CA1092610A - Produits de condensation du glycidol sur les diglycolamides a chaine grasse et procede pour les preparer - Google Patents
Produits de condensation du glycidol sur les diglycolamides a chaine grasse et procede pour les preparerInfo
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Abstract
Composés de formule: R-CONH - CH2- CH2 -O - CH2-CH2- O -¢CH2- CHOH - CH2 - O?n H (I) dans laquelle R désigne un radical ou un mélange de radicaux aliphatiques linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, pouvant comporter éventuellement un ou plusieurs groupements hydroxyles, ayant de 8 à 30 atomes de carbone, d'origine naturelle ou synthétique; n représente un nombre entier ou décimal de 1 à 5 et désigne le degré de condensation moyen. Ces produits donnent des compositions plus moussantes et rendent les cheveux plus doux. Compositions les contenant et procédé de préparation.
Description
La présente invention a pour objet des composés non-ioniques polyhydroxylés obtenus par polycondensation du glycidol sur les diglycolamides à chaine grasse, en catalyse alcaline, leur procédé de préparation et leur utilisation comme agents de surface, en particulier dans des compositions cosmétiques, par exemple dans des compositions cosmétiques moussantes.
Les composés non-ioniques polyhydroxylés obtenus par condensation du glycidol sur des alphadiols à chalne grasse, en catalyse alcaline et leur utilisation dans des compositions cosmé-tiques sont connus par le brevet fran,cais No. 2.091.516 de la demanderesse.
On a découvert que les diglycolamides polyhydroxylés produisent une mousse plus onctueuse que les composés polyhydroxy-lés préparés à partir d'alcools ou de diols, et utilisés dans des compositions cosmétiques pour cheveux ils rendent les cheveux plus doux.
Le procédé de condensation du glycidol sur certains com-posés organiques, entre autres sur certaines amides carboxyliques, en présence d'un catalyseur alcalin, est connu par le brevet US No.
Les composés non-ioniques polyhydroxylés obtenus par condensation du glycidol sur des alphadiols à chalne grasse, en catalyse alcaline et leur utilisation dans des compositions cosmé-tiques sont connus par le brevet fran,cais No. 2.091.516 de la demanderesse.
On a découvert que les diglycolamides polyhydroxylés produisent une mousse plus onctueuse que les composés polyhydroxy-lés préparés à partir d'alcools ou de diols, et utilisés dans des compositions cosmétiques pour cheveux ils rendent les cheveux plus doux.
Le procédé de condensation du glycidol sur certains com-posés organiques, entre autres sur certaines amides carboxyliques, en présence d'un catalyseur alcalin, est connu par le brevet US No.
2.089.569 de Ludwig ORTHNER et Claus HEUCK.
Cependant, le procédé indiqué dans ce brevet ne permet d'obtenir des produits suffisamment solubles à partir de ces amides qu'en utilisant un grand excès de glycidol.
Ainsi, dans l'exemple 4 de ce brevet dans lequel le com-posé organique de départ est un hydroxy-éthylamide d'acides gras du coprah, on utilise pour solubiliser 25 parties de cet amide, 75 parties de glycidol, ce qui correspond à 10 moles de glycidol par mole d'amide.
Il est surprenant de constater que, par addition rapide du glycidol à des diglycolamides à chaine grasse, à la température d'environ 100-150C, et avantageusement de 130C, en présence de catalyseurs alcalins, et en particulier d'hydroxydes ou d'alcoolates ~09Zt~O
alcalins, et de préférence d'hydroxyde ou méthylate de sodium ou d'hydroxyde de potassium, le milieu réactionnel reste parfaitement homogène et que l'hydrosolubilité est atteinte pour 1 à 5 moles de glycidol par mole d'amide, selon la longueur de la chaine grasse.
La solubilisation insuffisante des amides carboxyliques selon le procédé du brevet US 2.089.569 s'explique par le fait qu'une grande partie du glycidol, en se condensant sur lui-même pour former des polyglycérols, est ainsi inutilisée pour la réac-tion de condensation proprement dite. Cette condensation du gly-cidol sur lui-même est facilitée par la température élevée préco-nisée par le brevet américain et le chauffage prolongé favorise la dégradation des produits obtenus.
L'invention a pour objet des composés de formule:
2 CH2 - 0 - CH2 - 0 - / CH2-CHOH-CH 0~ H (I) dans laquelle R désigne un radical ou un mélange de radicaux ali-phatiques, linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, pouvant comporter éventuellement un ou plusieurs groupements hydroxyles, ayant de 8 à 30 atomes de carbone, d'origine synthétique ou natu-relle, n représente un nombre entier ou décimal de 1 à 5 et désigne le degré de condensation moyen.
Comme exemples de radicaux représentés par R on peut citer les radicaux octyle, nonyle, décyle, undécyle, dodécyle, tridécyle, tétradécyle, pentadécyle, hexadécyle, heptadécyle, oc-tadécyle, eicosyle et leurs mélanges, le radical oléique ou octa-décenyle, le mélange des radicaux aliphatiques dérivés des acides gras du coprah, des acides gras de coprah étêté, des acides gras de palmiste, des acides gras de ricin, des acides gras de la cire d'abeilles, des acides gras de la lanoline, éventuellement hydro-génés, particulièrement intéressants dans les compositions cosmé-tiques.
