora especificamente os conteúdos de todas as referências mencionadas no presente pedido em sua totalidade. Ainda, quando uma quantidade, concentração ou outro valor ou parâmetro é dado ou como uma faixa, uma faixa preferida, ou uma lista de valores preferidos superiores e valores preferidos inferiores, isto deve ser compreendido como especificamente revelando todas as faixas formadas de qualquer par de qualquer limite de faixa superior ou valor preferido e qualquer limite de faixa inferior ou valor preferido, sem importar se as faixas são separadamente reveladas. Onde uma faixa de valores numéricos for mencionada aqui, a menos que de outro modo declarado, a faixa pretende incluir os seus pontos finais, e todos os inteiros e frações dentro da faixa. Não é pretendido que o escopo da invenção seja limitado aos valores específicos mencionados quando definindo uma faixa. A presente invenção refere-se a uma composição de cuidado pessoal aquosa compreendendo um condicionador e polímeros funcionali-zados com grupos amino e tendo a estrutura (I) que segue que proveu condicionamento melhor ao cabelo quando incorporada em uma formulação de xampu modelo contendo tensoativos detersivos e um agente de espumação. O grupo amino pode ser pendente para a estrutura principal do polímero (Estrutura I): Estrutura (I) onde POLÍMERO = um polímero natural, semissintético ou sintético, X = átomo de oxigênio, nitrogênio, enxofre ou grupos de óxido de polialqui-leno; Y = uma porção ligada ao centro nitrogênio quaternário e/ou ao centro nitrogênio do grupo amino, preferivelmente Y pode ser uma porção polialquileno bivalente ou porção polialquileno bivalente substituída; Rí e R2 = hidrogênio, grupos C1-C20 alquila, C1-C20 arila ou C1-C20 al-quil(arila) ligados ao átomo de nitrogênio quaternário ou terciário e podem ser iguais ou diferentes; n = um número inteiro entre 0 e 10, preferivelmente entre 1 e 5; e Z = um contra-ânion. Os contra-ânions de uso na presente invenção podem ser um ânion simples tal como, por exemplo, CL, Fl", Br' ou S2', um oxiânion, tal como, por exemplo, N03', NO2' PO43' ou S042' ou um ânion de um ácido orgânico tal como, por exemplo, C2H3O2' ou HC02'.

Alternativamente, o grupo amino pode ser parte da estrutura principal do polímero (Estrutura II): R3-(A)m-(B)n-R4 Estrutura (II) onde A = o resíduo de um monômero ou um grupo de monômeros destituído de um grupo amino e B é um monômero de aminação ou um grupo de monômeros de aminação tendo a Estrutura (III), m é um número inteiro entre 0 e 100 e n é um número inteiro entre 1 e 100; R3 e R4 = H ou grupos hídrofó-bicos C1-C25 Estrutura (III) onde -C-N (R5)-D- é o resíduo do(s) monômero(s) de aminação e C e D são porções funcionalizadas hidrofílicas ou hidrofóbicas e R5 é H ou grupos hi-drofóbicos C1-C25· Os polímeros funcionalizados com grupos amino podem ser solúveis em água, incháveis em água ou dispersáveis em água. A presente invenção revela também processos para fabricação de vários polímeros funcionalizados com grupos amino.

Uma modalidade da presente invenção refere-se a composições de cuidado pessoal aquosas contendo cerca de 0,01% a cerca de 10% em peso de um ou mais condicionadores selecionados do grupo consistindo em tensoativos catiônicos, polímeros catiônicos, ácidos nucleicos, lipídeos, silicones, óleo de hidrocarbono, ésteres graxos e combinações dos mesmos.

Os condicionadores de uso na presente invenção são preferivelmente silicones. Mais preferivelmente, o silicone pode ser selecionado do grupo consistindo em materiais poliorganissiloxanas, poliléter copolióis de poliorganossiloxana, amodimeticonas e polidimetilsiloxana catiônica. O condicionador de poliorganossiloxana pode estar em várias formas tais como polímeros, oligômeros, óleos, ceras, resinas ou gomas. O silicone pode conter um grupo funcional selecionado do grupo consistindo em amino, amônio, hidroxila, epóxi e polialquileno glícóis.

Outro aspecto da presente invenção refere-se a um método de tratamento de substratos queratinosos compreendendo as etapas de aplicação da composição de cuidado pessoal a substratos queratinosos e lavagem dos substratos queratinosos com água.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Em uma modalidade da presente invenção, os polímeros funcionalizados com os grupos amino proveem benefícios de condicionamento aperfeiçoados a substratos queratinosos e ainda são substancialmente re- movíveis da superfície do substrato quando subsequentemente lavados com um agente de limpeza. O conceito de provisão de benefícios de condicionamento aperfeiçoado a substratos queratinosos que são substancialmente removíveis da superfície do substrato quando subsequentemente lavados é demonstrado usando polímeros funcionalizados com grupos amino, tais como guars e ce-lulósicos amino-substituídos. No entanto, outros polímeros funcionalizados com grupos amino proveríam também benefícios de condicionamento similares. O grupo amino pode ser primário, secundário ou terciário. Se o grupo amino for secundário ou terciário em natureza, o átomo de nitrogênio do grupo amino pode ser substituído com grupos alquila. O grupo alquila carregaria átomos de carbono C1-C20 ou uma mistura dos mesmos.

Os polímeros funcionalizados com grupos amino da presente invenção têm características estruturais únicas pelo fato de que durante o processo de aminação quaternização dos grupos amino terciários ocorre levando à formação de substituintes amino da estrutura que segue: onde POLÍMERO = um polímero natural, semissintético ou sintético; X = átomo de oxigênio, nitrogênio, enxofre ou grupos de óxido de polialqui-leno; Y = uma porção ligada ao centro nitrogênio quaternário e/ou ao centro nitrogênio do grupo amino, preferivelmente Y pode ser uma porção polialquileno bivalente ou porção polialquileno bivalente substituída;

