DE69627002T2

DE69627002T2 - Haarformungszusammensetzungen von silikonfreien und silikongepfropften polymeren mit einem niedrigen gehalt an flüchtigem kohlenwasserstoffhaltigem lösungsmittel

Info

Publication number: DE69627002T2
Application number: DE69627002T
Authority: DE
Inventors: Mossman Marjorie PEFFLY; Marte Peter TORGERSON; Sanjeev Midha
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2016-10-19
Also published as: KR100292709B1; BR9611585A; EP0861064B1; US6248316B1; WO1997015275A1; HK1015700A1; ATE235213T1; CA2235813C; KR19990067122A; AU7455896A; JPH10512294A; CN1102041C; DE69627002D1; CN1200664A; CA2235813A1; EP0861064A1; JP3088468B2; MX9803281A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Haarfrisierzusammensetzungen, welche sowohl organische Silicon- als auch Nicht-Siliconpolymere als Haarfestigermittel enthalten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Haarfrisierzusammensetzungen, welche diese Polymere enthalten, welche in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel solubilisiert sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Der Wunsch, dass das Haar eine besondere Form beibehält, besteht in weitem Umfang. Die gängigsten Methodologie, um dies zu bewerstelligen, ist die Anwendung einer Zusammensetzung bei befeuchtetem Haar, nach dem Shampoonieren und/oder Konditionieren, oder bei trockenem, frisiertem Haar. Diese Zusammensetzungen führen zu temporären Festigervorteilen und können durch Wasser oder durch Shampoonieren entfernt werden. Die in den Zusammensetzungen verwendeten Materialien, um Festigervorteile bereitzustellen, waren im allgemeinen Harze und wurden in Form von Mousses, Gelen, Lotionen oder Sprays aufgetragen.
Viele Leute wünschen ein hohes Ausmaß von Friswerhaltung oder -beibehaltung von einer Haarsprayzusammensetzung. Bei typischen Haarsprays wird der Halt durch die Verwendung von Harzen, wie AMPHOMER^®, vertrieben von der National Starch and Chemical Company, und GANTREZ^® SP 225, vertieben von der GAF, erreicht. Im allgemeinen gilt, dass mit Zunahmen des Haarhalts von Haarsprayzusammensetzungen das taktile Gefühl des Haares steifer wird und somit weniger erwünscht ist. Es ist wünschenswert, Haarsprayprodukte bereitzustellen, welche zu einer verbesserten Kombination von Haarhalt und Haaranfühl-Charakteristika führen könnten.
Haarsprays wurden herkömmlicherweise mit hohen Mengen an einwertigen Alkohollösungsmitteln, wie Ethanol und Isopropanol, und relativ geringen Mengen an Wasser formuliert, da die Anwesenheit von Wasser in nachteiliger Weise die Sprühqualität beeinflusst. Gleichwohl ist es nun besonders wünschenswert, Haarsprayzusammensetzungen mir verringerten Anteilen an flüchtigen organischen Verbindungen, wie Ethanol, Isopropanol, und anderen flüchtigen Materialien, wie Aerosol-Treibmitteln, zu formulieren. Ein Weg, dies zu bewerkstelligen, ist die Erhöhung des Anteils an Wasser in den Formulierungen. Indem dies gemacht wird, wäre es in starkem Maße wünschenswert, reformulierte Produkte bereitzustellen, welche die Probleme überwinden, die herkömmlicherweise mit der Zugabe von Wasser zu Haarsprayprodukten assoziiert sind. Insbesondere können höhere Anteile an Wasser in negativer Weise die Haaranfühlung beeinflussen.
Kürzlich wurde bekannt, mit Silicon gepfropfte organische Grundgerüstpolymere als Haarfestigermittel in Haarsprayzusammensetzungen sowie anderen Haarfrisierzusammensetzungen, z. B. Haartonika, Lotionen, Spülungen, Schäumen etc., zu nutzen. Mit Silicon gepfropfte Polymere können verwendet werden, um Haarsprayzusammensetzungen herzustellen, welche Haarfestigervermögen mit einer verbesserten Haaranfühlung, z. B. einer erhöhten Weichheit im Vergleich zu herkömmlichen polymeren Haarfestigermittlen, bereitstellen. Zum Beispiel beschreibt die WO 95/04518 solche mir Silicon gepfropften Polymeren zur Verwendung bei Haarfrisierzusammensetzungen, welche ein spezifisches Lösungsmittelsystem verwenden.
Gleichwohl bleibt es wünschenswert, das Haaranfühlungsleistungsvermögen dieser zu verbessern, welche diese mir Silicon gepfropften Polymeren bei einem bestimmten Ausmaß des Haarhalts bereitstellen können, oder entgegengesetzt, den Haarhalt (nach Anwendung und Trocknung solcher Zusammensetzungen) für ein besonderes Ausmaß der Haaranfühlungsleistung zu verbessern. Es ist ein Ziel dieser Erfindung, Haarsprayzusammensetzungen und andere wässerige, alkoholische oder auf Hydroalkohol basierende Haarfestigerlösungen bereitzustellen, welche sowohl Nicht-Silicon- als auch mir Silicon gepfropfte polymere Haarfestigermittel mit organischem Grundgerüst enthalten, welche solche verbesserten Kombinationen aus Haaranfühlungs-/Haarhalt-Leistung bereitstellen.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, Haarfestigerzusammensetzungen, wie sie oben beschrieben sind, bereitzustellen, welche sowohl zu einer verbesserten Haaranfühlung und einem verbesserten Haarhaltungsvermögen für einen bestimmten Anteil an mir Silicon gepfropftem Polymer in der Zusammensetzung führen.
Es ist ein noch weiteres Ziel dieser Erfindung, Zusammensetzungen bereitzustellen, welche die obigen Ziele für Zusammensetzungen mit einem herkömmlichen Anteil an flüchtigem organischen Lösungsmittel (herkömmliches VOC), welche typischerweise mehr als 80% an flüchtigen organischen Verbindungen enthalten, sowie für Zusammensetzungen mir einem gesenkten Anteil an flüchtigem organischen Lösungsmittel (reduziertes VOC), d. h. Zusammensetzungen mir 80% oder weniger an flüchtigen organischen Lösungsmitteln, enthalten.
Diese und andere Vorteile können, wie es aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich werden sollte, durch die vorliegende Erfindung erhalten werden.
Die vorliegenden Zusammensetzungen können im wesentlichen aus jedweden der erforderlichen oder optionalen Bestandteilen und/oder Beschränkungen, wie sie hierin beschrieben sind, umfassen, daraus bestehen oder im wesentlichen daraus bestehen.
Alle Prozentwerte und Verhältnisse sind auf das Gewicht basierend berechnet, wenn es nicht anders angegeben ist. Alle Prozentangaben sind auf die Gesamtzusammensetzung bezogen berechnet, wenn nicht anders angegeben.
Alle Bestandteilanteile beziehen sich auf den aktiven Anteil von diesem Bestandteil und schließen Lösungsmittel, Nebenprodukte und andere Verunreinigungen aus, welche in kommerziell verfügbaren Quellen vorliegen können, wenn es nicht anders angegeben ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Haarfrisierzusammensetzungen, umfassend:

(a) etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.-% eines adhäsiven Polymeren mir einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von größer als 20 000, wobei das Polymer gekennzeichnet ist durch ein organisches polymeres Grundgerüst, wobei das Polymer im wesentlichen frei an Silicon ist;
(b) etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.-% eines adhäsiven Silicon-Pfropfpolymeren, wobei das Polymer gekennzeichnet ist durch ein organisches polymeres Grundgerüst, das nur dem adhäsiven Polymer aus (a) kompatibel ist, wobei das adhäsive Silicon-Pfropfpolymer Siliconmakromere gepfropft auf das Grundgerüst aufweist, und wobei das zahlenmittlere Molekulargewicht der Siliconmakromere größer als etwa 500 ist;
(c) etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.-% eines Kohlenwasserstofflösungsmittels, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus verzweigtkettigen C₁₀-C₁₄-Kohlenwasserstoffen und Mischungen hiervon mit einem Siedepunkt von etwa 105 bis etwa 260°C;
(d) eine polare Lösungsmittelphase, umfassend etwa 80 bis etwa 99 Gew.-% der Zusammensetzung eines polaren Lösungsmittels, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und einwertigen C₂-C₃-Alkoholen und Mischungen hiervon, wobei die Zusammensetzungen nicht mehr als etwa 15 Gew.-% an einwertigem C₃-Alkohol enthält; wobei die Organischen polymeren Grundgerüste aus (a) und (b) in der polaren Lösungsmittelphase löslich sind, und die Siliconmakromeren des Haarfestigerolymeren in dem Kohlenwasserstofflösungsmittel löslich sind.