On sait que la lanoline contient des acides aliphatiques 10926~0 ayant de 9 à 30 atomes de carbone qui se trouvent sous forme d'acides-n-alcanoïques, isoalcanoïques (de formule (CH3)2-CH-(CH2)n-COOH), n pouvant prendre les valeurs 6, 8, 10, 12 et 14), anteisoalcanoïques (de formule CH3-CH-(CH2)n-COOH), _ pouvant prendre les valeurs 4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24 et 26), 2-hydroxy n-alcano'iques, 2-hydroxy-isoalcanoïques.
L'article de ~D~ Van DAM et al intitulé "New lanolin acid esters" in American Perfumer and Cosmetics vol. 84, Août 1969 indique la composition détaillée des acides de la lanoline.
La présente invention a également pour objet un procédé
de préparation des composés de formule (I), en deux stades. Dans un premier stade on prépare un diglycolamide de formule R CO NH CH2 CH2 O CH2 CH2 OH (II) dans laquelle R a la meme signification que dans la formule (I) en condensant à une température de 180-210C et en particulier de 190-195 C la diglycolamine (I) avec un acide gras de formule R - COOH (III) dans laquelle R a la signification ci-dessus indiquée, avec éli-mination de l'eau par distillation, ou (2) avec un alkylester in-férieur et de préférence avec un ester méthylique ou éthylique de l'acide de formule (III) avec élimination de l'alcool méthylique ou éthylique formé.
Pour obtenir un diglycolamide de bonne qualité on uti-lise un excès de diglycolamine qui est ensuite éliminé après con-densation par distillation sous vide.
On utilise avantageusement 2 moles de diglycolamine par mole d'acide gras ou par mole d'ester.
Il est essentiel que l'indice d'acide du diglycolamide ainsi préparé soit le plus bas possible et de préférence inférieur à 2, afin d'éviter la formation de savon alcalin lors de la con-densation avec le glycidol.
Dans un second stade on condense n molécules de glycidol l~9Z61V
sur le diglycolamide obtenu dans le premier stade. On réalise cette condensation à une température comprise entre environ 100 et 140C, de préférence entre environ 120 et 130C, en présence d'un catalyseur alcalin. On utilise comme catalyseur alcalin de préférence un hydroxyde ou un alcoolate alcalin, par exemple de sodium ou de potassium, dans les proportions de 0,05 à 0,15 mole et de préférence de 0,08 mole par mole de diglycolamide. Avant d'introduire le glycidol on veille à éliminer l'alcool ou l'eau provenant du catalyseur, par exemple, lorsqu'on utilise un alcoo-late ou un hydroxyde alcalin, sous forme de solution alcoolique ou aqueuse concentrée.
Le glycidol est ajouté progressivement en atmosphère inerte par exemple d'azote dans le diglycolamide fondu, en réglant la tempQrature afin de compenser la forte exothermicité de la réaction et éviter une élévation de température. La réaction est pratiquement instantanée. On maintient à environ 120-130C
pendant une demi-heure après la fin de l'introduction du glycidol.
On condense généralement de 1 à 5 moles de glycidol par mole de diglycolamide. Il est possible de condenser plus de 5 moles mais cela ne semble pas utile car l'hydrosolubilité des diglycolamides est obtenue en général pour une valeur de _ de 1 à.5; n peut représenter un nombre entier ou décimal et il désigne le degré
de polymérisation moyen. Il se forme un mélange de composés répondant tous à la formule générale (I) mais pour lesquels le nombre de molécules de glycidol fixées peut être supérieur ou inférieur au degré de polymérisation moyen n.
Les composés ainsi préparés sont des agents de surface et selon le cas des mouillants, moussants, détergents, épaissis-sants, peptisants ou émulsionnants.
Les chaines en C8-Cl0 sont des mouillants, en Cl2-Cl4 et les chaines naturelles dérivées des acides de coprah et de palmiste sont des moussants et détergents, les chaines en Z~10 C16-C20 ou plus complexes comme celles dérivant des acides de la lanoline ont plutôt des propriétés émulsionnantes.
Les amides polyhydroxylés de formule (I) présentent par rapport aux amides oxyéthylénés l'avantage d'être plus hydro-philes et leur solubilité dépend moins de la température. En effet, la solubilité des agents de surface oxyéthylénés diminue à mesure que la température augmente.
L'invention a également pour objet une composition cosmétique sous forme de solution aqueuse, hydroalcoolique ou alcoolique et plus spécialement de shampooing, de composition pour bains de mousse, de suspension, de dispersion ou d'émulsion, caractérisée par le fait qu'elle renferme un ou plusieurs compo-sés de formule (I) dans une proportion de 0,1 à 50% et générale-ment de 0,1 à 30%.
La composition peut également se présenter sous forme d'une solution épaissie ou de gel.
Ces compositions peuvent renfermer en dehors des compo-sés de formule (I) des adjuvants cosmétiques, par exemple d'autres tensio-actifs, non-ioniques, cationiques, anioniques, amphotères ou zwitterioniques, des synergistes de mousse, des stabilisateurs de mousse, des séquestrants, des surgraissants, des épaississants, des adoucissants, des antiseptiques, des conservateurs, des ger-micides, des colorants, des parfums, etc.