Ri e R2 podem ser iguais ou diferentes e compreendem hidrogênio, grupos C1-C20 alquila, C1-C20 arila ou C1-C20 alquil(arila); n = um número inteiro entre 0 e 10, preferivelmente entre 1 e 5; Z" = um contra-ânion, tal como um ânion simples, um oxoânion ou um ânion de um ácido orgânico. A composição de cuidado pessoal da presente invenção pode compreender ainda pelo menos um ingrediente adicional selecionado do grupo consistindo em tensoativo, modificador de reologia, agente de espu-mação, agente emulsificante, corante, fragrância, conservante, agente anti-microbiano, agente de alvejamento, agente lubrificante, agente de viscosifi-cação, agente de deslizamento, opacificantes e misturas dos mesmos. Esses ingredientes adicionais incluem polímeros de deposição catiônicos, agentes de suspensão ou modifícadores de reologia, outros tensoativos, éste-res graxos, alcoóis graxos, polialquileno glicóis, compostos inorgânicos, fragrância, corante, biocidas, agentes antibacterianos/antifúngicos baseados em zinco (zinco piritiona), compostos fluorados, propelentes, sais de metal mono- e polivalentes, vitaminas, proteínas, agentes de coloração, opacificantes, aminoácidos, alfa-hidróxi ácidos e outros componentes conhecidos para uso em produtos de cuidado do cabelo e cuidado pessoal. O nível de uso desses componentes individuais pode variar de 0,001% a 12% em peso com base no peso total das composições de cuidado pessoal. Polímeros de deposição catiônicos são aqueles que carregam grupos catiônicos e formam um coacervado com tensoativos aniônicos presentes nas formulações de xampu. Através da formação de um coacervado, eles auxiliam na deposição de vários ingredientes ativos tais como silicone, zinco piritiona, vitaminas, proteínas, fragrância, etc, tipicamente presentes em produtos de cuidado pessoal. Polímeros catiônicos usados na indústria de cuidado pessoal são descritos sob a marca "polyquaternium" que é a designação da International Nomenclature for Cosmetic Ingredients (INCI) para polímeros catiônicos. O INCI aprovou pelo menos 37 polímeros diferentes sob a designação "polyquaternium". Polímeros diferentes são distinguidos pelo valor numérico que segue a palavra "polyquaternium". Os polímeros de uso na presente invenção podem compreender polímeros catiônicos e podem ser selecionados do grupo consistindo em hidroxietilcelulose catiônica, hidroxietilcelulose catiônica hidrofobicamente modificada, amidos catiônicos, poligalactomananas catiônicas, poligalactomananas hidroxialquiladas catiô- nicas e cloreto de dialildimetilamônio catiônico. Preferivelmente, os polímeros catiônicos de uso na presente invenção compreendem poligalactomana-na catiônica.

Os polímeros funcionalizados com grupos amino podem ser um polímero natural selecionado do grupo consistindo em celulose, amido, poli-galactomanana, quitosana, xantana, dextrano, gelano, goma wellan, escle-roglicano, ácido algínico e seus sais, carragenana, poli(P-hidroxialcanoato) e seus copolímeros, pectina e proteína. Preferivelmente, o polímero funcionali-zado com grupos amino pode ser de uma classe de polímeros naturais tais como poligalactomananas aminadas. Poligalactomananas são polímeros naturais compostos de resíduos de manose e galactose e estão presentes nas sementes de plantas leguminosas tais como alfarroba, guar, tara e cassia tora. Sua estrutura principal linear é composta de unidades de β-D-manose 1-»6 ligadas com grupos laterais α-D-galactose aleatoriamente recorrentes. A unidade de galactose está ligada através de seu átomo de carbono número 1 ao átomo de carbono número 6 da unidade manose através de uma ligação glicosídica. A razão molar média de manose para galactose em uma dada poligalactomanana varia dependendo de sua fonte. As razões molares de manose para galactose médias em várias poligalactomananas são mostradas abaixo.

Quanto maior o teor de galactose de uma poligalactomanana, maior a solubilidade em água. Com aumento em razão molar de galactose para manose, as interações Intercadeia enfraquecem e consequentemente as propriedades reológicas diferem.

Poliglucomananas, tal como konjac, são polissacarídeos naturais obtidos de sementes ou raízes de certas plantas. A estrutura é uma disposição aleatória de β-D-glicose e β-D-manose 1->4 ligadas. A razão molar de glicose para manose depende da fonte e varia de 1:1 em bulbos de íris a 1:5 em certos gimnospermas. Ainda, elas têm uma estrutura ligeiramente ramificada (a cada 50-60 unidades de açúcar) através do carbono 3 dos açúcares da cadeia principal e contêm cerca de um grupo acetila por 19 resíduos de açúcar. Seus pesos moleculares variam de a partir de cerca de 200.000 a cerca de 2.000.000 Daltons dependendo da fonte.

Os polímeros funcionalizados com grupos amino da presente invenção podem ser baseados em polímeros naturais, semissintéticos ou completamente sintéticos. Eles podem ser solúveis, incháveis ou insolúveis em água.

Quanto a detalhes adicionais sobre polímeros naturais, vide, por exemplo, "Encycíopedia of Polymer Science, Vol. 11, Interscience Publi-shers, 1969, p. 396". Os polímeros naturais podem ser diretamente funcionalizados com os grupos amino. Se o polímero natural de partida for um polis-sacarídeo, ele pode ser modificado com grupos funcionais para afetar sua solubilidade em água. Incorporação de grupos funcionais adequados a polímeros naturais para afetar sua solubilidade em água é conhecida na técnica. Esses incluem incorporação de vários grupos aniônicos, grupos catiônicos e grupos não-iônicos. Exemplos de grupos aniônicos incluem, mas não estão limitados a, carboxialquila, sulfonato, sulfato, fosfonato e silanolato. De interesse particular são polímeros naturais tendo grupos silanol (-Si-OH) ou silanolato (-Si-0'Na+). Esses polímeros naturais tendo grupos silanol (-Si-OH) ou silanolato (-Si-0~Na+) podem ser produzidos através do processo descrito na Patente U.S. N° 4.992.538, incorporada aqui a título de referência em sua totalidade. Exemplos de grupos catiônicos incluem grupos fosfônio, sulfônio e amônio quaternário. Exemplos de grupos não-iônicos incluem, mas não estão limitados a, grupos hidroxialquila e alquila de cadeia curta. O grau de substituição ((DS) (Degree of Substitution)) com esses grupos de modificação seria de 0,001 a 2,9, preferivelmente entre 0,002 e 2,5 e mais preferi- velmente entre 0,1 e 2. Alternativamente, a substituição molar do polímero pode descrever a quantidade relativa de substituição amino encontrada no polímero que pode ser declarada em termos de MS que é o número médio de moles do grupo amino por mol de unidade polimérica. Porções hidrofóbi-cas podem ser também incorporadas ao polímero para produzir com especificidade a atividade de superfície e as propriedades reológicas do polímero aminado. O hidrófobo pode ser separadamente ligado ao polímero ou ele pode ser ligado ao centro nitrogênio do grupo amino. Reagentes de amina-ção com hidrófobo(s) preso(s) ao centro nitrogênio pode(m) ser também u-sado(s) (vide abaixo) para conferir hidrofobicidade ao polímero.

Os polímeros naturais ou os polímeros naturais modificados acima podem ser reagidos com reagentes de aminação apropriados capazes de reagir com os grupos funcionais presentes nos polímeros. Polímeros naturais ou naturais modificados carregando hidrogênios ativos, tais como -OH, =N-H, -SH e -COOH, são preferidos. Reagentes de aminação capazes de reação com polímeros carregando hidrogênios ativos incluem hidrogenoal-quilaminas ou seus sais, epoxialquilaminas, aziridinas, isocianatoaminas ou isocianatoaminas substituídas. Se necessário, uma ou mais das ligações =N-H presentes no centro nitrogênio do grupo amino podem ser tornadas temporariamente não-reativas através do seu bloqueio com agentes de proteção adequados, tal como grupo t-butiloxicarbonila ou trimetilsililetiloxicar-bonila ou (dimetil)-t-butilsilila.

