DE69005240T2 - Zweiphasen-Aerosol sprühbare Haarbehandlungsmittel auf Wasserbasis. - Google Patents

Zweiphasen-Aerosol sprühbare Haarbehandlungsmittel auf Wasserbasis.

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Description

  • Seit einiger Zeit sind Aerosol-Sprühsysteme verwendet worden, um eine leichte und schnelle Abgabe von Haarfestigerzusammensetzungen auf die Haaroberfläche zu ermöglichen. Üblicherweise bestehen derartige Systeme aus einer einzigen Phase, die ein Lösungsmittel (gewöhnlich einen Alkohol) umfaßt, das sowohl die Haarfestigerzusarnensetzung als auch das Aerosoltreibmittel (das gewöhnlich ein Kohlenwasserstoff oder ein halogenierter Kohlenwasserstoff mit hohem Dampfdruck ist) lösen kann. Diese Einphasensysteme geben eine ziemlich gleichmäßige Menge der Zusammensetzung in Sprayform ab, bis der Behälterinhalt erschöpft ist.
  • Das Umweltbewußtsein der internationalen Völkergemeinschaft wächst jedoch, und die Verwendung derartiger Treibmittel wird wesentlich weniger gewünscht. Ferner nimmt die Popularität von Alkohol in Haarsprays beim Verbraucher aufgrund der Erkenntnis ab, daß er das Haar austrocknet, es spröde macht und leicht schädigt.
  • Aus diesen und anderen Gründen haben die Forscher versucht, Wasser als einziges Lösungsmittel in Aerosol-Haarsprays zu verwenden. Die US-PS 3 207 386 offenbart z.B. ein wäßriges Einphasensystem, das Dimethylester als Treibmittel verwendet. Dieses System leidet jedoch an dem deutlichen Nachteil, daß zur Bildung eines verwendbaren Sprays Mengen an Harz, Wasser und Treibmittel gefordert werden, die in enge Grenzen der Löslichkeit fallen.
  • Die Verwendung eines Zweiphasensystems (Lösungsmittel und Treibmittel) wurde in der US-PS 3 137 416 offenbart, in dem das Treibmittel verwendet wird, um eine wäßrige oder Wasser-/Alkohollösung des Haarsprayharzes zur Bildung des Sprühgutes durch einen Tauchschlauch zu zwingen, was zu einem sehr nassen Spray führt. Dieses System leidet an dem Nachteil, eine große Treibmittelmenge verwenden zu müssen, sowie an der Tatsache, daß nur wasser- (oder wasser-/alkohol-)lösliche Harze verwendet werden können. Gemäß der Patentschrift soll auch das Mischen der Treibmittelphase und der wäßrigen Phase vermieden werden; daher müssen die Behälter vor der Verwendung sehr vorsichtig gehandhabt werden.
  • Mehrere Forscher haben auch versucht, wäßrige Einphasensysteme durch Verwendung organischer Colösungsmittel zusammen mit dem Wasser herzustellen. Diese Colösungsmittel, die gewöhnlich Alkohole sind, werden oft in sehr großen Mengen, gewöhnlich über 30 %, verwendet, was sie zu einer wesentlichen Komponente in Haarspray-Systemen macht. Daraus folgt, daß diese Systeme an den gleichen Nachteilen leiden wie Alkoholsysteme oder organische Lösungsmittelsysteme.
  • Es besteht somit ein echter Bedarf an Systemen auf wäßriger Grundlage, die bezüglich der verwendbaren Harze und der relativen Verhältnisse jeder Komponente sehr vielseitig sind und keine organischen Colösungsmittel benötigen.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft Zweiphasensysteme auf wäßriger Grundlage, um als Aerosol Haarfestigerzusammensetzungen in Form eines zerstäubten Sprühgutes abzugeben. Diese Systeme, die Dimethylether (DME) als Treibmittel (sowie in manchen Fällen ein Lösungsmittel) verwenden, besitzen die wünschenswerten Eigenschaften der Verwendung von Wasser als einzigem Lösungsmittel, ein breiter Bereich von Harzen kann ihnen einverleibt werden, und sie zeigen bezüglich der relativen Verhältnisse jeder Komponente eine ähnliche Vielseitigkeit. Somit können diese Sprays je nach den Erfordernissen der speziellen Verwendung sehr naß (wobei die Menge an Harz und DME im Vergleich zur Wassermenge gering ist) oder trocken (wobei die Menge an Harz und DME im Vergleich zur Wassermenge hoch ist) formuliert werden.