Mit "im wesentlichen frei an" ist gemeint, dass das Polymer weniger als etwa 0,5%, vorzugsweise weniger als etwa 0,1%, stärker bevorzugt weniger als etwa 0,05%, Silicon enthält.
In bevorzugten Ausführungsformen umfassen die Zusammensetzungen hierin zusätzlich einen Weichmacher für das mit Silicon gepfropfte Haarfestigerpolymer. Besonders bevorzugte Weichmacher schließen Diisoburyladepat und Acetyltri-C₂-C₈-alkylcitrate, insbesondere Aceryltriethylcitrat, ein.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die wesentlichen Komponenten der vorliegenden Erfindung sind unten beschrieben. Ebenfalls eingeschlossen ist eine nicht-ausschließende Beschreibung von verschiedenen optionalen und bevorzugten Komponenten, die in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung brauchbar sind.
Adhesives Polymer
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen im wesentlichen ein adhäsives Polymer als ein Haarfestigermittel. Die Zusammensetzungen hiervon werden im allgemeinen etwa 0,1 bis etwa 15%, vorzugsweise 0,5 bis etwa 8%, stärker bevorzugt etwa 1 bis etwa 8%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, des adhäsiven Polymeren umfassen. Es ist nicht beabsichtigt, die Verwendung von höheren oder niedrigeren Anteilen des Polymeren auszuschließen, solange eine wirksame Menge verwendet wird, um zu adhäsiven oder filmbildenden Eigenschaften bei der Zusammensetzung zu kommen, und die Zusammensetzung für ihren gewünschten Zweck formuliert und in wirksamer Weise auch angewendet werden. Mit adhäsivem Polymer ist gemeint, dass das Polymer, wenn es als eine Lösung auf eine Oberfläche aufgetragen wird und getrocknet wird, einen Film bildet. Ein solcher Film wird eine adhäsive und kohäsive Kraft besitzen, wie es vom Durchschnittsfachmann im Fachbereich verstanden wird.
Das adhäsive Polymer wird vorzugsweise eine Kohlenstoffkette sein, die sich von der Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren ableitet, kann jedoch auch Celluloseketten oder andere von Kohlenhydrat abgeleitete polymere Ketten sein. Das Grundgerüst kann ebenfalls Ethergruppen, Estergruppen, Amidgruppen, Urethane und dergleichen einschließen.
Das adhäsive Polymer sollte ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von mindestens etwa 20 000, vorzugsweise mehr als etwa 25 000, stärker bevorzugt mehr als etwa 30 000, am meisten bevorzugt mehr als etwa 35 000 besitzen. Es gibt keine obere Grenze für das Molekulargewicht, außer jene, welche die Anwendbarkeit der Erfindung aus praktischen Gründen beschränkt, wie der Prozessierung, ästhetischen Charakteristika, die Formulierbarkeit etc. Im allgemeinen wird das gewichtsmittlere Molekulargewicht weniger als etwa 10 000 000, noch allgemeiner weniger als etwa 5 000 000 und typischerweise weniger als etwa 2 000 000 betragen. Vorzugsweise wird das gewichtsmittlere Molekulargewicht zwischen etwa 20 000 und etwa 2 000 000, stärker bevorzugt zwischen etwa 30 000 und etwa 1 000 000 und am meisten bevorzugt zwischen etwa 40 000 und etwa 500 000 liegen.
Vorzugsweise besitzt der Haftstoff, wenn er unter Bildung eines Films getrocknet wird, eine Tg oder Tm von mindestens etwa –20°C, stärker bevorzugt von mindestens etwa 20°C, so dass sie sich nicht in unverhältnismäßiger Weise haftend oder "klebrig" anfühlen. Wie hierin verwendet, bezieht sich die Abkürzung "Tg" auf die Glasübergangstemperatur des Grundgetüstes des Polymeren, und die Abkürzung "Tm" bezieht sich auf den kristallinen Schmelzpunkt des Grundgerüstes, wenn ein solcher Übergang für ein bestimmtes Polymer vorliegt. Vorzugsweise liegen sowohl die Tg als auch die Tm, sofern vorhanden, bei oberhalb etwa –20°C, stärker bevorzugt bei oberhalb etwa 20°C.
Die Monomereinheiten vom adhäsiven Polymer können von polaren oder hydrophilen Monomeren, "A"-Monomeren, niedrige Polarität aufweisende oder hydrophobe "B"-Monomeren oder Mischungen von polaren, hydrophilen "A"-Monomeren und eine niedrige Polarität aufweisenden, hydrophoben "B"-Monomeren abgeleitet sein.
Hydrophobe Monomere bedeuten Monomere, welche im wesentlichen in Wasser unlösliche Homopolymere bilden. Hydrophile Monomere bedeuten Monomere, welche Homopolymere bilden, welche im wesentlichen in Wasser löslich sind. Im wesentlichen soll sich wasserlöslich auf Monomere beziehen, welche Homopolymere bilden, welche in destilliertem (oder äquivalentem) Wasser bei 25°C bei einer Konzentration von 0,2 Gew.-% löslich sind und vorzugsweise bei 1,0 Gew.-% löslich sind. Im wesentlichen im Wasser unlöslich soll sich auf Monomere beziehen, welche Homopolymere bilden, welche in destilliertem (oder äquivalentem) Wasser bei 25°C bei einer Konzentration von 0,2 Gew.-% nicht löslich sind, und vorzugsweise bei 0,1 Gew.-% nicht löslich sind. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht für Zwecke zur Bestimmung der substantiellen Wasserlöslichkeit oder Wasserunlöslichkeit sollte bei etwa 40 000 liegen, obgleich Löslichkeit bei einem höheren Molekulargewicht die Löslichkeit bei etwa 40 000 anzeigen sollte.
Die besonderen relativen Mengen an A- und B-Monomeren können variieren, solange das Polymer in dem polaren Lösungsmittel davon löslich ist.
Repräsentative Beispiele für A-Monomere schließen Acrylsäure, Methacrylsäure, N,N-Dimethylacrylamid, Dimethylaminoethylmethacrylat, quaternisiertes Dimethylaminoethylmethacrylat, Methacrylamid, N-t-Burylacrylamid, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und ihre Halbester, Krotonsäure, Itaconsäure, Acrylamid, Acrylatalkohole, Hydroxyethylmethacrylat, Diallyldimethylammoniumchlorid, Vinylpyrrolidon, Vinylether (wie Methylvinylether), Maleimide, Vinylpyridin, Vinylimidazol, andere polare Vinylheterocyclen, Styrolsulfonat, Allylalkohol, Vinylalkohol (wie jener, welcher durch die Hydrolyse von Vinylacetat nach der Polymerisation erzeugt wird), Salzen von beliebigen der oben aufgelisteten Säuren und Amine und Mischungen davon. Bevorzugte A-Monomere schließen Acrylsäure, N,N-Dimethylacrylamid, Dimethylaminoethylmethacrylat, quaternisiertes Dimethylaminoethylmethacrylat, Vinylpyrrolidon, Salze der oben aufgelisteten Säuren und Amine und Mischungen davon ein.
Repräsentative Beispiele für B-Monomere sind Acryl- oder Methacrylsäureester von C₁-C₁₈-Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, Methoxyethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1-Butanol, 2-Methyl-lpropanol, 1-Pentanol, 2-Pentanol, 3-Pentanol, 2-Methyll-butanol, 1-Methyl-l-butanol, 3-Methyl-lbutanol, 1-Methyl-l-pentanol, 2-Methyl-l-pentanol, 3-Methyl-l-pentanol, t-Butano-(2-methyl-2-propanol), Cyclohexanol, Neodecanol, 2-Ethyl-l-butanol, 3-Heptanol, Benzylalkohol, 2-Octanol, 6-Methyl-l-heptanol, 2-Ethyl-l-hexanol, 3,5-Dimetyl-l-hexanol, 3,5,5-Trimethyl-l-hexanol, 1-Decanol, 1-Dodecanol, 1-Hexadecanol, 1-Octadecanol und dergleichen, wobei die Alkohole mit etwa 1 bis 18 Kohlenstoffatomen vorzugsweise eine Anzahl von Kohlenstoffatomen von etwa 1 bis 12 aufweisen; Styrol; Polystyrolmakromonomer; Vinylacetat; Vinylchlorid; Vinylidenchlorid; Vinylpropionat; α-Methylsryrol; t-Burylstyrol; Butadien; Cyclohexadien; Ethylen; Propylen; Vinyltoluol; und Mischungen davon ein. Bevorzugte B-Monomere schließen n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, t-Butylacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Methylmethacrylat und Mischungen davon ein. Am meisten bevorzugt wird B aus t-Butylacrylat, t-Butylmethacrylat und Mischungen ausgewählt.