Os grupos amino nos polímeros da presente invenção são cova-lentemente ligados ao polímero através de ligações químicas apropriadas de maneira que eles permaneçam presos ao polímero acima de uma faixa de pH de 3-11. Poderia haver um espaçador entre o centro nitrogênio do grupo amino e o ponto de ligação ao polímero. Halogenoalquilaminas são agentes de aminação preferidos. Exemplos de halogenoalquilaminas incluem cloreto de Ν,Ν-dimetilaminoetila, cloreto de Ν,Ν-dietilaminoetila, cloreto de N,N-dimetilaminopropila, cloreto de N-metil-N-etilaminopropila, N-(2-cloroetil)morfolina, N-(2-cloroetil)dibenzilamina, cloreto de N-etil-N-fenil- aminoetila, 1-(3-clorofenil)-4-(3-cloropropil)piperazina, 3-cloropropilamina. Algumas dessas halogenoalquilaminas estão comercialmente disponíveis como seus sais de cloridrato tais como cloridrato de cloreto de N,N-dimetilaminoetila, cloridrato de cloreto de Ν,Ν-dietilaminoetila e cloridrato de 3-cloropropilamina.

Os grupos aminados podem ser incorporados à estrutura principal do polímero através da reação do reagente de aminação com o polímero na presença de uma base. Exemplos de bases que podem ser usadas incluem hidróxidos de metal alcalino, carbonatos ou bicarbonatos de metal alcalino e aminas terciárias. Base preferida é hidróxido de sódio. Se sais de hi-droaleto do reagente de aminação forem usados, a razão molar do reagente de hidroaleto para a base deve ser pelo menos 1:2, preferivelmente 1:2,3 e mais preferivelmente 1:2,1. A aminação do polímero pode ser realizada na presença ou ausência de um solvente orgânico inerte em uma temperatura adequada por uma duração de tempo adequada na presença de água. O modo preferido de realização da aminação é na ausência de um solvente orgânico uma vez que solventes orgânicos são prováveis de ser liberados para o ambiente durante seu processamento causando poluição ambiental. Se necessário, um catalisador de transferência de fase pode ser usado para facilitar a aminação do polímero.

Dependendo da natureza do polímero a ser aminado, auxiliares de processamento, tais como compostos contendo boro, sais de metal poli-valente e outros agentes de reticulação temporária, podem ser usados em estágios apropriados de aminação do polímero. Para polímeros, carregando funcionalidade cis-diol, borax (decaidrato de tetraborato de sódio, Na2B4O7.10H2O) pode ser usado para reticular as cadeias do polímero para prevenir dissolução do polímero na presença de água em temperaturas elevadas. Exemplos de polímeros naturais carregando funcionalidade cis-diol são poligalactomananas que têm grupos galactose pendentes. Polímeros carregando grupos cis-diol reagem com a solução de borax alcalina para formar estruturas reticuladas que são insolúveis em água em pH >7. Desta maneira, para auxiliar no processamento, isto é, para prevenir hidratação e solubilidade excessivas do polímero em um ambiente aquoso durante ami-nação e subsequente purificação, tais polissacarídeos carregando cis-diol que são solúveis ou que incham em água podem ser reticulados com solução de borax alcalina. A quantidade de borax usada no processo deve ser tal de maneira que o polímero seja reticulado o suficiente com o borax para prevenir sua dissolução em água durante aminação e subsequente purificação com água e ainda a maioria dos grupos reativos permaneça disponível para aminação. Ao fazer isso, o polímero podería ser uniformemente amina-do.

Para aminação de poligalactomananas baseadas em semente, tais como goma de feno grego, goma de guar, goma de tara, goma de cassi-a, goma de alfarroba, a semente pode ser usada "como é" ou após sua tritu-ração. O material preferido seria o endosperma dessas sementes que são enriquecidas com poligalactomananas. Para aminação de poligalactomananas de goma de guar, endospermas de sementes de guar, geralmente referidos como "guar splits". Para prática da presente invenção, guar splits, sem cascas e germes, são a fonte mais preferida de poligalactomananas de goma de guar. Os guar splits podem ser usados "como são" ou na forma de um pó tendo área de superfície suficiente. Guar splits estão comercialmente disponíveis. A modificação e a funcionalização de polímeros funcionalizados com grupos amino podem ser realizadas subsequentemente ou simultaneamente.

Outra abordagem de polímeros naturais ou polímeros naturais modificados de reticulação temporária envolve a reação do polímero com glioxal sob ambiente ácido (glioxalação), tipicamente em pH entre 3 e 5. Uma vez que ligações hemiacetais formadas por glioxalação são instáveis em pH >7 e aminação é feita tipicamente em pH >7, é preferido que a glioxalação do polímero seja realizada seguindo aminação do polímero. Glioxala- ção dos polímeros funcionalizados com grupos amino pode ser realizada antes ou após purificação do polímero.

Outra abordagem para preparar polímeros funcionalizados com grupos amino envolve a reação de um polímero carregando grupos epóxi com uma amina carregando um grupo -N-H. Exemplos de epóxi alquilamina incluem 3-dietilamino-1,2-epoxipropano e 3-dimetilamino-1,2-epoxipropano. Para aminação usando epóxi aminas, uma quantidade catalítica de uma base é necessária e a quantidade da base é geralmente cerca de 0,3 a cerca de 10% com base no peso do polímero a ser aminado.

Ainda outra abordagem de fabricação de polímeros funcionalizados com grupos amino é primeiro incorporar um grupo epóxi ao polímero primeiro através de funcionalização do polímero com grupos vinila seguido por epoxidação dos grupos vinila. A preparação de polímeros funcionalizados com grupos amino de acordo com esta abordagem é esquematicamente mostrada abaixo usando um polímero carregando grupos -OH.

Epoxidação ácido m-cloroperbenzóico Polímero'· (Polímero aminado) O peso molecular de polímeros naturais de uso na presente invenção varia de a partir de cerca de 100.000 a cerca de 2.000.000 Daltons. Dependendo das necessidades de aplicação, o peso molecular do polímero pode ser aumentado ou reduzido mais ou através de reticulação química ou corte de cadeia respectivamente usando vários métodos conhecidos na técnica para obter especificamente o peso molecular de polímeros naturais em geral e polissacarídeos em particular. Métodos químicos de redução molecular para polissacarídeos envolvem corte de cadeia usando ácidos, álcalis, oxigênio, ozônio, hipoclorito, peróxido de hidrogênio, hidroperóxidos orgâni- cos tal como, por exemplo, hidroperóxido de butila em conjunto com um catalisador de metal e enzimas apropriadas. Para degradação enzimática de polissacarídeos, enzima apropriada pode ser usada. Por exemplo, polímeros à base de celulose, amido e poligalactomananas funcionalizados com grupos amino podem ser hidrolisados com celulose, amilase e manase (L. R. S. Moreira e E. X. F. Filho, Appl. Microbiol. Biotechnol., 79, 165, 2008), respectivamente. Um método quimio-enzimático, isto é, uma combinação de métodos químicos e enzimáticos, pode ser também usado para diminuir o peso molecular de polissacarídeos aminados da presente invenção. Para proteínas aminadas, proteases podem ser usadas para causar sua degradação molecular. O peso molecular específico pode ser obtido em um processo de alto teor de sólidos ou em solução usando água ou uma mistura de água e solventes orgânicos antes ou após os polímeros serem funcionalizados com grupos amino.