  • Zusätzlich ist die Vielseitigkeit dieser Zweiphasensysteme bezüglich der Wahl des Harzes sehr groß, weil zwei getrennte flüssige Phasen (Wasser und DME) unterschiedlicher Polarität verwendet werden. Daher werden die weniger polaren Harze vorzugsweise in der Phase, die vorherrschend DME ist, gelöst, während die stärker polaren Harze vorzugsweise in der vorherrschend wäßrigen Phase gelöst werden. Wenn Mischungen sowohl polarer als auch nichtpolarer Harze verwendet werden, können sich die getrennten Komponenten in jeder der Phasen lösen, wodurch die gesamte Mischung gelöst werden kann.
  • Die Zweiphasensysteme dieser Erfindung werden unmittelbar vor der Verwendung geschüttelt und bilden eine halbstabile Emulsion oder Mischung. Diese Emulsion muß ausreichend lange stabil sein, damit der Spray auf das Haar aufgebracht werden kann, gewöhnlich mindestens 10 s, vorzugsweise 30 s und insbesondere 1 min; aber diese Zeit variiert je nach den Erfordernissen der spez iellen Anwendungen.
    • Detaillierte Schreibung der Erfindung
  • Die Zweiphasen-Aerosol-Systeme dieser Erfindung umfassen Dimethylether (hauptsächlich als Treibmittel, jedoch in manchen Fällen auch als Lösungsmittel), Wasser als Lösungsmittel und ein oder mehrere haarfestigende Harze. Die Harze können entweder in DME, Wasser oder in beiden löslich sein.
  • Die Anteile jeder Komponente variieren gemäß den speziellen Forderungen der entsprechenden Anwendung, wobei relativ größere Wassermengen verwendet werden, wenn nassere Spays gewünscht sind, und geringere Wassermengen verwendet werden, wo trockenere Sprays gewünscht sind. Ungeachtet des Naßheits- oder Trokkenheitsgrades muß das Verhältnis von DME/Wasser (Gew./Gew.) jedoch mehr 0,5/1,0 der Löslichkeitsgrenze von DME in Wasser betragen. Oberhalb dieses Wertes werden zwei deutliche Phasen, vorherrschend wäßrig und vorherrschend DME, gebildet, unter diesem Wert ist das System jedoch einphasig.
  • Der Vorteil des Zweiphasensystems besteht neben seiner Vielseitigkeit bezüglich des Grades an Naßheit oder Trockenheit des Sprays darin, daß viele verschiedene Harze verwendet werden können. Im wesentlichen kann jedes Harz, das Löslichkeit in DME und/oder Wasser zeigt, verwendet werden. Ferner können Mischungen von Harzen unterschiedlicher Polaritäten verwendet werden, da die weniger polaren Komponenten dazu neigen, sich in der vorherrschend aus DME bestehenden Phase zu lösen, während die stärker polaren Komponenten sich in der vorherrschend aus Wasser bestehenden Phase lösen.
  • Es ist daher vorherzusehen, daß die Zweiphasensysteme dieser Erfindung mit praktisch jedem haarfestigenden Harz verwendet werden können, das als Spray gebraucht werden kann, wobei das einzige Kriterium die Löslichkeit des Harzes in mindestens einer der Phasen ist. Diese Harze können in reiner Form verwendet werden, oder, wenn sie Säurefunktionalitäten aufweisen, können sie durch alkalische Mittel, wie sie z.B. in den US- Patentschriften 2 966 471, 3 405 084, 3 577 517, 4 192 861 und 4 842 852, die hier alle als Referenzlitatur aufgenommen werden, beschrieben sind, partiell oder völlig neutralisiert werden. Solche Mittel schließen organische und anorganische Basen, wie 2-Amino-2-methyl-1-propanol (als AMP abgekürzt) und KOH oder NaOH, ein.
  • Es ist auch vorherzusehen, daß das DME-Treibmittel aus wirtschaftlichen Gründen mit geringen Mengen von Kohlenwasserstofftreibmitteln gemischt werden kann. Die Menge dieser Kohlenwasserstoffe sollte jedoch niedrig gehalten werden, um die Bildung einer dritten Phase oder ein unerwünschtes Schäumen zu vermeiden. Geeignete Kohlenwasserstoffe schließen die niedermolekularen (C&sub5; und niedriger) Alkane und Alkene, wie Butan, Propan und Ethylen, ein.