Der Anteil an A-Monomer-Einheiten kann zwischen etwa 0 und etwa 100%, vorzugsweise zwischen etwa 5 und etwa 80%, stärker bevorzugt zwischen etwa 10 und etwa 50%, am meisten bevorzugt zwischen etwa 15 und etwa 40%, liegen; der Anteil an B-Monomer-Einheiten kann zwischen 0 und etwa 100%, vorzugsweise zwischen etwa 20 und etwa 95%, stärker bevorzugt zwischen etwa 50 und etwa 90%, am meisten bevorzugt zwischen etwa 60 und etwa 85%, liegen.
Die Zusammensetzung für jedwedes bestimmte adhäsive Polymer wird ihre Formulierungseigenschaften bestimmen. Durch angemessene Wahl und Kombination von bestimmten A- und B-Komponenten kann das adhäsive Polymer für den Einschluss in spezifischen Vehikeln optimiert werden. Das in die hierin beschriebenen Zusammensetzungen eingebrachte adhäsive Polymer muss in dem polaren Lösungsmittel löslich sein. Dies wird danach bestimmt, ob das Polymer in Lösung verbleiben kann oder aus der Lösung bei 25°C bei der in der Zusammensetzung vorliegenden Konzentration präzipitiert. Es liegt allgemein innerhalb des Kenntnisstandes eines Durchschnittsfachmanns, Monomere zur Einbringung in die Polymeren zur Formulierbarkeit und Löslichkeit in ausgewählten polaren Lösungsmittelsystemen zu wählen.
Beispielhafte adhäsive Polymere zur Verwendung in der vorlegenden Erfindung schließen die folgenden ein, wobei die nach der Struktur folgenden Zahlen die Gewichtsverhältnisse von Monomeren, wie sie in den Polymerisationsreaktor eingebracht werden, angeben:

(i) Acrylsäure/t-Butylacrylat 25/75
(ii) Dimethylaminoethylmethacrylat/Isobutylmethacrylat/2-Ethylhexylmethacrylat 40/40/20
(iii) t-Butylacrylat/Acrylsäure 65/35
(iv) Polymer (ii), quaternisiert durch die Behandlung mit Methylchlorid.

Die adhäsiven Polymere können durch Frei-Radikal-Polymerisation der Monomeren synthetisiert werden. Die allgemeinen Prinzipien von Frei-Radikal-Polymerisationsverfahren sind allgemein verstanden, siehe z. B. Odian "Principles of Polymerization", 3. Ausgabe, John Wiley & Sons, 1991, S. 198-334. Die gewünschten Monomeren werden allesamt in einen Reaktor eingeführt, zusammen mit einer ausreichenden Menge an einem gemeinsamen Lösungsmittel, so dass, wenn die Reaktion abgeschlossen ist, die Viskosität der Reaktion einen vernünftigen Wen besitzt. Typische Monomerbeladungen liegen zwischen etwa 20 und etwa 50%. Unerwünschte Terminatoren, insbesondere Sauerstoff, werden nach Bedarf entfernt. Dies wird erreicht durch Evakuierung oder durch Spülung mit einem inerten Gas, wie Argon oder Stickstoff. Der Initiator wird eingeführt, und die Reaktion wird auf eine Temperatur gebracht, die erforderlich ist, damit die Initiierung auftritt, angenommen, dass thermische Initiatoren verwendet werden. Alternativ können Redox- oder Strahlungsinitiatoren verwendet werden. Die Polymerisation wird solange laufen gelassen, wie es für einen hohen Anteil der Umwandlung erforderlich ist, typischerweise von einigen wenigen Stunden bis einigen wenigen Tagen. Das Lösungsmittel wird dann entfernt, für gewöhnlich durch Abdampfung oder durch Präzipitieren des Polymeren durch Zugabe eines Nicht-Lösungsmittels. Das Polymer kann nach Bedarf weiter gereinigt werden.
Als eine Alternative zur satzweisen Reaktion kann das adhäsive Polymer durch ein halbkontinuierliches oder kontinuierliches Verfahren hergestellt werden. Bei dem halbkontinuierlichen Verfahren werden zwei oder mehrere Zugaben an Monomeren während der Polymerisationsreaktion hergestellt. Dies ist vorteilhaft, wenn das Polymer aus mehreren Monomeren hergestellt wird, welche während der Polymerisation zu unterschiedlichen Raten reagieren. Die Anteile an Monomeren, die der Reaktion zur separaten Zugabepunkten hinzugesetzt werden, können durch den Durchschnittsfachmann im Fachbereich so eingestellt werden, dass die Polymeren des Endproduktes eine einhieitlichere Struktur besitzen. Mit anderen Worten, werden die Polymeren des Endproduktes eine konsistentere Verteilung des Monomergehalts für jede der der Reaktion zugefürten Monomer-Typen aufweisen.
Wie im Fachbereich bekannt ist, werden Polymere, welche saure Funktionalitäten aufweisen, wie Carboxylgruppen, für gewöhnlich in mindestens partiell neutralisierter Form verwendet, um die Löslichkeit/Dispergierbarkeit des Polymeren zu fördern. Darüber hinaus hilft die Verwendung der neutralisierten Form bei dem Vermögen der Haarpflegezusammensetzungen, von dem Haar durch Shampoonieren entfernt zu werden. Im allgemeinen ist es bevorzugt, dass etwa 10 bis 100%, stärker bevorzugt etwa 20 bis etwa 90%, und am meisten bevorzugt etwa 40 bis etwa 85%, der sauren Monomeren des Polymeren neutralisiert sind.
Jedwede herkömmlicherweise verwendete Base, organisch oder metallisch, kann zur Neutralisation der Polymeren verwendet werden. Metallische Basen sind besonders brauchbar bei den vorliegenden Zusammensetzungen. Hydroxide, bei denen das Kation ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall ist, sind geeignete Neutralisatoren zur Verwendung bei den vorliegenden Haarsprayzusammensetzungen.
Bevorzugte Neutralisationsmittel zur Verwendung in Haarsprayzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid.
Beispiele für andere geeignete Neutralisationsmittel, welche in den Haarsprayzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eingebracht sein können, schließen Amine, insbesondere Aminoalkohole, wie 2-Amino-2-methyl-l,3-propandiol (AMPD), 2-Amin-2-ethyl-l,3-propandiol (AEPD), 2-Amino-2-methyl-1-propanol (AMP), 2-Amino-1-butano1 (AB), Monoethanolamin (MEA), Diethanolamin (DEA), Triethanolamin (TEA), Monoisopropanolamin (MIPA), Diisopropanolamin (DIPA), Triisopropanolamin (TIPA) und Dimethylsteramin (DMS), ein. Besonders brauchbare Neutralisationsmittel sind Mischungen von Aminen und metallischen Basen.
Polymere mit basischen Funktionalitäten, z. B. Aminogruppen, sind vorzugsweise mindestens teilweise mir einer Säure, z. B. Chlorwasserstoff, neutralisiert.
Die Löslichkeit des adhäsiven Polymeren, wie oben beschrieben, sollte nach der Neutralisation, sofern vorliegend, sowie nach der Zugabe von anderen Bestandteilen, welche in der polaren Lösungsmittelphase eingeschlossen sein können, wie Tenside, Solubilisatoren etc., bestimmt werden.
Adhäsives Silicon-Piropfpolymer
Zusätzlich zu dem adhäsiven Haarfrisierpolymer umfasst das Polymer der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung als eine zweite essentielle Komponente ein Silicon enthaltendes Haarfrisierharz, welches mit dem oben beschriebenen adhäsiven Polymer verträglich ist. Dieses Silicon enthaltende Haarfrisierharz ist vorzugsweise kolloidal in dem haarkosmetischen Träger zusammen nur dem adhäsiven Haarfrisierpolymer dispergiert oder solubilisiert. Man nimmt an, dass das Halten der zwei Haarfrisiermittel in dem Haarspraylösungsmittel in dispergiertem oder solubilisiertem Zustand wichtig dafür ist, die einzigartigen Haarfestigervorteile in Kombination mir ausgezeichneten Haaranfühlungscharakteristika vorzusehen, welche durch die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen werden im allgemeinen etwa 0,1 bis etwa 15%, vorzugsweise 0,5 bis etwa 8%, stärker bevorzugt etwa 1 bis etwa 8%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung des gepfropften Siliconpolymeren, beinhalten. Es ist nicht erwünscht, die Verwendung von höheren oder niederen Anteilen der Polymeren auszuschließen, solange eine wirksame Menge verwendet wird, um adhäsive oder filmbildende Eigenschaften der Zusammensetzung zuzuführen, und die Zusammensetzung für ihren gewünschten Zweck formuliert und in wirksamer Weise angewendet werden kann. Mit adhäsivem Polymer ist gemeint, dass wenn das Polymer als eine Lösung auf eine Oberfläche aufgetr_agen wird und getrocknet wird, es einen Film bildet. Ein solcher Film wird adhäsive und kohäsive Kraft besitzen, wie es vom Fachmann im Fachbereich verstanden wird.