Quando os polímeros funcionalizados com grupos amino compreendem as poligalactomananas aminadas da presente invenção, essas poligalactomananas aminadas podem conter proteínas e/ou proteínas aminadas. Isto é devido ao fato que poligalactomananas podem conter materiais proteináceos e outros polissacarídeos não-poligalactomanana como impurezas. Esses materiais proteináceos e polissacarídeos não-poligalactomanana podem reagir quimicamente com o reagente de aminação e outros agentes de funcionalização para formar os derivados funcionalizados com amina correspondentes. Esses derivados podem não ser completamente removidos durante a purificação das poligalactomananas amidadas. Tipicamente, o teor de nitrogênio das poligalactomananas aminadas contribuído por resíduos de proteína varia de a partir de cerca de 0,01 % a cerca de 1 %.

Quando os polímeros funcionalizados com grupos amino são produzidos a partir de derivados de celulose, preferivelmente éteres de celulose, éteres de celulose amidados podem ser feitos usando vários polímeros de éter de celulose. Esses incluem, mas não estão limitados a, hidroxietilce-lulose, hidroxipropilcelulose, carboximetilcelulose, carboximetilidroxietilcelu- lose, metilcelulose, metilidroxialquilcelulose, hidroxietilidroxipropilcelulose, hidroxietilcelulose hidrofobicamente modificada. Outro éter de celulose comercialmente disponível que pode ser usado como um polímero de base para preparar o polímero amidado é etil hidroxietilcelulose. Processos para fabricação de derivados amino a partir de polissacarídeos contendo carboxi-la incluindo carboximetilcelulose são revelados na Patente U.S. N° 4.963.664, incorporada aqui a título de referência em sua totalidade. A Patente U.S. N° 3.431.254, incorporada aqui a título de referência em sua totalidade, descreve a preparação de hidroxipropilcelulose aminoalquilada. Vários grupos aniônicos, grupos catiônicos e grupos não-iônicos podem ser incorporados aos derivados de celulose. Exemplos de grupos aniônicos incluem, mas não estão limitados a, carboxialquila, sulfonato, sulfato, fosfona-to e silanolato. De interesse particular são derivados de celulose tendo grupos silanol (-Si-OH) ou silanolato (-Si-0'Na+). Esses derivados de celulose tendo grupos silanol (-Si-OH) ou silanolato (-Si-O Na+) podem ser produzidos através do processo descrito na Patente U.S. N° 4.992.538, incorporada aqui a título de referência.

Quitosana, feita através da desacetilação de quitina, carrega grupos -NH2 e pode ser usada para praticar a presente invenção. Ela pode ser modificada com outros grupos amino usando reagentes de aminação apropriados e a quitosana amidada pode ser usada para praticar a presente invenção.

Quando os polímeros funcionalizados com grupos amino são produzidos a partir de éteres de amido, os éteres de amido amidados resultantes podem ser também usados para praticar a presente invenção. Preparação de amido dietilaminoetilado é conhecida (E.A. El-Alfy, S.H. Samaha e F.M. Tera, Starch, Volume 43, Issue 6, 235, 1991; Li-Ming Zhang e Dan-Qing Chen, Starch, Volume 53, Issue 7, 311, 2001). Outros derivados de amido amidados podem ser feitos através de pós-modificação de éteres de amido com agentes de aminação apropriados. Esses incluem amido de hidroxietila, amido de hidroxipropila e amidos hidrofobicamente modificados. Amidos de ocorrência natural são misturas de dois polissacarídeos; a) amilose, um polímero essencialmente linear de α-D-glucopiranose conectado por a- ligações 1-»4 e b) amilopectina, um polímero altamente ramificado de a-D-glucopiranose. A amilopectina é compreendida de cadeias lineares curtas de amilose (grau de polimerização variando de 12-50 unidades a-D-glucopiranose) e carrega ramificações compostas de cadeias de amilose e vários comprimentos que são conectadas pela estrutura principal de amilose através de α-ligações 1h>6. A quantidade relativa desses dois tipos de polímero em uma amostra de amido depende da fonte e determina as propriedades funcionais do amido ou derivados de amido.

Polímeros funcionalizados com grupos amino com base em polímeros sintéticos Uma ampla variedade de polímeros solúveis em água sintéticos úteis na presente invenção está comercialmente disponível. Esses polímeros sintéticos são selecionados do grupo consistido em polialquileno glicóis e seus copolímeros, alcoóis de polivinila, polivinil amina, homo- e copolímeros de ácido acrílico, homo- e copolímeros de ácidos acrílico e metacrílico, homo- e copolímeros de acrilamida, polietilenoimina, polivinilpirrolidona, po-li(éter-poliuretanas), poli(éter-polióis), poli(acetal-poliéteres) e seus copolímeros. Esses polímeros pré-formados podem ser pós-modificados com rea-gentes de aminação sob condições de reação adequadas ou em solução, em uma forma de pasta fluida, estado derretido ou em um processo com alto teor de sólidos em um ambiente aquoso. A preparação de novos poli(acetal-poliéteres) aminados é revelada na Patente U.S. N° 6.162.877, incorporada aqui a título de referência.

Esses polímeros pré-formados podem ser modificados com rea-gentes de aminação adequados sob condições de reação adequadas descritas sob "Polymers functionalized with amino groups based upon natural polymers" acima. Particularmente, polímeros sintéticos carregando -OH, -SH e =N-H podem ser pós-modificados com reagentes de aminação usando condições de reação apropriadas reveladas sob "Polymers functionalized with amino groups based upon natural polymers" acima. Exemplos de tais polímeros incluem polialquileno glicóis, poli(vinil álcool-acetato de covinila) e poli(vinil álcool-co-vinil amina).

Alternativamente, polímeros sintéticos funcionalizados com grupos amino podem ser feitos através da copolimerização de monômeros po-limerizáveis não-aminados com monômeros aminados. Exemplos de monômeros aminados incluem acrilato de 2-(N,N-dietilaminoetila), metacrilato de 2- (N,N-dietilaminoetila), metacrilato de 2-(di-isopropilaminoetila), acrilato de 3- (dimetilaminopentila), N-[3-(N,N-dimetilaminopropil)] acrilamida e N-[3-(N,N-dimetilaminoetil)]acrilamida. O peso molecular dos polímeros sintéticos funcionalizados com grupos amino varia de a partir de cerca de 500 a cerca de 30.000.000 Daltons. A % em mol do monômero aminado no polímero é a partir de cerca de 5% a cerca de 90%. Preferivelmente, a % em mol do monômero aminado é de a partir de cerca de 10% a cerca de 80% e mais preferivelmente ainda de a partir de cerca de 20% a cerca de 70%. Monômeros aminados e monômeros não-aminados múltiplos podem ser usados para preparar um polímero aminado da presente invenção.