  • Andere normalerweise in Aerosol-Haarsprays angetroffene Zusätze, z.B. oberflächenaktive Mittel, Parfüme u.dgl., können den Systemen ebenfalls zugefügt werden, solange sie in mindestens einer der Phasen löslich sind.
  • Die genaue verwendete Harzmenge (oder jeder Komponente in der Harzmischung) hängt von der für die gewünschte Verwendung benötigten Menge sowie von ihrer Löslichkeit in DME und/oder Wasser ab. Jedes besondere Harz oder jede Harzmischung zeigt deutliche Grenzen, außerhalb derer das Harz nicht löslich ist, wobei die genauen Grenzwerte von der Natur der anderen (gegebenenfalls vorliegenden) Harze, dem Verhältnis von DME/Wasser und der speziellen Löslichkeit dieses Harze in DME, Wasser oder beiden abhängen. Ferner muß das Harz in einer solchen Menge vorliegen, daß es bei der Aufbringung zufriedenstellende Haarfestigungseigenschaften zeigt (im allgemeinen 0,5 Gew.-% oder mehr, obgleich dies von Harz zu Harz variiert).
  • Zusätzlich müssen die beiden Phasen der Systeme auf Aerosolbasis der vorliegenden Erfindung eine halbstabile Emulsion oder Mischung bilden, wenn sie vor der Verwendung geschüttelt werden. Die so gebildete halbstabile Einphasenemulsion oder -mischung erlaubt die Aktivierung von mehr Treibmittel mit dem Aerosolspray, was einen trockeneren Spray mit kürzeren Trocknungszeiten ergibt als das konventionelle System auf Wasserbasis des Standes der Technik. Obgleich die für diese Stabilität benötigte Zeit selbstverständlich bei verschiedenen Verwendungen variiert, sollte die Phase im allgemeinen mindestens 10 s stabil sein. Vorzugsweise sollte die Emulsion für eine längere Zeit, mindestens 30 s, und vorzugsweise mindestens 1 min, stabil bleiben, um der Sprayzeit Vielseitigkeit zu verleihen.
  • Die so gebildeten Aerosolsprays liefern eine bequeme Methode, durch die gleichmäßige Mengen Harz direkt auf das Haar aufgebracht werden kann.
    • Beispiele
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen spezielle Ausführungsformen der Erfindung, sind aber nicht als Veranschaulichung aller Ausführungsformen beabsichtige.
    • Beispiel 1 - Haarsprayharze
  • Es wurde eine Reihe unterschiedlicher Haarsprayharze zur Untersuchung in den erfindungsgemäßen Zweiphasensystemen formuliert oder im Handel bezogen. Die Harze hatten die folgenden Zusammensetzungen: Probe Handelsname d.Harzes (Lieferant) CTFA-Bezeichnungen Amphomer [NSC]* Resyn 28-1310 [NSC] Resyn 28-2930 [NSC] Resyn 28-2913 [NSC] Versatyl 40 [NSC] Versatyl 42 [NSC] Experimental Resin [NSC] Ultrahold-8 [BASF] Luviset CAP [BASF] Gantrez ES-225 [GAF] Gantrez ES-425 [GAF] Gaffix VC-713 [GAF] Octylacrylamid/Acrylate/Butylaminoethylmethacrylat-Copolymer Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymer Vinylacetat/Crotonsäure/Vinylneodecanoat-Copolymer Octylacrylamid/Acrylate-Copolymer Vinylacetat/Vinylneodecanoat/Malein-Halbester Acrylat/Acrylamid-Copolymer Vinylacetat/Crotonsäure/Vinylpropionat-Copolymer PVP/Vinylacetat-Copolymer Ethylester von PVM/MA-Copolymer Butylester von PVM/MA/Copolymer Vinylcaprolactam/PVP/Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer * NSC = National Starch and Chemical Corporation
    • Beispiel 2 - Zweiphasen-Aerosolsysteme
  • Jedes der obigen Harze wurde nach den folgenden Verfahren auf die Harzlöslichkeitsgrenze und die oberen und unteren Löslichkeitsgrenzen in Wasser und DME untersucht.
    • Harzlöslichkeitsgrenze
  • Die Löslichkeitsgrenze jedes Harzes wurde bestimmt, indem man eine Reihe von Zweiphasenformulierungen unter Einsatz unterschiedlicher Harzkonzentrationen herstellte. Speziell wurden die gewünschten Mengen an Harz und Wasser gemischt und dann mit AMP (auf 90 % oder auf die Empfehlungen des Herstellers) neutralisiert. Die neutralisierte Mischung wurde dann in eine mit einem Sprühventil versehende Druckflasche überführt, und insgesamt 40 Gew.-% DME wurden eingeführt.