Les compositions cosmétiques selon l'invention ont un pH de 2,5 à 11 et de préférence de 3 à 8.
Les compositions peuvent également renfermer des pro-pulseurs et être conditionnées sous forme d'aérosols.
L'invention est illustrée par les exemples non limita-tifs ci-après. Préparation des composés de formule (I) dans laquelle R désiqne le radical undécyle (dérivé de l'acide lauri-que) et n désiqne respectivement 2 et 1,5.
~09Z61~
Premier stade Préparation du diglycolamide laurique.
Dans un appareil de 500 ml, permettant de chauffer à
200C et distiller à pression atmosphérique et sous vide, on introduit 200 parties ~1 mole), d'acide laurique et 210 parties de diglycolamine (2 moles). On chauffe sous atmosphère d'azote jusqu'à 190-195C, tout en distillant l'eau formée au cours de la réaction.
On maintient à cette température pendant 4 heures.
L'indice d'acide est alors S 1.
On fait alors progressivement le vide de façon à distil-ler l'excès de diglycolamine à 190C et sous 3 à 5 mmHg.
Le diglycolamide ainsi obtenu a les caractéristiques suivantes:
- Indice d'acide 0,4 - 1 - Indice d'amine 1 - 3 - Indice d'hydroxyle 190 - 195 Deuxième stade Condensation avec le glycidol.
Dans un appareil de 1000 ml permettant de distiller sous vide et muni d'une ampoule d'introduction, d'un thermomètre, d'une tubMlure d'introduction d'azote, on introduit 287 parties (1 mole) de diglycolamide laurique préparé dans le premier stade on y ajoute 7,5 parties d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à 49%. On fait le vide dans l'appareil et on élève la température à 130C sous 10-15 mmHg, de façon à éliminer parfai-tement l'eau. On casse le vide par un courant d'azote et on introduit progressivement par l'ampoule 148 parties (2 moles) de glycidol, tout en refroidissant de façon à maintenir la tempéra-ture à 130C.
La réaction est exothermique et quasi instantanée.
On maintient à 130C pendant 1/2 heure après la fin de ~0926~0 l'introduction.
Le produit obtenu a les caractéristiques suivantes:
Indice d'hydroxyle : 380-385 (théorique : 385) Indice d'acide : 0 Point Kraft à la concentration de 0,5% dans l'eau:
21-22oc Point de trouble à la concentration de 0,5% dans l'eau > 100C
Point de trouble à la concentration de 0,5% dans une solution aqueuse de NaCl a 10% : 46C.
On répète le deuxième stade sauf qu'au lieu de 2 moles de glycidol on condense 1,5 mole de glycidol par mole de diglyco-lamide.
Le produit obtenu a un point Kraft de 24,5C (en solu-tion à 0,5% dans l'eau).
Selon le mode opératoire décrit ci-dessus on prépare d'autres diglycolamides sur lesquels on condense de 1 à 5 moles de glycidol. Les composés préparés et leurs caractéristiques figurent sur le tableau ci-après qui comporte 9 colonnes. La colonne 1 indique le diglycolamide préparé, les colonnes 2, 3, 4, indiquent respectivement l'indice d'acide, l'indice d'amine et l'indice d'hydroxyle du diglycolamide. Les colonnes 5 à 8 indi-quent les caractéristiques des composés de formule (I) préparés:
la colonne 5 indique le degré de polycondensation moyen n, la co-lonne 6 indique le point de Kraft en C à la concentration de 0,5% dans l'eau, la colonne 7 indique le point de trouble à la concentration de 0,5% dans l'eau, la colonne 8 indique le point de trouble à la concentration de 0,5% dans une solution aqueuse de ~aCl à 26% ou à 10%.
Les composés de formule (I) préparés à partir d'acides gras saturés ont un point de Kraft relativement élevé.
Il est possible de réaliser des mélanges formant un ~092610 eutectique dont le point de Kraft est inférieur à 0C.
Comme exemples de tels mélanges on peut citer les sui-vants:
Mélange de composés de formule (I) où n a une valeur statistique moyenne de 3, contenant pour 100 parties en poids:
33,50 parties où R dérive de l'acide laurique, 16,50 parties où
R dérive de l'acide myristique, 25 parties où R dérive de l'acide oléique et 25 parties où R dérive des acides gras du coprah.
Mélange de composés de formule (I) où n a une valeur statistique moyenne de 3, contenant pour 100 parties en poids:
36,6 parties où R dérive de l'acide laurique, 15,8 parties où R
dérive de l'acide myristique et 47,6 parties où R dérive des acides gras du coprah.
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EXEMPLES D'APPLICATION
EXEMPLE Al Shampooing Composé de formule (I) dans laquelle R désigne un mélange de radicaux aliphatiques dérivés des acides de coprah ét8té . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 g n désigne 2,5 Chlorure de distéaryl diméthylammonium, commercialisé sous la marque de commerce "Cemulcat K 2 SH" tArmour I.C.I.) . . . . 0,4 g Chlorure de coprah diméthyl éthoxy ammonium . . . . . . . . 1 g Diéthanolamides de coprah . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 g Distéarate de glycol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 g Parfum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 g Colorant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 g Acide lactique q.s.p. pH 3 Eau q.s.p. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 g Appliquée sur tête, ce shampooing d'aspect nacré pro-cure une mousse abondante et favorise le dém81age des cheveux mouillés. Après séchage, les cheveux sont doux, brillants et agréables au toucher. On peut réaliser d'autres formules de shampooing de ce style en faisant varier la concentration du com-posé de formule (Ij entre 3 et 20% et le pH de 3 à 8.