Outro aspecto da presente invenção é que os polímeros sintéticos funcionalizados com grupos amino da presente invenção contêm grupos catiônicos em adição a grupos amino. Esses grupos catiônicos fornecem carga positiva aos polímeros sintéticos funcionalizados com grupos amino em um pH de cerca de 2 a cerca de 13. Exemplos de tais grupos catiônicos incluem haleto de -2-hidroxipropiltrialquil amônio (-CH2-CH(OH)CH2-N+ (R3) X"; R3 = um grupo alquila tendo o mesmo número de átomos de carbono ou um número diferente; X = cloro, bromo ou iodo), grupos sulfônio e fosfônio. A densidade de carga catiônica criada a partir desses grupos catiônicos deve ser menos do que cerca de 1 meq/g. O reagente catiônico que pode ser usado para incorporar grupos catiônicos no polímero pode ter qualquer uma das estruturas que seguem: O reagente catiônico pode reagir com o centro nitrogênio do grupo amino dos polímeros funcionalizados com grupos amino para formar um grupo catiônico duplo conforme mostrado abaixo: POLÍMERO

Para incorporar funcionalidade catiônica na estrutura principal do polímero, um reagente catiônico pode ser reagido primeiro com o polímero funcionalizado com grupos amino. Alternativamente, o polímero pode ser primeiro funcionalizado com os grupos catiônicos e então o polímero catiônico resultante pode ser ainda funcionalizado com grupos amino. Ainda outro método para incorporar grupos catiônicos seria reagir o polímero simultaneamente com o reagente de funcionalização amina e o reagente catiônico. A quantidade relativa de funcionalização catiônica e funcionalização amino pode ser obtida especificamente através do ajuste das quantidades do agente de cationização e do agente de funcionalização amino com relação ao peso do polímero.

Dependendo do peso molecular dos polímeros funcionalizados com grupos amino, eles podem ser feitos através de processo de polimeri-zação de solução, suspensão, precipitação ou emulsão. O benefício de condicionamento dos polímeros sintéticos funcionalizados com grupos amino é obtido através da incorporação deles em várias formulações de cuidado pessoal que contêm outros ingredientes ativos ou inativos. Para aplicações de cuidado do cabelo, eles podem ser usados em formulações de xampu. Uma formulação de xampu modelo contém ten-soativos detersivos, agente de espumação, um condicionador de silicone e cloreto de sódio.

Incorporação de polímeros sintéticos funcionalizados com grupos amino proveu condicionamento aperfeiçoado conforme julgado pela energia menor necessária para pentear o cabelo tratado com o xampu contendo lauril éter sulfato de sódio (com 1-3 rnols de óxido de etileno), lauril sulfato de sódio, cocamidopropil betaína e silicone. Eles também proveram aumento significante em deposição de silicone - uma funcionalidade que é altamente desejável por fabricantes de xampu para fornecer condicionamento superior usando menos silicone nas formulações de xampu e aumentar a estabilidade do xampu (prevenção de separação de fase) em armazenamento a longo prazo.

Além de conter polímeros sintéticos funcionalizados com grupos amino da presente invenção, as composições de cuidado pessoal podem conter polímeros catiônicos e modificadores de reologia. Os polímeros catiô-nicos preferidos poderíam ser polímeros sintéticos ou naturais com um peso molecular de a partir de cerca de 1.000 a cerca de 10.000.000 Daltons e carregando uma densidade de carga positiva de cerca de 0,3 meq/g (miliequiva-lente por grama) a cerca de 10 meq/g.

Os grupos amino dos polímeros aminados da presente invenção podem ser parcialmente ou completamente convertidos em grupos catiônicos através da reação do polímero aminado com um halogenoalcano ou um epoxialcano. Se um ácido halogenoalcanoico for usado, por exemplo, ácido cloroacético ou seus sais de metal alcalino, um polímero zwitteriônico seria formado. Tais polímeros poderíam ser também uados em vários produtos de cuidado pessoal incluindo xampus.

Para controlar a reologia dos produtos de cuidado pessoal, polímeros solúveis ou que incham em água adicionais podem ser incorporados. Esses incluem, mas não estão limitados a, polímeros de ácido carboxílico, polímeros de poliacrilato reticulados, poliacrilamida e misturas dos mesmos. PROCEDIMENTOS DE TESTE PADRÃO Peso Molecular Os pesos moleculares ponderais médios foram determinados usando cromatografia de exclusão de tamanho aquosa.

Desempenho de Composições de Cuidado Pessoal Medições de capacidade de pentear cabelo úmido e cabelo seco são métodos de teste típicos usados para medir desempenho de condicionamento em aplicações de xampu e condicionador.

Deposição de silicone em cachos de cabelo a partir de xampus pode ser medida através de várias técnicas. Uma técnica usada para quantificação de deposição de silicone no cabelo é descrita abaixo.

Medição de Deposição de Silicone Cada amostra de cacho de cabelo de 2-5 gramas foi pesada para o mg mais próximo, após remoção do porta-amostra, e posta em jarras de 0,2 kg (8 oz) limpas com aproximadamente 150 ml de cloreto de metileno. As amostras foram agitadas por 1,5 hora em temperatura ambiente. O so-brenadante de cloreto de metileno foi filtrado usando papel filtro Whatman N° 41 e quantitativamente transferido para jarras de 0,2 kg (8 oz) e evaporado até secagem com aquecimento leve e uma aspersão de nitrogênio. Cada amostra foi então dissolvida em 2 ml de clorofórmio-d e quantitativamente transferida para um frasco volumétrico de 5 ml. O enxágues com clorofórmio-d foram usados para transferir cada amostra para o frasco volumétrico de 5 ml. Todos os frascos foram diluídos para a marca com solvente e invertidos. Cada amostra foi examinada em um Nicolet Magna 550 FT-IR com 150 varreduras coadicionadas em resolução de 4 cm'1 e velocidade de 0,4747 usando uma célula salina (‘salt cell”) de curso fixo de 0,1 cm. Um espectro de referência de clorofórmio-d foi usado para subtrair as faixas de solvente (dif=1,0). O nível de silicone foi determinado através da medição da altura do pico do estiramento de Si-CH3 a 1260 cm'1 (linha de base 1286 e 1227 cm'1) seguido por conversão para mg/ml de silicone usando uma curva de calibragem de nível baixo se estendendo de 10-300 partes por milhão (ppm). Cada amostra foi corrigida quanto ao volume de diluição e peso da amostra. Todos os valores são relatados para a ppm mais próxima.

Medição de Desempenho de Pentear Úmido/Seco - Condições de Cabelo Europeu Castanho Médio Virgem Medida em temperatura e umidade constantes (22,2°C) e 50% de umidade relativa).