Die mir Silicon gepfropften Polymeren sind durch Polysiloxan-Reste charakterisiert, die an ein polymeres Grundgerüst auf Kohlenstoffbasis kovalent gebunden sind und daran anhängig sind. Das polyme Grundgerüst wird so gewählt, dass es mir dem adhäsiven Nicht-Silicon-Frisierpolymer kompatibel ist. Mit "kompatibel" ist gemeint, dass wenn die Polymeren in ein geeignetes Lösungsmittel gegeben werden, sie eine stabile Lösung bilden, d. h., die Polymeren kompetitieren nicht bezüglich der Löslichkeit und deshalb verursachen sie keine Phasentrennung, und wenn die Lösung getrocknet wird, wird ein einheitlicher Film gebildet, ohne Makrophasen-Abtrennung der zwei Polymeren. Ein geeignetes Lösungsmittel ist ein Lösungsmittel, welches im wesentlichen vollständig die Nicht-Silicon- und mit Silicon gepfropften Polymeren in den hierin beschriebenen Anteilen löst. Die Polymermischung bildet ein relatives klares Haarspraysystem (die prozentuale Durchlässigkeit bei 450 nm ist im allgemeinen größer als 80%). Es wird anerkannt, dass bestimmte Weichmacher trübe Filme sowie inkorrekte Neutralisationslevel bilden können. Deshalb würde dieses außerhalb der Definition von Verträglichkeit liegen. Die Verträglichkeit kann getestet werden, indem das adhäsive Polymer und das mit Silicon gepfropfte Haarfrisierharz in einem gemeinsamen Lösungsmittel gelöst wird und dann das Lösungsmittel unter Bildung eines Films abgedampft wird. Unverträgliche Polymere werden einen trüben Film mit schlechten mechanischen Eigenschaften bilden, und zwar aufgrund der Phasentrennung der zwei Polymeren in großem Maßstab. Alternativ kann nach der Trocknung der Polymerlösung zu einem Film eine Kompatibilität durch Messung der Tg beurteilt werden. Kompatible Polymere besitzen eine einzige Tg, während inkompatible Polymere zwei Tg zeigen. Obgleich Kompatibilität bzw. Verträglichkeit zwischen zwei Polymeren von vollständig unterschiedlichen Strukturen auftreten kann, ist es bevorzugt, dass Verträglichkeit erhalten wird, indem die Zusammensetzung des Nicht-Silicon-Grundgerüsts des mit Silicon gepfropften Polymeren zu der Zusammensetzung der des adhäsiven Polymeren ähnlich ist oder damit identisch ist.
Das Grundgerüst wird vorzugsweise eine Kohlenstoffkette sein, die sich von der Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren ableitet, jedoch kann es ebenfalls Celluloseketten oder andere von Kohlenhydrat abgeleitete polymeren Ketten sein, an denen Polysiloxan-Reste anhängen. Das Grundgerüst kann ebenfalls Ethergruppen, Estergruppen, Amidgruppen, Urethangruppen und dergleichen einschließen. Die Polysiloxan-Reste können auf dem Polymer substituiert sein oder können durch Copolymerisation von Polysiloxan enthaltenden polymerisierbaren Monomeren (z. B. ethylenisch ungesättigte Monomeren, Ethern und/oder Epoxiden) mit Nicht-Polysiloxan-enthaltenden polymerisierbaren Monomeren gemacht sein.
Das durch Polysiloxan gepfropfte Polymer sollte ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von mindestens etwa 20 000 besitzen. Es gibt keine obere Grenze für das Molekulargewicht, außer jene, die die Anwendbarkeit der Erfindung aus praktischen Gründen, wie die Prozessierung, ästhetische Charakteristika, Formulierbarkeit etc., beschränkt. Im allgemeinen wird das gewichtsmittlere Molekulargewicht weniger als etwa 10 000 000, allgemeiner weniger als 5 000 000 und typischer weniger als etwa 3 000 000 betragen. Vorzugweise wird das gewichtsmittlere Molekulargewicht zwischen etwa 50 000 und etwa 2 000 000, stärker bevorzugt zwischen etwa 75 000 und etwa 1 000 000, am meisten bevorzugt zwischen etwa 100 000 und etwa 750 000 liegen.
Vorzugsweise besitzt der Klebstoff hierin, wenn er zur Bildung eines Filmes getrocknet wird, eine Tg oder Tm von mindestens etwa –20°C, stärker bevorzugt von mindestens etwa 20°C, so dass sie nicht in unangemessener Weise haftend oder "klebrig" beim Anfühlen sind. Wie hierin verwendet, bezieht sich die Abkürzung "Tg" auf die Glasübergangstemperatur des Grundgerüstes des Polymeren, und die Abkürzung "Tm" bezieht sich auf den kristallinen Schmelzpunkt des Grundgerüstes, wenn ein solcher Übergang für ein bestimmtes Polymer existier. Vorzugsweise liegen sowohl die Tg als auch die Tm, sofern existierend, beide oberhalb etwa –20°C, stärker bevorzugt über etwa 20°C.
Die mit Silicon gepfropften Polymeren für die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen "Silicon enthaltende" (oder "Polysiloxan enthaltende") Monomere, welche das Siliconmakromer anhängig zu dem Grundgerüst bilden, und kein Silicon enthaltende Monomere, welche das organische Grundgerüst des Polymeren bilden.
Die mit Silicon gepfropften Polymeren sollten die folgenden drei Kriterien erfüllen:

( 1 ) wenn getrocknet, entweder allein oder in Gegenwart des adhäsiven Polymeren, trennt sich die Polymerphase in eine diskontinuierliche Phase, welche den Polysiloxan-Teil und eine kontinuierliche Phase einschließt. welche den Nicht-Polysiloxan-Teil einschließt;
(2) der Polysiloxan-Teil ist kovalent an den Nicht-Polysiloxan-Teil gebunden; und
(3) das Molekulargewicht des Polysiloxan-Teils beträgt mindestens etwa 500.

Wenn der Nicht-Polysiloxan-Teil in einer Zusammensetzung, wie einer Zusammensetzung zur persönlichen Pflege zur Auftragung auf das Haar oder die Haar, verwendet wird, sollte er es dem Polymer erlauben, sich auf der gewünschten Fläche, wie auf dem Haar oder auf der Haut, abzuscheiden.
Ohne dass man durch eine Theorie gebunden sein möchte, wird angenommen, dass das Phasenabtrennungsverhalten zu einer spezifischen Orientierung des Polymeren führt, was zu der gewünschten Kombination aus taktilem Gefühl und den filmbildenden oder adhäsiven Vorteilen führt. Die Phasenabtrennende Natur der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung kann wie folgt bestimmt werden:
Das Polymer wird als ein fester Film aus einem Lösungsmittel gegossen (d. h. einem Lösungsmittel, welches sowohl das Grundgerüst als auch den Polysiloxan-Pfropfteil löst). Der Film wird dann in Sektionen geschnitten und mittels eines Transmissionselektronenmikroskops untersucht. Eine Mikrophasenabtrennung wird durch die Betrachtung von Einschlüssen in der kontinuierlichen Phase gezeigt. Diese Einschlüsse sollten die angemessene Größe haben, um der Größe der Siliconkette (typischerweise einige wenige 100 nm oder weniger) zu entsprechen, und eine angemessene Dichte, um der Menge des vorliegenden Silicons zu entsprechen. Dieses Verhalten wird gut in der Literatur für Polymere mit dieser Struktur dokumentiert (siehe z. B. S. D. Smith, Doktorarbeit, University of Virginia, 1987, und den darin zitierten Referenzen).