Shampooing Composé de formule (I) dans laquelle R désigne le radical undé-cyle dérivé de l'acide laurique n désigne 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 g Polymère cationique dérivé de la cellulose, commercialisé
sous la marque de commerce "Polymère JR 400" par Union Carbide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,7 g (CH2-cH2-o~x H
2 2 y X + y = 5 commercialisé sous la marque de commerce "Ethomeen 18/15" par Rhône-Progil Gélatine commercialisée sous la marque de commerce "ASF/T" par Rousselot-Kuhlmann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g Acide lactique q.s.p. pH 7 Eau q.s.p. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 g On obtient une solution limpide qui donne une mousse douce qui s'élimine facilement au rin~age. Les cheveux se démê-lent très facilement et, après séchage, possèdent du gonflant et de la nervosité, tout en restant doux et dociles au coiffage.
Composition liquide Pour hain de mousse.
- Mélange de composés de formule (I) où n a une valeur statis-tique moyenne de 3 et contenant pour 100 parties en poids: 33,5%
de composés où R dérive de l'acide laurique, 16,5% de composés où R dérive de l'acide myristique, 25% de composés où R dérive de l'acide oléique, 25% de composés où R dérive des acides gras du coprah . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 10 g - Alcoyléther sulfate de sodium oxyéthyléné avec 2 moles d'oxyde d'éthylène . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 g - Diéthanolamides de coprah . . . . . . . . . . . . . 4 g - Composé de formule (I) dans laquelle R désigne un mélange de radicaux dérivés des acides de la lanoline et n désigne 2 . . . . . . . . . . . . . . , . , . . . . . 3 g - Colorants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 g - Parfum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 g - Acide lactique q.s.p. pH 6,5 - Eau q.s.p. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 g On peut réaliser d'autres compositions de bains de mousse en faisant varier de 5 à 20% la concentration des composés ~09Z610 de formule (I) dans laquelle _ a une valeur statistique moyenne de 3 et le pH de 5 à 8.
Crème de toilette - Alcool cétylique oxyéthyléné avec 6 moles d'oxyde d'éthylène vendu sous la marque de commerce "BRIJ 56" par Atlas Powder 5 g - Alcool cétylique pur . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 g - Huile de vaseline, vendue sous la marque de commerce "MARCOL 82" par ESSO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 g - Polymère carboxyvinylique de haut poids moléculaire, vendu sous la marque de commerce "Carbopol 941" par Goodrich Chemical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,4 g - Glycérine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 g - Composé de formule (I) dans laquelle R désigne un mélange de radicaux dérivés des acides de la lanoline et n .
désigne 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g - Conservateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,3 g - Parfum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,3 g - Eau déminéralisée stérile q.s.p. . . . . . . . . . . . 100 g Mode de préparation: -(1) On chauffe à 80 C et on mélange la phase grasse comprenant l'alcool cétylique oxyéthyléné, l'alcool cétylique pur et l'huile de vaseline.
(2) On chauffe à 80C et on mélange avec la majeure partie d'eau le polym~re carboxyvinylique et la glycérine formant la ph~se aqueuse.
Cependant, le procédé indiqué dans ce brevet ne permet d'obtenir des produits suffisamment solubles à partir de ces amides qu'en utilisant un grand excès de glycidol.
Ainsi, dans l'exemple 4 de ce brevet dans lequel le com-posé organique de départ est un hydroxy-éthylamide d'acides gras du coprah, on utilise pour solubiliser 25 parties de cet amide, 75 parties de glycidol, ce qui correspond à 10 moles de glycidol par mole d'amide.
Il est surprenant de constater que, par addition rapide du glycidol à des diglycolamides à chaine grasse, à la température d'environ 100-150C, et avantageusement de 130C, en présence de catalyseurs alcalins, et en particulier d'hydroxydes ou d'alcoolates ~09Zt~O
alcalins, et de préférence d'hydroxyde ou méthylate de sodium ou d'hydroxyde de potassium, le milieu réactionnel reste parfaitement homogène et que l'hydrosolubilité est atteinte pour 1 à 5 moles de glycidol par mole d'amide, selon la longueur de la chaine grasse.
La solubilisation insuffisante des amides carboxyliques selon le procédé du brevet US 2.089.569 s'explique par le fait qu'une grande partie du glycidol, en se condensant sur lui-même pour former des polyglycérols, est ainsi inutilisée pour la réac-tion de condensation proprement dite. Cette condensation du gly-cidol sur lui-même est facilitée par la température élevée préco-nisée par le brevet américain et le chauffage prolongé favorise la dégradation des produits obtenus.
L'invention a pour objet des composés de formule:
2 CH2 - 0 - CH2 - 0 - / CH2-CHOH-CH 0~ H (I) dans laquelle R désigne un radical ou un mélange de radicaux ali-phatiques, linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, pouvant comporter éventuellement un ou plusieurs groupements hydroxyles, ayant de 8 à 30 atomes de carbone, d'origine synthétique ou natu-relle, n représente un nombre entier ou décimal de 1 à 5 et désigne le degré de condensation moyen.