Equipamento: Instron 1122 (907 g (2 Ib). Célula de carga, faixa de 500 gramas usada) Procedimento de pré-lavaqem: Cada cacho foi lavado duas vezes com lauril sulfato de sódio (SLS) ou outros tensoativos aniônicos, por exemplo, lauril éter sulfato de sódio (SLES) usando 0,1 g-5 g de tensoativo/grama de cacho, lavagem duas vezes com água e então secagem ao ar da noite para o dia a 22,2°C (73° F) e umidade relativa de 50%. Os cachos lavados duas vezes foram penteados à mão 5 vezes com pente de dente largo e 5 vezes com pente de dente pequeno (total de 10x). O protocolo para pentear que segue foi usado para cabelo virgem. Dois a três cachos foram usados e a média relatada de dois a três cachos penteados 8 vezes por cacho, com mais pré-penteado dos cachos ates da medição conforme descrito acima.

Procedimento de xampu 1. Cada cacho foi lavado xampu duas vezes com 0,1-0,5 g de xampu por 1 grama de cacho (cada cacho pesava 3,0 g). 2. Cada cacho lavado com xampu foi penteado à mão duas vezes com pente de dente largo. 3. O cacho penteado à mão foi carregado em um instrumento Instron e a peça da haste foi baixada para o botão stop. O cacho foi penteado duas vezes com pente de dente pequeno e arrumado em pentes duplos. O Instron foi operado sob condições padrão.

Após o teste ser realizado, o cacho foi pulverizado com água deionizada para mantê-lo úmido. Usando um papel toalha, líquido em exces- so foi retirado dos pentes duplos. A peça da haste foi retornada para o botão stop e os cachos postos novamente em pentes duplos. O cacho foi novamente trabalhado sob condições padrão. Um total de oito testes foi realizado em cada cacho. 4. Após os oito testes terem terminado, o cacho foi mantido pendurado da noite para o dia. 5. No dia seguinte, cada cacho foi penteado seco e testado oito vezes. 6. A energia para pentear seco foi medida por 16 rodadas do Instron e os resultados relatados com desvio padrão. 7. A energia de para pentear úmido foi medida por 16 rodadas do Instron e os resultados relatados com desvio padrão.

Viscosidade A viscosidade das composições foi medida usando um viscôme-tro Brookfiedl LVT com um eixo N° 4 a 30 rpm e a 25°C.

Os exemplos que seguem vão servir para ilustrar a invenção, partes e porcentagens sendo em peso a menos que de outro modo indicado. EXEMPLO 1 Aminação de guar com cloridrato de cloreto de dietilaminoetila (DEAECI.HCI) A um reator de teor de sólidos alto, equipado com abas para facilitar a mistura de materiais sólidos ou semissólidos, foram carregados água (200 g), borax (2,6 g) e cloridrato de cloreto de N,N-dietilaminoetila (100 g). Após vedação do reator, os teores do reator foram aquecidos para 80°C. Então o reator foi aberto e guar splits (200 g; "como é"; umidade = 8%) foram adicionados sob agitação suave a 30 rpm. O reator foi novamente vedado e o interior do reator teve oxigênio retirado e aquecido a 80°C por 30 minutos sob agitação constante. Então os teores do reator foram esfriados para 65°C durante um período de 15 minutos. Após isso, o reator foi aberto e hidróxido de sódio (49 g) foi adicionado ao guar hidratado. Seguindo a adição de hidróxido de sódio, o reator foi vedado e o interior do reator teve o oxigênio retirado. A mistura de reação resultante foi aquecida a 65°C por 3 horas, esfriada para 35°C e aberta. A mistura de reação foi coletada, lavada quatro vezes com água e o polímero purificado foi desidratado com acetona. O polímero desidratado com acetona foi deixado secar ao ar por 24 h. O teor de volátil do guar dietilaminoetilado seco ao ar (DEAE-guar) foi 19%. Então a viscosidade Brookfield da solução 1,6% em pH ~6 foi 15.300 cps a 25°C a 30 rpm usando eixo N° 4. A solução era levemente nebulosa. A substituição molar de DEAE de DEAE-guar foi 0,34 conforme medido através de espectroscopia 1H-RMN. Em adição ao grupo de DEAE, o guar aminado era provável de conter grupos da estrutura geral que segue. EXEMPLO 2 Aminação de guar com cloridrato de cloreto de dimetilaminoetila na presença de NaOH. O Exemplo 1 foi repetido usando cloridrato de cloreto de dimetilaminoetila. As quantidades de vários reagentes usados foram: a) Guar Split - 200 g b) Água - 200 g c) Cloridrato de Cloreto de Ν,Ν-Dimetilaminoetila - 84 g d) Borax - 2,8 g e) Hidróxido de Sódio - 49 g O teor de volátil do guar dimetilaminoetilado seco ao ar (DMAE-guar) foi 9,8%. A viscosidade Brookfield da solução 1,6% em pH ~6 foi 5650 cps a 25°C a 30 rpm usando um eixo N° 4. A solução era nebulosa. A substituição molar de DMAE do DMAE guar foi 0,108 medida através de espectroscopia 1H-RMN. EXEMPLO 3 Modificação de guar catiônico com grupos DEAE.

Guar catiônico (grau de substituição catiônica = 0,18) (400 g; umidade -50% em peso), feito através da reação de guar Split com solução 65% de cloreto de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamônio (reagente catiônico Dow Quat 199, disponível da Dow Chemical Company) na presença de hidróxido de sódio foi carregado no reator de alto teor de sólidos. Então sob agitação suave foram adicionados hidróxido de sódio (25 g) e cloridrato de cloreto de N,N-dimetilaminoetila (52 g). Após vedação do reator e retirar oxigênio do interior do reator, a mistura de reação resultante foi aquecida a 60°C por 4 h. O reator foi então esfriado para 40°C, aberto e a mistura de reação foi coletada. A mistura de reação bruta foi purificada através de lavagem com 80:20 de metanol/água e acetona. O material lavado com acetona foi seco em ar por 24 h. O teor de volátil do guar catiônico dietilaminoetilado seco ao ar (guar catiônico DEAE) foi 15,3%. A viscosidade Brookfield da solução 1,6% em pH -6 foi 260 cps a 30 rpm usando eixo N° 4. A solução era quase transparente. O peso molecular ponderai médio do guar catiônico DEAE era cerca de 600.000 Daltons.