Ein zweites Verfahren zur Bestimmung der Phasenabtrennungscharakteristika in volviert die Untersuchung der Anreicherung der Konzentration an Silicon an der Oberfläche eines Polymerfilms im Vergleich zu der Konzentration in dem Massenpolymer. Da das Silicon den Luftzwischenraum mit niedriger Energie bevorzugt, orientiert es sich vorzugsweise auf der Polymeroberfläche. Dieses erzeugt eine Oberfläche, bei dem das Silicon an der Oberfläche des Films orientiert ist. Dies kann experimentell mittels ESCA (Elektronenspektroskopie zur chemischen Analyse) der getrockneten Filmoberfläche gezeigt werden. Eine solche Analyse zeigt einen hohen Level an Silicon und einem in starkem Maße reduzierten Level an Grundgerüstpolymer, wenn die Filmoberfläche analysiert wird. (Die Oberfläche bedeutet hier die ersten wenigen zig Angstrom der Filmdicke.) Durch Variieren des Winkels des Abtaststrahls kann die Oberfläche bis zu unterschiedlichen Tiefen analysiert werden.
Die bevorzugten mit Silicon gepfropften Polymere umfassen ein organisches Grundgerüst, vorzugsweise ein Kohlenstoff-Grundgerüst, welches von ethylenisch ungesättigten Monomeren abgeleitet ist, wie ein polymeres Vinyl-Grundgerüst, und ein Polysiloxanmakromer (besonders bevorzugt sind Polydialkylsiloxan, am meisten bevorzugt Polydimethylsiloxan), gepfropft auf das Grundgerüst. Das Polysiloxanmakromer sollte ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von mindestens etwa 500, vorzugsweise etwa 1 000 bis etwa l00 000, stärker bevorzugt etwa 2 000 bis etwa 50 000, am meisten bevorzugt etwa 5 000 bis etwa 20 000 besitzen. In Betracht gezogene organische Grundgerüste schließen jene ein, welche von polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomeren abgeleitet sind, einschließlich Vinylmonomeren, und anderen Kondensationsmonomeren (z. B. jenen, welche zur Bildung von Polyamiden und Polyestern polymerisieren), Ringöffnungsmonomeren (z. B. Ethyloxazolin und Caprolacton) etc. Ebenfalls in Betracht gezogen werden Grundgerüste, die auf Celluloseketten, Ether enthaltenden Grundgerüsten etc. basieren.
Vorzugsweise liegt da Gewichtsverhältnis des Nicht-Siliconpolymeren zu dem mir Silicon gepfropften Polymeren im Bereich von etwa 1 : 10 bis etwa 1 : 1, vorzugsweise von etwa 1 : 5 bis etwa 1 : 1.
Beispiele für brauchbare Polymere und wie sie hergestellt werden, sind im Detail in dem US-Patent 4 693 935, Mazurek, erteilt am 15. September 1987, US-Patent 4 728 571, Clemens et al., erteilt am 1. März 1988, beschrieben.
Geeignete mit Silicon gepfropfte Polymere sind ebenfalls in der EPO-Anmeldung 90 307 528.1, veröffentlich als EPO-Anmeldung 0 408 311 A2 am 11. Januar 1991, Hayama et al., dem US-Patent 5 061 481, erteilt am 29. Oktober 1991, Suzuki et al., dem US-Patent 5 106 609, Bolich et al, erteilt am 21. April 1992, dem US-Patent 5 100 658, Bolich et al., erteilt am 31. März 1992, dem US-Patent 5 100 657, Ansher-Jackson et al., erteilt am 31. März 1992, dem US-Patent 5 104 646, Bolich et al., erteilt am 14. April 1992, dem US-Patent Serien-Nr. 07/758 319, Bolich et al., eingereicht am 27. August 1991, und dem US-Patent Serien-Nr. 07/758 320, Torgerson et al., eingereicht am 27. August 1991.
Die bevorzugten mit Silicon gepfropften Polymere bestehen aus Monomereinheiten, die abgeleitet sind von: mindestens einem freiradikal-polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigtem Monomer oder Monomeren und mindestens einem freiradikal-polymerisierbaren, Polysiloxan enthaltenden, ethylenisch ungesättigtem Monomer oder Monomeren.
Die hierin beschriebenen mit Silicon gepfropften Polymeren umfassen im allgemeinen etwa 1 bis etwa 50 Gew.-% an Polysiloxan enthaltenden Monomereinheiten, d. h. Monomereinheiten an Polysiloxan enthaltenden Monomeren (nachfolgend als "C"-Monomere: bezeichnet), und etwa 50 bis etwa 99 Gew.-% an Nicht-Polysiloxan enthaltenden Monomeren.
Die kein Polysiloxan enthaltenden Monomereinheiten können von polaren oder hydrophilen Polymeren, "A"-Monomeren oder Mischungen von polaren hydrophilen Monomeren mit niedriger Polarität, oder hydrophoben "B"-Monomeren oder Mischungen der zwei abgeleitet werden. Die Definitionen der "A"und "B"-Monomeren und der jeweiligen Beispiele der "A"- und "B"-Monomeren sind die gleichen wie jene, welche für die "A"- und "B"-Monomeren in dem adhäsiven Polymer verwendet wurden.
Die besonderen verhältnismäßigen Mengen an A-, B- und C-Monomeren können variieren, solange das Polymer-Grundgerüst in dem polaren Lösungsmittel davon löslich ist, wobei das Polymer-Grundgerüst mir dem adhäsiven Polymer verträglich ist, und das mit Silicon gepfropfte Copolymer Phasentrennung zeigt, wenn es getrocknet ist.
Polymerisierbare, Polysiloxan enthaltende Monomere (C-Monomer) werden beispielhaft durch die folgende allgemeine Formel angegeben: X(Y)_nSi(R)_3-mZ_m
Worin X eine ethylenisch ungesättigte Gruppe ist, die mir den A- und B-Monomeren copolymerisierbar ist, wie eine Vinylgruppe. Y ist eine zweiwertige Verknüpfungsgruppe; R ist ein Wasserstoff, Hydro xyl, Niederalkyl (z. B. C₁-C₄,), Aryl, Alkaryl, Alkoxy oder Alkylamino; Z ist ein monovalenter, polymerer Siloxan-Rest mir einem zahlenmittleren Molekulargewicht von mindestens etwa 500, ist im wesentlichen unter Copolymerisationsbedingungen nicht reaktiv und hängt dem oben beschriebenen polymeren Vinyl-Grundgerüst an; n ist 0 oder 1; und m ist eine ganze Zahl von 1 bis 3. C besitzt ein gewichtsmittleres Molekulargewicht, wie oben beschrieben. Vorzugsweise besitzt das C-Monomer eine Formel, die aus der folgenden Gruppe gewählt wird:
In dieser Struktur ist m 1, 2 oder 3 (vorzugsweise m = 1); p ist 0 oder 1; q ist eine ganze Zahl von 2 bis 6; R¹ ist Wasserstoff, Hydroxyl, Niederalkyl, Alkoxy, Alkylamino, Aryl oder Alkaryl (vorzugsweise ist R¹ Alkyl); X ist
R² ist Wasserstoff oder -COOH (vorzugsweise ist R² Wasserstoff); R³ ist Wasserstoff, Methyl oder -CH₂COOH (vorzugsweise ist R³ Methyl); Z ist
R⁴, R5 und R6 sind unabhängig Niederalkyl, Alkoxy, Alkylamino, Aryl, Arkaryl, Wasserstoff oder Hydroxyl (vorzugsweise sind R⁴, R⁵ und R⁶ Alkyle); und r ist eine ganze Zahl von etwa 5 oder mehr, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 1 500 (am meisten bevorzugt ist r etwa 100 bis etwa 250). Am meisten bevorzugt sind R₄, R₅ und R⁶ Metyl, p = 0 und q = 3. Ebenfalls bevorzugt besitzt das C-Monomer die Formel, welche aus folgender Gruppe gewählt wird:
worin: s eine ganze Zahl von 0 bis etwa 6, vorzugsweise 0, 1 oder 2, stärker bevorzugt 0 oder 1, ist; m ist eine ganze Zahl von 1 bis 3, vorzugsweise 1; R² ist C₁-C₁₀-Alkyl oder C₇-C₁₀-Alkylaryl, vorzugsweise C₁-C₆-Alkyl oder C₇-C₁₀-Alkylaryl, stärker bevorzugt C₁-C₂-Alkyl; n ist eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise 0 oder 1, stärker bevorzugt 0.