Comme exemples de radicaux représentés par R on peut citer les radicaux octyle, nonyle, décyle, undécyle, dodécyle, tridécyle, tétradécyle, pentadécyle, hexadécyle, heptadécyle, oc-tadécyle, eicosyle et leurs mélanges, le radical oléique ou octa-décenyle, le mélange des radicaux aliphatiques dérivés des acides gras du coprah, des acides gras de coprah étêté, des acides gras de palmiste, des acides gras de ricin, des acides gras de la cire d'abeilles, des acides gras de la lanoline, éventuellement hydro-génés, particulièrement intéressants dans les compositions cosmé-tiques.
On sait que la lanoline contient des acides aliphatiques 10926~0 ayant de 9 à 30 atomes de carbone qui se trouvent sous forme d'acides-n-alcanoïques, isoalcanoïques (de formule (CH3)2-CH-(CH2)n-COOH), n pouvant prendre les valeurs 6, 8, 10, 12 et 14), anteisoalcanoïques (de formule CH3-CH-(CH2)n-COOH), _ pouvant prendre les valeurs 4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24 et 26), 2-hydroxy n-alcano'iques, 2-hydroxy-isoalcanoïques.
L'article de ~D~ Van DAM et al intitulé "New lanolin acid esters" in American Perfumer and Cosmetics vol. 84, Août 1969 indique la composition détaillée des acides de la lanoline.
La présente invention a également pour objet un procédé
de préparation des composés de formule (I), en deux stades. Dans un premier stade on prépare un diglycolamide de formule R CO NH CH2 CH2 O CH2 CH2 OH (II) dans laquelle R a la meme signification que dans la formule (I) en condensant à une température de 180-210C et en particulier de 190-195 C la diglycolamine (I) avec un acide gras de formule R - COOH (III) dans laquelle R a la signification ci-dessus indiquée, avec éli-mination de l'eau par distillation, ou (2) avec un alkylester in-férieur et de préférence avec un ester méthylique ou éthylique de l'acide de formule (III) avec élimination de l'alcool méthylique ou éthylique formé.
Pour obtenir un diglycolamide de bonne qualité on uti-lise un excès de diglycolamine qui est ensuite éliminé après con-densation par distillation sous vide.
On utilise avantageusement 2 moles de diglycolamine par mole d'acide gras ou par mole d'ester.
Il est essentiel que l'indice d'acide du diglycolamide ainsi préparé soit le plus bas possible et de préférence inférieur à 2, afin d'éviter la formation de savon alcalin lors de la con-densation avec le glycidol.
Dans un second stade on condense n molécules de glycidol l~9Z61V
sur le diglycolamide obtenu dans le premier stade. On réalise cette condensation à une température comprise entre environ 100 et 140C, de préférence entre environ 120 et 130C, en présence d'un catalyseur alcalin. On utilise comme catalyseur alcalin de préférence un hydroxyde ou un alcoolate alcalin, par exemple de sodium ou de potassium, dans les proportions de 0,05 à 0,15 mole et de préférence de 0,08 mole par mole de diglycolamide. Avant d'introduire le glycidol on veille à éliminer l'alcool ou l'eau provenant du catalyseur, par exemple, lorsqu'on utilise un alcoo-late ou un hydroxyde alcalin, sous forme de solution alcoolique ou aqueuse concentrée.
Le glycidol est ajouté progressivement en atmosphère inerte par exemple d'azote dans le diglycolamide fondu, en réglant la tempQrature afin de compenser la forte exothermicité de la réaction et éviter une élévation de température. La réaction est pratiquement instantanée. On maintient à environ 120-130C
pendant une demi-heure après la fin de l'introduction du glycidol.
On condense généralement de 1 à 5 moles de glycidol par mole de diglycolamide. Il est possible de condenser plus de 5 moles mais cela ne semble pas utile car l'hydrosolubilité des diglycolamides est obtenue en général pour une valeur de _ de 1 à.5; n peut représenter un nombre entier ou décimal et il désigne le degré
de polymérisation moyen. Il se forme un mélange de composés répondant tous à la formule générale (I) mais pour lesquels le nombre de molécules de glycidol fixées peut être supérieur ou inférieur au degré de polymérisation moyen n.
Les composés ainsi préparés sont des agents de surface et selon le cas des mouillants, moussants, détergents, épaissis-sants, peptisants ou émulsionnants.
Les chaines en C8-Cl0 sont des mouillants, en Cl2-Cl4 et les chaines naturelles dérivées des acides de coprah et de palmiste sont des moussants et détergents, les chaines en Z~10 C16-C20 ou plus complexes comme celles dérivant des acides de la lanoline ont plutôt des propriétés émulsionnantes.
Les amides polyhydroxylés de formule (I) présentent par rapport aux amides oxyéthylénés l'avantage d'être plus hydro-philes et leur solubilité dépend moins de la température. En effet, la solubilité des agents de surface oxyéthylénés diminue à mesure que la température augmente.
L'invention a également pour objet une composition cosmétique sous forme de solution aqueuse, hydroalcoolique ou alcoolique et plus spécialement de shampooing, de composition pour bains de mousse, de suspension, de dispersion ou d'émulsion, caractérisée par le fait qu'elle renferme un ou plusieurs compo-sés de formule (I) dans une proportion de 0,1 à 50% et générale-ment de 0,1 à 30%.