Uma solução a 1% do guar catiônico DEAE foi dializada em um banho de água por 10 dias usando membrana de acetato de celulose Spec-trapor® (PM de cutoff -5000) (disponível da Spectrum Laboratories Inc.) para remover impurezas não-guar de peso molecular baixo. Análise da amostra dialisada através de 1H-RMN mostrou que guar catiônico DEAE tinha um grau de substituição catiônica de 0,175 e substituição molar de DEAE de 0,125. EXEMPLO 4 Reação de guar com DEAECI.HCI e cloreto de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetil amônio Preparação de guar catiônico dietilaminoetilado Primeiro, um DEAE-guar foi feito de acordo com o Exemplo 1 usando os re-agentes que seguem, a) Guar Split - 200 g b) Água - 200 g c) Cloridrato de Cloreto de Ν,Ν-Dimetilaminoetila -100 g d) Borax - 2,6 g e) Hidróxido de Sódio - 49 g A este DEAE guar a 35°C foram adicionados in situ solução a-quosa 65% de cloreto de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamônio (reagente cati-ônico Dow Quat 188, disponível da Dow Chemical Company) (84,5 g) e hidróxido de sódio (9 g). Após vedação do reator, o teor do reator teve oxigênio retirado, aquecido a 60°C por 1,5 h e esfriado para 35°C. A mistura de reação foi coletada, lavada quatro vezes com água e o polímero purificado foi desidratado com acetona. O polímero desidratado com acetona foi deixado secar ao ar por 24 h. O teor de volátil do guar catiônico dietilaminoetilado seco ao ar (guar catiônico DEAE) foi 15,2%. A viscosidade Brookfield da solução 1,6% em pH ~6 foi 3245 cps a 25°C a 30 rpm usando eixo N° 4. A solução de guar catiônica DEAE era nebulosa. O peso molecular ponderai médio do guar catiônico DEAE era cerca de 1.330.000 Daltons.

Análise da amostra através de 1H-RMN mostrou que o guar catiônico DEAE tinha um grau de substituição catiônica de 0,16 e uma substituição molar de DEAE de 0,33. A fração do cloreto de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamônio enxertado no centro nitrogênio do grupo dietilami-noetila foi 15%. EXEMPLO 5 Preparação de hidroxietilcelulose hidrofobicamente modificada (clorofe-nil)propilpiperazinilada (CPPPZ-HMHEC) Hidroxietilcelulose hidrofobicamente modificada Natrosol® Plus (HMHEC) (Grau 330) (100 g) (disponível a Hercules Incorporated, Wilming-ton, Delaware) foi transformada em pasta fluida em uma mistura de álcool t-butílico (450 g) e solução de hidróxido de sódio (6 g de NaOH dissolvidos em 30 g de água) e alcalizada por 30 minutos em uma atmosfera de nitrogênio. A esta pasta fluida alcalizada foi adicionada uma dispersão de cloridrato de cloreto de 1-(3-cloropropil)-4-(3-clorofenil)piperazina, CI(CH2)3-N(CH2)2-N-C4H4CI, (2 g) em água (30 g). A mistura de reação resultante foi aquecida a 95°C por 4 h. Então a mistura de reação foi esfriada para temperatura ambiente, neutralizada com ácido clorídrico 36% (12,6 g) e filtrada. O resíduo foi lavado três vezes com mistura 80:20 de acetona/água e finalmente desidratada com acetona. O polímero desidratado foi seco em um secador de leito fluido a 50°C por 0,5 h.

Dados analíticos após diálise: Umidade - 2,06%; Cinza (Na2S04) - 0,55%; Nitrogênio - 0,132%; grau de substituição CPPPZ = 0,016. EXEMPLO 6 Preparação de hidroxietilcelulose hidrofobicamente modificada dibenzilami-noetilada (DBAE-HMHEC) O Exemplo 5 foi repetido usando 4 g de cloridrato de N-(2-cloroetil)dibenzilamina como o reagente de aminação.

Dados analíticos após diálise: Umidade - 5,86%;

Nitrogênio - 0,088%; grau de substituição CPPPZ = 0,016; grau de substituição de dibenzilaminoetila - 0,0022. EXEMPLO 7 Preparação de hidroxietilcelulose hidrofobicamente modificada N-etil-N-feníl-aminoetilada (EPAE-HMHEC) O Exemplo 5 foi repetido usando N-(2-cloroetil)-N-eti!amina como o reagente de aminação. Os reagentes usados foram: a) Natrosol® Plus HMHEC (Grau 330) - 100 g b) Álcool t-butílico - 450 g c) Hidróxido de sódio - 5 g d) Água - 30 g e) Cloreto de N-Etil-N-fenilaminoetila - 2,48 g f) Ácido clorídrico (36%) -11,3 g Dados analíticos após diálise: Umidade - 2,88%;

Cinza (Na2S04) - 0,72%;

Nitrogênio - 0,053%; grau de substituição de N-etil-N-fenilaminoetila - 0,012 022. EXEMPLO 8 Preparação de hidroxietiicelulose hidrofobicamente modificada dietilaminoeti-lada (DEAE-HMHEC) O Exemplo 5 foi repetido usando cloridrato de cloreto de N,N-dietilaminoetila como o reagente de aminação. Os reagentes usados foram: a) Natrosol® Plus HMHEC (Grau 330) - 100 g b) Álcool t-butílico - 450 g c) Hidróxido de sódio - 6 g d) Água - 30 g e) Cloridrato de cloreto de Ν,Ν-Dietilaminoetila - 2 g f) Água - 30 g f) Ácido clorídrico (36%) -11,3 g Dados analíticos após diálise: Umidade -1,79%;

Cinza (Na2S04) -1,02%;

Nitrogênio - 0,026%; grau de substituição de dietilaminoetila - 0,006. EXEMPLO 9 Preparação de hidroxipropilcelulose dietilaminoetilada (DEAE-HPC) A uma mistura de álcool t-butílico (160 g), n-heptano (720 g), água (50 g) e hidróxido de sódio (26 g) em um reator Chemco foi adicionada celulose Extranier PHV (84 g; peso "como é"). A pasta fluida de celulose resultante foi misturada em temperatura ambiente por 1 h em uma atmosfera de nitrogênio. Através da porta do reator foi adicionado cloridrato de cloreto de N,N-dietilaminoetila (40 g). O reator foi fechado e óxido de propileno (240 g) foi adicionado. A mistura de reação resultante foi aquecida a 75°C por 2 h, a 85°C por 1 h e a 95°C por 3 h em uma atmosfera de nitrogênio. Então a mistura de reação foi esfriada para temperatura ambiente. A mistura de reação foi filtrada sob sucção e o resíduo lavado com água fervente em pH ~8,5. A torta filtrada úmida foi seca em um secador de leito fluido a 90°C por 1 h.

Análise: Substituição molar de hidroxipropila - 3,8;

Nitrogênio - 0,86%; grau de substituição de dietilaminoetila - 0,24; viscosidade Brookfield da solução 1 % a 25°C a 30 rpm usando um eixo N° 4 - 440 cps. EXEMPLO 10 Preparação de 2-morfolinoetil hidroxipropilcelulose O Exemplo 5 foi repetido usando 43 g de cloridrato de 4-(2-cloroetil)morfolina.