  • Jede Flasche wurde leicht geschüttelt und auf Ausfällung des Harzes beobachtet. Wenn keine Ausfällung festgestellt wurde, wurde die Flasche erneut geschüttelt und das Sprühen wurde begonnnen. Der Spray wurde auf das Vorliegen von Schaum in einem Abstand von 10 Inches vom Ventil untersucht. Die Harzkonzentration, bei der entweder eine Ausfällung oder ein unerwünschtes Schäumen beobachtet wurde, wurde als Harzlöslichkeitsgrenze aufgezeichnet.
    • Obere und untere Löslichkeitsgrenzen in DME und Wasser
  • Die oberen und unteren Grenzen in DME und Wasser wurden bei konstanter Harzkonzentration von 4 % (ohne Einschluß des Gewichtes des Neutralisierungsmittels), einer Konzentration bei der oder unter der Löslichkeitsgrenze aller untersuchten Harze, bestimmt. Die Bestimmungen erfolgten nach den gleichen Verfahren wie für die Harzlöslichkeitsgrenzen.
  • Im einzelnen wird eine Reihe von Zweiphasenformulierungen bei einer Harzkonzentration von 4 % hergestellt, wobei die Menge der untersuchten Komponente (Wasser oder DME) variiert wird. Die niedrigste Konzentration derjenigen Komponente, bei der ein stabiles Stytem gebildet wird (d.h. ohne Niederschlag oder Schaum), ist deren untere Grenze, während die höchste Konzentration ihre obere Grenze ist. Diese Ergebnisse sind sowohl für Wasser als auch für DME aufgezeichnet.
  • Die Ergebnisse dieser Bestimmungen sind unten zusammengefaßt: obere/untere Löslichkeitsgrenzen; Gew.-% Probe Löslichkeitsgrenze des Harzes; Gew.% Wasser
  • Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß die Sprays auf Wasserbasis dieses Systems eine große Vielseitigkeit bezüglich des Harztyps sowie bezüglich der Grenzen von DME und H&sub2;O zur Bildung stabiler Sprays zeigen.
  • Selbstverständlich können viele Modifikationen und Abänderungen der oben dargestellten Erfindung durchgeführt werden, ohne von deren Geist und Umfang abzuweichen. Spezielle beschriebene Ausführungsformen sind nur als Beispiel angegeben, und die Erfindung wird nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.

Claims (10)

1. Aerosol-Haarfestigerzusammensetzung, die ein oder mehrere haarfestigende Harze, Wasser und Dimethylether umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß
(i) Dimethylether und Wasser in einem Verhältnis größer als 0,5/1 (Gew./Gew.) verwendet sind, so daß zwei flüssige Phasen vorliegen, und
(ii) eine wirksame Menge an haarfestigendem Harz verwendet ist, so daß kein ausgefallenes Harz vorliegt.
2. Aerosol-Haarfestigerzusarnensetzung nach Anspruch 1, worin die haarfestigenden Harze sowohl polare als auch nichtpolare Harze einschließen.
3. Aerosol-Haarfestigerzusarnensetzung nach Anspüruch 1, worin die haarfestigenden Harze durch eine Base partiell oder vollständig neutralisiert sind.
4. Aerosol-Haarfestigerzusammensetzung nach Anspruch 3, worin die Base eine organische Base ist.
5. Aerosol-Haarfestigerzusammensetzung nach Anspruch 4, worin die organische Base 2-Amino-2-methyl-1-propanol ist.
6. Aerosol-Haarfestigerzusammensetzung nach Anspruch 3, worin die Base eine anorganische Base ist.
7. Aerosol-Haarfestigerzusammensetzung nach Anspruch 6, worin die anorganische Base KOH oder NaOH ist.
8. Aerosol-Haarfestigerzusammensetzung nach Anspruch 1, die ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die beiden flüssigen Phasen nach Schütteln eine Emulsion bilden, die sich mindestens 10 s nicht trennt.
9. Aerosol-Haarfestigerzusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Harz ein Copolymer von Vinylacetat und Krotonsäure ist.
10. Aerosol-Haarfestigerzusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Harz ein Copolymer von Vinylacetat, Crotonsäure und Vinylneodecanoat ist.
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