Im allgemeinen umfasst das mit Silicon gepfropfte Polymer vorzugsweise von etwa 50 bis etwa 99%, stärker bevorzugt von etwa 60 bis etwa 98%, am meisten bevorzugt von etwa 75 bis etwa 95%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, an Nicht-Silicon-Makromer-haltigen Monomereinheiten, z. B. die gesamten A- und B-Monomereinheiten, und von etwa 1 bis etwa 50%, vorzugsweise von etwa 2 bis etwa 40%, stärker bevorzugt von etwa 5 bis 25%, an Siliconmakromer enthaltenden Monomereinheiten, z. B. die C-Monomereinheiten. Der Anteil an A-Monomereinheiten kann zwischen etwa 0 bis etwa 99%, vorzugsweise zwischen etwa 5 bis etwa 80%, stärker bevorzugt zwischen etwa 10 und etwa 50%, am meisten bevorzugt zwischen etwa 15 und etwa 40%, betragen; der Anteil an B-Monomereinheiten kann 0 bis etwa 99%, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 90%, stärker bevorzugt etwa 5 bis etwa 85%, am meisten bevorzugt etwa 15 bis etwa 80%, betragen; und der Anteil an C-Monomereinheiten liegt zwischen etwa l und etwa 50%, stärker bevorzugt zwischen etwa 2 und etwa 40%, noch stärker bevorzug zwischen etwa 5 und etwa 25%.
Die Kombination der A- und B-Monomeren umfasst vorzugsweise etwa 50,0 bis etwa 99,9% (stärker bevorzugt etwa 60 bis etwa 99%, am meisten bevorzugt etwa 75 bis etwa 95%) des Polymeren. Die Zusammensetzung jedes bestimmten Copolymeren wird dabei helfen, ihre Formulierungseigenschaften zu bestimmten. In der Tat kann durch die geeignete Auswahl und Kombination der bestimmten A-, B- und C-Komponenten das Copolymer bezüglich des Einschlusses in spezifischen Vehikeln optimiert werden. Zum Beispiel besitzen Polymere, welche in einer wässerigen Formulierung löslich sind, vorzugsweise die folgende Zusammensetzung: etwa 0 bis etwa 70% (vorzugsweise etwa 5 bis etwa 70%) Monomer A, etwa 30 bis etwa 98% (vorzugsweise etwa 30 bis etwa 80%) Monomer B und etwa 1 bis etwa 40% Monomer C. Polymere, welche dispergierbar sind, besitzen die folgende bevorzugte Zusammensetzung: etwa 0 bis etwa 70% (stärker bevorzugt etwa 5 bis etwa 70%) Monomer A, etwa 20 bis etwa 80% (stärker bevorzugt etwa 20 bis etwa 60%) Monomer B und etwa 1 bis etwa 40% Monomer C.
Die Zusammensetzung jedes besonderen mit Silicon gepfropften Polymeren wird dabei helfen, ihre Formulierungseigenschaften zu bestimmen. Durch die geeignete Auswahl und Kombination von bestimmten A-, B- und C-Komponenten kann das mit Silicon gepfropfte Polymer zur Einbringung in spezifische Vehikel optimiert werden. Das Grundgerüst des mit Silicon gepfropften Polymeren, eingeschlossen in die hierin beschriebenen Zusammensetzungen, muss in dem polaren Lösungsmittel löslich sein, welches nachfolgend als mit Silicon gepfropftes Polymer bezeichnet wird, wobei es als ganzes in dem polaren Lösungsmittel löslich ist. Dies wird bestimmt, je nachdem, ob das Polymer in Lösung verbleiben kann oder aus der Lösung bei 25°C bei der in der Zusammensetzung vorliegenden Konzentration präzipitiert, oder ob der Bereich von Konzentrationen für hierin beschriebenes mit Silicon gepfropftes Polymer. Es li_egt allgemein innerhalb des Kenntnisrahmens des Durchschnittsfachmannes im Fachbereich, Monomere zur Einbringung in die Polymere zur Formulierbarkeit und Löslichkeit in gewählten polaren Lösungsmittelsystemen zu wählen.
Beispielhafte mit Silicon gepfropfte Polymere zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung schließen die folgenden ein, wobei die Zusammensetzung als Grew.-Teil des in der Synthese verwendeten Monomeren angegeben ist:

(i) Acrylsäure/n-Butylmetharylat/Polydimethylsiloxan(PDMS)-Makromer, Makromer 20/70/10 mir einem Molekulargewicht von 20 000
(ii) Dimethylaminoethylmethacrylat/Isobutylmethacrylat/2-Ethylhexylmethacrylat/PDMS-Makromer, Makromer 40/30/15/15 mir einem Molekulargewicht von 20 000
(iii) t-Butylacrylat/Acrylsäure/PDMS-Makromer, Makromer 63,5/20/16,5 mit einem Molekulargewicht von 10 000
(iv) t-Butylacrylat/Acrylsäure/PDMS-Makromer, Makromer 60/20/20 mit einem Molekulargewicht von 20 000.

Die mir Silicon gepfropften Polymeren können durch Freiradikal-Polymensation der Polysiloxan enthaltenden Monomeren mit dem Nicht-Polysiloxan enthaltenden Monomeren synthetisiert werden. Die synthetischen Prozeduren sind im allgemeinen die gleichen, wie jene, wie sie für das adhäsive Copolymer beschrieben werden. Das Siliconmakromer wird zusammen mit den "A"- und "B"-Monomeren dem Reaktor hinzugesetzt, und die Reaktion läuft wie für die Beispiele mit adhäsivem Copolymer ab. Im Vergleich zu dem adhäsiven Copolymer mag es notwendig sein, unterschiedliche Lösungsmittel für die Polymerisationsreaktion zu wählen, wie es für den Fachmann im Fachbereich ersichtlich ist, um die Monomeren und Polymeren während der Polymerisation in Lösung zu halten.
Ohne dass man an eine Theorie gebunden sein möchte, wird angenommen, dass bei der Bildung der oben beschriebenen mit Silicon gepfropften Polymere etwas Polymer vorliegt, welches nicht die Siliconpfropfung beinhaltet; solche Polymeren besitzen ein relativ niedriges gewichtsmittleres Molekulargewicht, z. B. von unterhalb 20 000.
Polare Lösungsmittelphase
Die flüssigen Pflegezusammensetzungen der vorliegenden Erfindung schließen ebenfalls eine polare Lösungsmittelphase als ein flüssiges Vehikel für das mit Silicon gepfropfte Polymer ein. Die polaren Lösungsmittelphasen umfassen ein oder mehrere polare Lösungsmittel, welche in den Haarpflegezusammensetzungen bei einem Anteil von etwa 80 bis etwa 99%, vorzugsweise von etwa 85 bis etwa 98%, stärker bevorzugt von etwa 90 bis etwa 95%, der Gesamtzusammensetzung vorliegen.
Die polaren Lösungsmittel, welche für die vorliegenden Zusammensetzungen wesentlich sind, werden aus der Gruppe gewählt, welche aus Wasser, einwertigen C₂-C₃-Alkanolen und Mischungen davon besteht. Sofern vorhanden, sollten C₃-Alkanole, wie Isopropanol, zu Anteilen von nicht mehr als etwa 15 Gew.-% der Zusammensetzung, vorzugsweise von nicht mehr als etwa 12%, stärker bevorzugt nicht mehr als etwa 10%, verwendet werden. Höhere Anteile an einwertigen C₃-Alkoholen sind in den vorliegenden Zusammensetzungen aufgrund potentieller Geruchsbelästigungen, die sie hervorrufen können, unerwünscht. Bevorzugte polare Lösungsmittelphasen enthalten Wasser, Ethano1 oder Mischungen davon. Vorzugsweise sind die Grundgerüste aus organischem Polymer des adhäsiven Polymeren und das mit Silicon gepfropfte Polymer in dem polaren Lösungsmittel unlöslich.
Wenn Wasser- und Alkoholmischungen verwendet werden, z. B. Wasser-Ethanol oder Wasser-Isopropanol-Ethano1, liegt der Wassergehalt der Zusammensetzung im allgemeinen im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 99%, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 50 Gew.-%, der Gesamtzusammensetzung. In solchen Mischungen liegen die alkoholischen Lösungsmittel im allgemeinen von etwa 0,5 bis etwa 99%, vorzugsweise von etwa 50 bis etwa 95 Gew.-%, der Gesamtzusammensetzung vor.
In noch einem weiteren Aspekt dieser Erfindung sind Haarfrisierprodukte, wie Haarsprayzusammensetzungen, vorgesehen, welche verringerte Anteile an flüchtigen organischen Lösungsmitteln enthalten. Eine Haarsprayzusammensetzung mit verringertem Anteil an flüchtigem organischem Lösungsmittel der vorliegenden Erfindung enthält nicht mehr als 80% flüchtige organische Lösungsmittel (welche z. B. Alkanole, jedoch nicht Wasser einschließen). Wie hierin verwendet, bedeuten flüchtige organische Lösungsmittel Lösungsmittel, welche mindestens ein Kohlenstoffatom aufweisen und einen Dampfdruck von mehr als 0,1 mmHg bei 20°C zeigen.