Análise: Substituição molar de hidroxipropil - 4,25;

Nitrogênio - 0,96%; grau de substituição de 2-morfolinoetila - 0,33; viscosidade Brookfield da solução 1 % a 25°C a 30 rpm usando um eixo N° 4 - 285 cps. EXEMPLO 11 Preparação de polietileno glicol dietilaminoetilado A um reator de teor de sólidos alto foram carregados polietileno glicol (peso molecular -4000) (500 g), cloridrato de cloreto de N,N-dietilaminoetila (50 g) e hidróxido de sódio (30 g). O reator foi vedado e o interior do reator teve oxigênio retirado. A mistura de reação resultante foi aquecida a 80°C por 2 h para obter o polietileno glicol dietilaminoetilano. Espectro de 1H-RMN da amostra confirmou o enxerto de grupos dietilaminoetila nos terminais da cadeia do polietileno glicol. EXEMPLO 12 Preparação de poliacetal-poliéter aminado carregando centros nitrogênio terciário na estrutura principal A um reator de teor de sólidos alto foram carregados polietileno glicol (peso molecular -4000) (500 g), Rhodameen T-15 (Disponível da Rho-dia) (C16/C18-amina contendo cerca de 15 rnols de óxido de etileno) (61 g) e hidróxido de sódio (20,5 g). O reator foi vedado e o interior do reator teve oxigênio retirado. A mistura de reação resultante foi aquecida a 75°C por 1 h. Então dibromometano (40 g) foi adicionado ao polietileno glicol alcalizado derretido e a mistura de reação resultante aquecida a 80°C por 2 h para formar o copolímero de polietileno glicol aminado.

Analítico: Peso molecular ponderai médio - 40.400; polidispersidade - 2,12; teor de Ci6 - 0,13%; teor de Ci8 - 0,21%. O copolímero de polietileno glicol aminado era solúvel em água. Espectro de 1H-RMN da amostra confirmou a incorporação de Rhodameen T-15 na estrutura principal do copolímero. Ele tinha a estrutura que segue: R R = Ci6 e Ci8 EXEMPLO 13 Polímeros aminados em formulações de xampu modelo Três polímeros aminados (DEAE-guars) produzidos no Exemplo 12 foram avaliados em formulações de xampu modelos contendo lauril éter sulfato de sódio (SLES; contendo 2 rnols de óxido de etileno) (12%), coca-midopropil betaína (2%), lauril sulfato de sódio (SLS) (6%), cloreto de sódio (1%) e silicone (dispersão aquosa 50% de Dimethicanol, disponível da Dow Corning) (1,5%). A quantidade de polímero aminado usada na formulação foi 0,2%. O pH do xampu era 5,4-5,8.

Teste de Pentear As medições para pentear úmido foram realizadas em um instrumento Instron usando cachos de cabelo castanho virgem que tinham sido tratados com o DEAE-guar como um polímero de condicionamento. O trabalho necessário para pentear um cacho após tratamento com um condicionador foi medido como gramas de força vezes distância por grama de cacho (gf-mm/g). O trabalho requerido para pentear o cabelo úmido após tratamento dos cachos de cabelo com as composições de condicionamento foi medido. Foi também medida a quantidade de silicone depositado no cabelo em conjunto com vários polímeros aminados. Os resultados são mostrados na Tabela 1.

Tabela 1 Dados de energia para pentear úmido e deposição de silicone para guar a-minados aGuar catiônico N-Hancer 3270 = Um guar catiônico comercial (grau de substituição catiônica - 0,12 a 0,15) disponível da Hercules incorporated, uma subsidiária de Ashland, Inc. bGuar catiônico Jaguar C-17 = Um guar catiônico comercial (grau de substituição catiônica - 0,2 a 0,25) disponível da Rhodia. cGuar catiônico experimental; grau de substituição catiônica (DS) - 0,34. dSubstituição molar de DEAE (MS) = 0,28. eSubstituição molar de DEAE (MS) = 0,34. fSubstituição molar de DEA (MS) = 0,33; grau de substituição catiônica (DS) = 0,16.

Como pode ser visto na Tabela 1, DEAE-guars como polímeros de condicionamento reduziu significantemente o trabalho para pentear úmido para cabelo castanho virgem. O trabalho para pentear reduzido está de acordo com a quantidade de silicone depositada no cabelo. Quanto maior a quantidade de silicone depositada no cabelo, menor o trabalho para pentear úmido. A quantidade de silicone depositada no cabelo foi medida como a quantidade de silício elementar (Si) depositada no cabelo e é expressa em ppm (partes por milhão).

Embora a invenção tenha sido descrita com referência a modalidades preferidas, deve ser compreendido que variações e modificações em forma e seus detalhes podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da invenção reivindicada. Tais variações e modificações devem ser consideradas dentro do âmbito e escopo das reivindicações apensas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (13)

1. Composição de cuidado pessoal aqiiosa, caracterizada pelo fato de que compreende um condicionador e um polímero funcionalizado com um grupo contendo amino, sendo que o dito grupo contendo amino é pendente e o polímero funcionalizado com o grupo contendo amino apresenta a estrutura que segue: POLÍMERO- na qual o polímero compreende uma poligalactomanana apresentando uma pluralirade de grupos hidroxila, sendo que pelo menos um dos grupos hidroxila reage para formar uma ligação de oxigênio com Y do grupo contendo amino, e sendo que a poligalactomanana apresenta grupos silanoi {-Si-OH) ou silanolato {-Si-θ' Na+); sendo que Y é uma porção alquileno bivalente ou alquileno bivalente substituída; Ri e Ra são iguais ou diferentes e são grupo hidrogênio, C1-C20 alquila, C1-C20 arila ou C1-C20 alquíl(arila); n é um número inteiro entre 1 e 10; Z é um contra-ânion; e sendo que o condicionador é selecionado do grupo consistindo em tensoativos catiônicos, polímeros catiônicos, ácidos nucleicos, lipídeos, silicones, óleo de hidrocarbono, ésteres graxos e combinações dos mesmos.

2. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o condicionador compreende um silicone.

3. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o silicone é selecionado do grupo consistindo em materiais de poliorganossioxanas, poliéter copolióis de po I i org a no ss i loxana, amodimeticonas e poli di metí Isioxa na catiônica.

4. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o silicone contém um grupo funcional selecionado do grupo consistindo em amino, amônio, hidroxila, epóxi e polialquileno glicóis.

5. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição de cuidado pessoal aquosa compreende ainda pelo menos um ingrediente adicional selecionado do grupo consistindo em tensoativo, modificador de reologia, agente de espumação, agente emulsificante, corante, fragrância, conservante, agente antimicrobiano, agente de alvejamento, agente lubrificante, agente de viscosificação, agente de deslizamento, opacificante, sal e misturas dos mesmos.

6. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a poligalactomanana é selecionada do grupo consistindo em goma de feno grego, goma de guar, goma de tara, goma de alfarroba e goma de cassia.

7. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a poligalactomanana compreende guar.

8. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que Z' compreende um ânion simples, um oxoânion ou um ânion de um ácido orgânico.

9. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero compreende ainda um polímero catiônico.

10. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o polímero catiônico é selecionado do grupo consistindo em hidroxietilcelulose catiônica, hidroxietilcelulose catiônica hidrofobicamente modificada, amidos catiônicos, poligalactomananas catiônicas, poligalactomananas hidroxialquiladas catiônicas e cloreto de dialildimetilamônio catiônico.

11. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o polímero catiônico compreende poligalactomananas catiônicas.

12. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a poligalactomanana catiônica compreende guar catiônico.

13. Composição de cuidado pessoal aquosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que n é um número inteiro entre 1 e 5.