La composition peut également se présenter sous forme d'une solution épaissie ou de gel.
Ces compositions peuvent renfermer en dehors des compo-sés de formule (I) des adjuvants cosmétiques, par exemple d'autres tensio-actifs, non-ioniques, cationiques, anioniques, amphotères ou zwitterioniques, des synergistes de mousse, des stabilisateurs de mousse, des séquestrants, des surgraissants, des épaississants, des adoucissants, des antiseptiques, des conservateurs, des ger-micides, des colorants, des parfums, etc.
Les compositions cosmétiques selon l'invention ont un pH de 2,5 à 11 et de préférence de 3 à 8.
Les compositions peuvent également renfermer des pro-pulseurs et être conditionnées sous forme d'aérosols.
L'invention est illustrée par les exemples non limita-tifs ci-après. Préparation des composés de formule (I) dans laquelle R désiqne le radical undécyle (dérivé de l'acide lauri-que) et n désiqne respectivement 2 et 1,5.
~09Z61~
Premier stade Préparation du diglycolamide laurique.
Dans un appareil de 500 ml, permettant de chauffer à
200C et distiller à pression atmosphérique et sous vide, on introduit 200 parties ~1 mole), d'acide laurique et 210 parties de diglycolamine (2 moles). On chauffe sous atmosphère d'azote jusqu'à 190-195C, tout en distillant l'eau formée au cours de la réaction.
On maintient à cette température pendant 4 heures.
L'indice d'acide est alors S 1.
On fait alors progressivement le vide de façon à distil-ler l'excès de diglycolamine à 190C et sous 3 à 5 mmHg.
Le diglycolamide ainsi obtenu a les caractéristiques suivantes:
- Indice d'acide 0,4 - 1 - Indice d'amine 1 - 3 - Indice d'hydroxyle 190 - 195 Deuxième stade Condensation avec le glycidol.
Dans un appareil de 1000 ml permettant de distiller sous vide et muni d'une ampoule d'introduction, d'un thermomètre, d'une tubMlure d'introduction d'azote, on introduit 287 parties (1 mole) de diglycolamide laurique préparé dans le premier stade on y ajoute 7,5 parties d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à 49%. On fait le vide dans l'appareil et on élève la température à 130C sous 10-15 mmHg, de façon à éliminer parfai-tement l'eau. On casse le vide par un courant d'azote et on introduit progressivement par l'ampoule 148 parties (2 moles) de glycidol, tout en refroidissant de façon à maintenir la tempéra-ture à 130C.
La réaction est exothermique et quasi instantanée.
On maintient à 130C pendant 1/2 heure après la fin de ~0926~0 l'introduction.
Le produit obtenu a les caractéristiques suivantes:
Indice d'hydroxyle : 380-385 (théorique : 385) Indice d'acide : 0 Point Kraft à la concentration de 0,5% dans l'eau:
21-22oc Point de trouble à la concentration de 0,5% dans l'eau > 100C
Point de trouble à la concentration de 0,5% dans une solution aqueuse de NaCl a 10% : 46C.
On répète le deuxième stade sauf qu'au lieu de 2 moles de glycidol on condense 1,5 mole de glycidol par mole de diglyco-lamide.
Le produit obtenu a un point Kraft de 24,5C (en solu-tion à 0,5% dans l'eau).
Selon le mode opératoire décrit ci-dessus on prépare d'autres diglycolamides sur lesquels on condense de 1 à 5 moles de glycidol. Les composés préparés et leurs caractéristiques figurent sur le tableau ci-après qui comporte 9 colonnes. La colonne 1 indique le diglycolamide préparé, les colonnes 2, 3, 4, indiquent respectivement l'indice d'acide, l'indice d'amine et l'indice d'hydroxyle du diglycolamide. Les colonnes 5 à 8 indi-quent les caractéristiques des composés de formule (I) préparés:
la colonne 5 indique le degré de polycondensation moyen n, la co-lonne 6 indique le point de Kraft en C à la concentration de 0,5% dans l'eau, la colonne 7 indique le point de trouble à la concentration de 0,5% dans l'eau, la colonne 8 indique le point de trouble à la concentration de 0,5% dans une solution aqueuse de ~aCl à 26% ou à 10%.
Les composés de formule (I) préparés à partir d'acides gras saturés ont un point de Kraft relativement élevé.
Il est possible de réaliser des mélanges formant un ~092610 eutectique dont le point de Kraft est inférieur à 0C.
Comme exemples de tels mélanges on peut citer les sui-vants:
Mélange de composés de formule (I) où n a une valeur statistique moyenne de 3, contenant pour 100 parties en poids:
33,50 parties où R dérive de l'acide laurique, 16,50 parties où
R dérive de l'acide myristique, 25 parties où R dérive de l'acide oléique et 25 parties où R dérive des acides gras du coprah.
Mélange de composés de formule (I) où n a une valeur statistique moyenne de 3, contenant pour 100 parties en poids:
36,6 parties où R dérive de l'acide laurique, 15,8 parties où R
dérive de l'acide myristique et 47,6 parties où R dérive des acides gras du coprah.