Bei den hierin beschriebenen Haarfrisierprodukten mit verringertem Gehalt an flüchtigem organischem Lösungsmittel umfassen die Zusammensetzungen im allgemeinen mindestens 10 Gew.-% Wasser. Es wird ebenfalls spezifisch in Betracht gezogen, dass sie mindestens etwa 11%, 12%, 13%, 14%, 15% oder mehr Wasser enthalten können.
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen mit verringertem Anteil an flüchtigem organischem Lösungsmittel umfassen bis zu etwa 90%, vorzugsweise bis zu etwa 70%, stärker bevorzugt bis zu etwa 60%, noch stärker bevorzugt nicht mehr als etwa 50%, Wasser; und etwa 10 bis etwa 80%, vorzugsweise etwa 20 bis etwa 80%, stärker bevorzugt etwa 40 bis etwa 80%, an flüchtigem organischem Lösungsmittel. Es wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass die Zusammensetzungen so beschränkt werden können, dass sie nicht mehr als etwa 75%, 65%, 55% oder andere Anteile an flüchtigen organischen Lösungsmitteln enthalten.
Nicht-polare Kohlenwasserstoffe mit verzweigter Kette
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen enthalten als ein wesentliches Element einen flüchtigen, nicht-polaren Kohlenwasserstoff mit verzweigter Kette, welcher als ein Lösungsmittel für den Siliconteil des mit Silicon gepfropftem Copolymeren wirkt und für die topische Anwendung bei der Haut und dem Haar sicher ist. Das hierin beschriebene Kohlenwasserstofflösungsmittel mit verzweigter Kette liegt zu Anteilen von etwa 0,1 bis etwa 15%, vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 10%, stärker bevorzugt von etwa 2 bis etwa 8%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, vor.
Das Kohlenwasserstofflösungsmittel mir verzweigter Kette ist durch einen Siedepunkt von mindestens etwa 105°C, vorzugsweise von mindestens etwa 110°C, stärker bevorzugt von mindestens etwa 125°C, am meisten bevorzugt von mindestens etwa 150°C, gekennzeichnet. Der Siedepunkt beträgt ebenfalls im allgemeinen etwa 260°C oder weniger, vorzugsweise etwa 200°C oder weniger. Der gewählte Kohlenwasserstoff sollte für die topische Anwendung auf das Haar und die Haut sicher sein.
Die Kohlenwasserstofflösungsmittel mir verzweigter Kette werden aus der Gruppe gewählt, die aus verzweigtkettigen C₁₀-C₁₄-Kohlenwasserstoffen und Mischungen davon, vorzugsweise aus verzweigtkettigen C₁₁-C₁₃-Kohlenwasserstoffen, stärker bevorzugt aus verzweigtkettigen C₁₂-Kohlenwasserstoffen, besteht. Gesättigte Kohlenwasserstoffe sind bevorzugt, obgleich es nicht notwendigerweise gewünscht ist, ungesättigte Kohlenwasserstoffe auszuschließen.
Beispiele für geeignete nicht-polare Lösungsmittel schließen Isoparaffine der obigen Kettengröße ein. Isoparaffine sind im Handel von Exxon Chemical Co. verfügbar. Beispiele schließen Isopar^TM G(C₁₀-C₁₁-Isoparaffine), Isopar^TM H und K (C₁₁-C₁₂-Isoparaffine) und Isopar L (C₁₁-C₁₃-Isoparaffme) ein. Die am meisten bevorzugten nicht-polaren Lösungsmittel sind verzweigtkettige C₁₂-Kohlenwasserstoffe, insbe sondere Isododecan. Isododecan ist von Preperse, Inc. (South Plainfield, N. J. USA) als Permethyl" 99A verfügbar.
Der Siliconmakromerteil des mit Silicon gepfropten Polymeren ist in dem nicht-polaren Kohlenwasserstofflösungsmittel in der vorliegenden Zusammensetzung löslich. Dies kann leicht dadurch bestimmt werden, dass verifiziert wird, ob ein Siliconmakromer der gleichen Zusammensetzung und des gleichen Molekulargewichtes wie jenes zu dem mit Silicon gepfropften Polymer in dem nicht-polaren Kohlenwasserstofflösungsmittel löslich ist. Im allgemeinen sollte das Makromer bei 25°C bei einer Konzentration von 0,1 Gew.-% des Kohlenwasserstofflösungsmittels, vorzugsweise bei 1 %, stärker bevorzugt bei 5%, am meisten bevorzugt bei 15%, löslich sein.
Jedoch ist das nicht-polare Kohlenwasserstofflösungsmittel in dem polaren Lösungsmittel der Zusammensetzung unlöslich. Dies wird in Abwesenheit des mit Silicon gepfropften Polymeren oder anderer emulgierender Mittel bestimmt und kann leicht verifiziert werden, indem beobachtet wird, ob die polaren und nicht-polaren Lösungsmittel nach dem miteinander Vermischen separierte Phasen bilden.
Ohne dass man notwendigerweise durch irgendeine Theorie gebunden sein möchte, nimmt man an, dass das nicht-polare Kohlenwasserstofflösungsmittel den Siliconmakromerteil des mit Silicon gepfropften Polymeren solubilisiert. Man glaubt, dass dies hilft, eine glattere Polymerfolie beim Trocknen zu erhalten. Da das Kohlenwasserstofflösungsmittel weniger flüchtig als die polare Lösungsmittelphase ist, hält das Kohlenwasserstofflösungsmittel die Siliconanteile in solubilisierter Form für eine relativ lange Zeitdauer, wenn die Zusammensetzung trocknet, wodurch eine Aggregation der Siliconteile minimiert wird, und somit es dem Polymer gestattet wird, als eine glattere Folie bzw. als ein glatterer Film zu trocknen.
Weichmacher
Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen können wahlweise einen Weichmacher für das mit Silicon gepfropfte Polymer enthalten. Es kann jedweder Weichmacher verwendet werden, welcher zur Verwendung in Haarpflegeprodukten oder für die topische Anwendung beim Haar oder der Haar geeignet ist. Eine große Vielzahl von Weichmachern sind im Fachbereich bekannt. Diese schließen Acetyltriethylacetat, Triethylcitrat, Glycerin, Diisobutyladipat, Butylstearat und Propylenglykol ein. Weichmacher werden typischerweise in Anteilen von etwa 0,01 bis etwa 10%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, vorzugsweise von etwa 0,05 bis etwa 3%, stärker bevorzugt von etwa 0,05 bis etwa 1%, verwendet.
Optionale Bestandteile
Die vorliegenden Zusammensetzungen können eine große Vielzahl von optionalen Bestandteilen enthalten, wobei unter diesen jedwede der Typen von Bestandteilen eingeschlossen sind, welche im Fachbereich zur Verwendung in Haarfestigerzusammensetzungen, insbesondere Haarsprayzusammensetzungen und Haarfestigertonika, bekannt sind. Diese Bestandteile schließen Tenside (einschließlich fluorierte Tenside und Siliconcopolyole) und die Ionenstärke modifizierende Mittel, Treibmittel, Haarkonditioniermittel (z. B. Siliconfluide, Fettester, Fettalkohole, langkettige Kohlenwasserstoffe, kationische Tenside etc.) ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Modifiziersystem bezüglich der Ionenstärke
Wahlweise können die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eine wirksame Menge eines nicht-oberflächenaktiven Modifiziersystems der Ionenstärke zur Reduzierung der Viskosität der Haarsprayzusammensetzung enthalten. Wenn verwendet, liegen die Modifiziermittel der Ionenstärke in den vorliegenden Zusammensetzungen in Anteilen von mindestens etwa 0,01 Gew.-% der Zusammensetzung vor. Die obere Grenze hängt von der maximalen Menge der Modifiziermittel der Ionenstärke ab, welche in den besonderen hierin beschriebenen Zusammensetzungen vorliegen können, so dass das Haarfestigerharz solubilisiert oder dispergiert bleibt. Wie es vom Fachmann im Fachbereich verstanden werden wird, wird, wenn die Ionenstärkezusammensetzung erhöht wird, das Harz schließlich aus der Lösung ausfallen _oder ansonsten nicht mehr länger in dem polaren flüssigen Träger solubilisiert oder dispergiert bleiben. Die obere Grenze des Anteils an Modifiziersystem der Ionenstärke wird von den besonderen Modifiziermitteln der Ionenstärke, dem flüssigen Vehikel, dem Harz und anderen in der Zusammensetzung vorliegenden Bestandteilen abhängen. So kann z. B. die maximale Menge des Modifiziermittels der Ionenstärke, welche verwendet werden kann, in der Regel niedriger für Zusammensetzungen nur flüssigen Vehikeln sein, welche weniger Wasser enthalten im Vergleich zu Zusammensetzungen mir mehr Wasser. Im allgemeinen beinhalten die Zusammensetzungen etwa 4 Gew.-% oder weniger an Modifiziermittel der Ionenstärke, allgemeiner etwa 2% oder weniger und typischerweise etwa 1% oder weniger. Vorzugsweise umfassen die hierin beschriebenen Zusammensetzungen etwa 0,01 bis etwa 0,5%, stärker bevorzugt etwa 0,01 bis etwa 0,1 %, des Modifiziermittelsystems der Ionenstärke.