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EXEMPLES D'APPLICATION
EXEMPLE Al Shampooing Composé de formule (I) dans laquelle R désigne un mélange de radicaux aliphatiques dérivés des acides de coprah ét8té . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 g n désigne 2,5 Chlorure de distéaryl diméthylammonium, commercialisé sous la marque de commerce "Cemulcat K 2 SH" tArmour I.C.I.) . . . . 0,4 g Chlorure de coprah diméthyl éthoxy ammonium . . . . . . . . 1 g Diéthanolamides de coprah . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 g Distéarate de glycol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 g Parfum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 g Colorant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 g Acide lactique q.s.p. pH 3 Eau q.s.p. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 g Appliquée sur tête, ce shampooing d'aspect nacré pro-cure une mousse abondante et favorise le dém81age des cheveux mouillés. Après séchage, les cheveux sont doux, brillants et agréables au toucher. On peut réaliser d'autres formules de shampooing de ce style en faisant varier la concentration du com-posé de formule (Ij entre 3 et 20% et le pH de 3 à 8.
Shampooing Composé de formule (I) dans laquelle R désigne le radical undé-cyle dérivé de l'acide laurique n désigne 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 g Polymère cationique dérivé de la cellulose, commercialisé
sous la marque de commerce "Polymère JR 400" par Union Carbide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,7 g (CH2-cH2-o~x H
2 2 y X + y = 5 commercialisé sous la marque de commerce "Ethomeen 18/15" par Rhône-Progil Gélatine commercialisée sous la marque de commerce "ASF/T" par Rousselot-Kuhlmann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g Acide lactique q.s.p. pH 7 Eau q.s.p. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 g On obtient une solution limpide qui donne une mousse douce qui s'élimine facilement au rin~age. Les cheveux se démê-lent très facilement et, après séchage, possèdent du gonflant et de la nervosité, tout en restant doux et dociles au coiffage.
Composition liquide Pour hain de mousse.
- Mélange de composés de formule (I) où n a une valeur statis-tique moyenne de 3 et contenant pour 100 parties en poids: 33,5%
de composés où R dérive de l'acide laurique, 16,5% de composés où R dérive de l'acide myristique, 25% de composés où R dérive de l'acide oléique, 25% de composés où R dérive des acides gras du coprah . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 10 g - Alcoyléther sulfate de sodium oxyéthyléné avec 2 moles d'oxyde d'éthylène . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 g - Diéthanolamides de coprah . . . . . . . . . . . . . 4 g - Composé de formule (I) dans laquelle R désigne un mélange de radicaux dérivés des acides de la lanoline et n désigne 2 . . . . . . . . . . . . . . , . , . . . . . 3 g - Colorants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 g - Parfum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 g - Acide lactique q.s.p. pH 6,5 - Eau q.s.p. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 g On peut réaliser d'autres compositions de bains de mousse en faisant varier de 5 à 20% la concentration des composés ~09Z610 de formule (I) dans laquelle _ a une valeur statistique moyenne de 3 et le pH de 5 à 8.
Crème de toilette - Alcool cétylique oxyéthyléné avec 6 moles d'oxyde d'éthylène vendu sous la marque de commerce "BRIJ 56" par Atlas Powder 5 g - Alcool cétylique pur . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 g - Huile de vaseline, vendue sous la marque de commerce "MARCOL 82" par ESSO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 g - Polymère carboxyvinylique de haut poids moléculaire, vendu sous la marque de commerce "Carbopol 941" par Goodrich Chemical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,4 g - Glycérine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 g - Composé de formule (I) dans laquelle R désigne un mélange de radicaux dérivés des acides de la lanoline et n .
désigne 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g - Conservateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,3 g - Parfum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,3 g - Eau déminéralisée stérile q.s.p. . . . . . . . . . . . 100 g Mode de préparation: -(1) On chauffe à 80 C et on mélange la phase grasse comprenant l'alcool cétylique oxyéthyléné, l'alcool cétylique pur et l'huile de vaseline.
(2) On chauffe à 80C et on mélange avec la majeure partie d'eau le polym~re carboxyvinylique et la glycérine formant la ph~se aqueuse.
(3) On émulsionne la phase grasse et la phase aqueuse.
(4) On introduit le composé de formule (I) délayé dans une petite quantité d'eau pour éviter la mousse.
Claims (14)
1. Composés de formule:
(I) dans laquelle R désigne un radical ou un mélange de radicaux aliphatiques linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, pouvant comporter un ou plusieurs groupements hydroxyles, ayant de 8 à 30 atomes de carbone, d'origine naturelle ou synthétique:
n représente un nombre entier ou décimal de 1 à 5 et désigne le degré de condensation moyen.
(I) dans laquelle R désigne un radical ou un mélange de radicaux aliphatiques linéaires ou ramifiés, saturés ou insaturés, pouvant comporter un ou plusieurs groupements hydroxyles, ayant de 8 à 30 atomes de carbone, d'origine naturelle ou synthétique:
n représente un nombre entier ou décimal de 1 à 5 et désigne le degré de condensation moyen.
2. Composés selon la revendication 1, caractérisés par le fait que R désigne un mélange de radicaux dérivés des acides gras choisis dans le groupe formé par (1) les acides gras de coprah, (2) les acides gras étêtés de coprah, (3) les acides gras de la lanoline, (4) les acides gras (1), (2) ou (3) hydrogénés.
3. Mélange de composés de formule (I) selon la revendica-tion 1 ayant un point de Kraft inférieur à 0°C.
4. Mélange de composés de formule (I) selon la revendica-tion 3, caractérisé par le fait qu'il contient pour 100 parties en poids: 33,50 parties où R dérive de l'acide laurique, 16,50 parties où R dérive de l'acide myristique, 25 parties où R dé-rive de l'acide oléique et 25 parties où R dérive des acides gras de coprah et n a une valeur statistique moyenne de 3.
5. Mélange de composés de formule (I) selon la revendica-tion 3, caractérisé par le fait qu'il contient pour 100 parties en poids: 36,6 parties où R dérive de l'acide laurique, 15,8 parties où R dérive de l'acide myristique et 47,6 parties où R
dérive des acides gras de coprah, et n a une valeur statistique moyenne de 3.
dérive des acides gras de coprah, et n a une valeur statistique moyenne de 3.
6. Procédé de préparation des composés de formule:
R-CONH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-[CH2-CHOH-CH2~O?nH (I) caractérisé par le fait que dans un premier stade on prépare un diglycolamide de formule:
R - CONH - CH2 - CH2 - O - CH2 - CH2 - OH (II) en condensant sur la diglycolamine un acide gras de formule:
R - COOH (III) ou un ester méthylique ou éthylique d'un tel acide gras et que, dans un second stade, on condense n molécules de glycidol sur le diglycolamide de formule (II) en présence d'un catalyseur alcalin et à une température d'environ 100-140°C, dans les formules ci-dessus : R et n ont les significations indiquées dans la reven-dication 1.
R-CONH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-[CH2-CHOH-CH2~O?nH (I) caractérisé par le fait que dans un premier stade on prépare un diglycolamide de formule:
R - CONH - CH2 - CH2 - O - CH2 - CH2 - OH (II) en condensant sur la diglycolamine un acide gras de formule:
R - COOH (III) ou un ester méthylique ou éthylique d'un tel acide gras et que, dans un second stade, on condense n molécules de glycidol sur le diglycolamide de formule (II) en présence d'un catalyseur alcalin et à une température d'environ 100-140°C, dans les formules ci-dessus : R et n ont les significations indiquées dans la reven-dication 1.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que dans le premier stade on effectue la condensation à une tempé-rature d'environ 190-195°C.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que dans le second stade on effectue la condensation du glyci-dol à une température d'environ 120-140°C.
9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que dans le second stade on effectue la condensation du glycidol à une température d'environ 130°C.
10. Composition cosmétique contenant dans un véhicule cosmétique de 0,1 à 50% en poids d'au moins un composé de formule (I), selon la revendication 1 et au moins un adjuvant cosmétique choisi dans le groupe formé par d'autres tensio-actifs non-ioniques, des tensio-actifs cationiques, anioniques, amphotères, zwitterioniques, des synergistes de mousse, des stabilisateurs de mousse, des séquestrants, des surgraissants, des épaississants, des adoucissants, des antiseptiques, des conservateurs, des germicides, des colorants, des parfums.
11. Composition selon la revendication 10, caractérisé
par le fait qu'elle se présente sous la forme d'une solution aqueuse, hydroalcoolique ou alcoolique, d'une émulsion, d'un gel, d'une solution épaissie, d'une dispersion, d'une suspen-sion, d'un aérosol.
par le fait qu'elle se présente sous la forme d'une solution aqueuse, hydroalcoolique ou alcoolique, d'une émulsion, d'un gel, d'une solution épaissie, d'une dispersion, d'une suspen-sion, d'un aérosol.
12. Composition de shampooing pour cheveux, renfermant, en solution aqueuse ou hydroalcoolique 0,1 à 30% en poids d'au moins un composé de formule (I), selon la revendication 1 ainsi qu'au moins un adjuvant choisi dans le groupe formé par d'autres tensio-actifs non-ioniques, des tensio-actifs cationiques, anioniques, amphotères, zwitterioniques, des synergistes de mousse, des stabilisateurs de mousse, des séquestrants, des surgraissants, des épaississants, des adoucissants, des antiseptiques, des conservateurs, des germicides, des colorants, des parfums.
13. Composition de bain de mousse, contenant de 0,1 à
50% en poids d'un ou plusieurs composés de formule (I), selon la revendication 1, ainsi qu'au moins un adjuvant choisi dans le groupe formé par d'autres tensio-actifs non-ioniques, des tensio-actifs cationiques, anioniques, amphotères, zwitte-rioniques, des synergistes de mousse, des stabilisateurs de mousse, des séquestrants, des surgraissants, des épaississants, des adoucissants, des antiseptiques, des conservateurs, des germicides, des colorants, des parfums.
50% en poids d'un ou plusieurs composés de formule (I), selon la revendication 1, ainsi qu'au moins un adjuvant choisi dans le groupe formé par d'autres tensio-actifs non-ioniques, des tensio-actifs cationiques, anioniques, amphotères, zwitte-rioniques, des synergistes de mousse, des stabilisateurs de mousse, des séquestrants, des surgraissants, des épaississants, des adoucissants, des antiseptiques, des conservateurs, des germicides, des colorants, des parfums.
14. Composition cosmétique selon les revendications 10 à 12, caractérisée par le fait qu'elle contient également des agents propulseurs et est conditionnée en bombe aérosol.
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