Das Modifiziersystem der Ionenstärke umfasst eine Mischung aus monomeren Kationen und Anionen. Die Ionen des hierin beschriebenen Modifiziersystems der Ionenstärke sind nicht-oberflächenaktiv, d. h., sie senken die Oberflächenspannung nicht in signifikanter Weise. Für die hierin beschriebenen Zwecke soll nicht-oberflächenaktiv hierin für solche Ionen stehen, welche in einer 0,5%igen Konzentration in wässeriger Lösung die Oberflächenspannung um nicht mehr als 5,0 Dyne/cm² senken. Im allgemeinen _sind die Ionen des hierin beschriebenen Modifiziersystems der Ionenstärke dadurch gekennzeichnet, dass sie maximal 4 oder weniger Kohlenstoffatome pro Ladung, vorzugsweise 2 oder weniger Kohlenstoffatome, in jedweder organischer Heterokette mit aliphatischer Kette oder gerader oder verzweigter Kette aufweist.
Das Modifiziersystem der Ionenstärke umfasst monomere Ionen des Typs, welche Produkte der Säure-Base-Reaktionen sind. Somit bilden basische und saure Ionen OH^– und H⁺ keinen Teil des hierin beschriebenen Modifiziersystems der Ionenstärke, obgleich sie in der Zusammensetzung vorliegen könneⁿ. Die hierin beschriebenen Ionen werden in die Zusammensetzung in einer Form eingebracht, so dass sie in der Zusammensetzung als freie Ionen, d. h. in dissoziierter Form, vorliegen können. Es ist nicht notwendig, dass alle hinzugesetzten Ionen in der Zusammensetzung als freie Ionen vorliegen, jedoch müssen sie zumindest teilweise in der Zusammensetzung löslich oder dissoziiert sein. Die Modifiziermittel der Ionenstärke können in die Haarfrisierzusammensetzungen z. B. durch die Zugabe von löslichen Salzen oder die Zugabe von Mischungen von Säuren und Basen oder durch eine Kombination davon eingebracht werden. Es ist ein notwendiger Aspekt der Erfindung, dass sowohl Anionen als auch Kationen des Modifiziersystems der Ionenstärke in die Zusammensetzung eingebracht werden.
Geeignete Kationen zur Verwendung schließen z. B. Alkalimetalle, wie Lithium, Natrium und Kalium, und Erdalkalimetalle, wie Magnesium, Calcium und Strontium, ein. Bevorzugt von den zweiwertigen Kationen ist Magnesium. Bevorzugte einwertige Metallionen sind Lithium, Natrium und Kalium, insbesondere Natrium und Kalium. Geeignete Mittel der Zugabe der hierin beschriebenen Zusammensetzungen schließen z. B. die Zugabe als Basen, z. B. Hydroxide, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, und solche Salze, welche in dem flüssigen Träger löslich sind, z. B. Salze von monomeren Anionen, wie jene unten beschriebenen, ein.
Andere geeignete Kationen schließen organische Ionen, wie quaternäre Ammoniumionen, und kanonische Amine, wie Ammoniummono-, -di- und -triethanolamine, Triethylamin, Morpholin, Aminomethylpropanol (AMP), Aminoethylpropandiol etc., ein. Ammonium und die Amine werden vorzugsweise in Form von Salzen, wie Chlorwasserstoffsalze, bereitgestellt.
Monomere Anionen, welche verwendet werden können, schließen Halogenionen, wie Chlorid, Fluorid, Bromid und Iodid, insbesondere Chlorid, Sulfat, Ethylsulfat, Methylsulfat, Cyclohexylsulfamat, Thiosulfat, Toluolsulfonat, Xylolsulfonat, Citrat, Nitrat, Bicarbonat, Adipat, Succinat, Saccharinat, Benzoat, Lactat, Borat, Isethionat, Tartrat, und andere monomere Anionen, welche in dissoziierter Form in der Haarfrisierzusammensetzung vorliegen können, ein. Die Anionen können den hierin beschriebenen Zusammensetzungen hinzugesetzt werden, z. B. in Form von Säuren oder Salzen, welche zumindest teilweise in dem flüssigen Vehikel löslich sind, z. B. Natrium- oder Kaliumsalze von Acetat, Citrat, Nitrat, Chlorid, Sulfat etc. Vorzugsweise sind solche Salze vollständig in dem Vehikel löslich.
Die Verwendung von Modifiziermitteln der Innenstärke ist besonders nützlich bei Zusammensetzungen mit einem gesenkten Anteil an flüchtigen organischen Lösungsmitteln, insbesondere jenen, die Siliconmakromer enthaltende Polymere verwenden.
Haarfrisierzusammensetzungen
Die vorliegende Erfindung umfasst eine große Vielzahl von Haarfrisierzusammensetzungen, einschließlich Haarsprayzusammensetzungen, Schäumen und Haarfestigertonika. Im allgemeinen sind die Zusammensetzungen fließfähige Zusammensetzungen mir niedriger Viskosität, welche vorzugsweise für die Sprayanwendung geeignet sind. Zusammensetzungen mit höherer Viskosität werden jedoch ebenfalls in Betracht gezogen.
Haarsprayzusammensetzungen und -schäume der vorliegenden Erfindung können aus Behältern abgegeben werden, welche Aerosol-Verteiler oder Pumpspray-Verteiler sind. Solche Verteiler, d. h. Behälter, sind den Fachleuten im Fachbereich allgemein bekannt und sind von einer Vielzahl von Herstellern, einschließlich American National Can Corp. und Continental Can Corp., verfügbar.
Wenn die Haarsprayzusammensetzungen aus einem unter Druck gesetzten Aerosolbehälter abgegeben werden sollen, kann ein Treibmittel, welches aus einem oder mehreren der herkömmlicherweise bekannten Aerosol-Treibmittel besteht, verwendet werden, um die Zusammensetzungen auszutreiben. Ein geeignetes Treibmittel zur Verwendung kann im allgemeinen jedes verflüssigbare Gas, welches herkömmlicherweise für Aerosolbehälter verwendet wird, sein.
Geeignete Treibmittel zur Verwendung sind flüchtige Kohlenwasserstoff-Treibmittel, welche verflüssigte niedere Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Propan, Butan und Isobutan, ein schließen können. Andere geeignete Treibmittel sind Fluorkohlenwasserstoffe, wie 1,2-Difluorethan (Fluorkohlenwasserstoff 152A), vertrieben als Dymel 152A von DuPont. Andere Beispiele für Treibmittel sind Dimethylether, N-Butan, Isobutan, Propane, Stickstoff, Kohlendioxid, Stickstoffoxid und atmosphärisches Gas und Mischungen davon.
Das Aerosol-Treibmittel kann mit den vorliegenden Zusammensetzungen gemischt werden, und die zu mischende Menge an Treibmittel wird durch normale Faktoren bestimmt, die im Aerosol-Fachbereich im allgemeinen bekannt sind. Im allgemeinen liegt der Anteil von Treibmittel für verflüssigbare Treibmittel bei etwa 10 bis etwa 60%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, vorzugsweise bei etwa 15 bis etwa 40%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
Alternativ können unter Druck gesetzte Aerosol-Verteiler verwendet werden, bei denen das Treibmittel vom Kontakt mit der Haarsprayzusammensetzung getrennt wird, wie eine Dose mit zwei Kammern des Typs, welcher unter dem Handelsnamen SEPRO von der American National Can Corp. Vertrieben wird.
Andere geeignete Aerosol-Verteiler sind jene, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass das Treibmittel komprimierte Luft ist, welches in den Verteiler mir Hlfe einer Pumpe oder einer äquivalenten Vorrichtung vor der Verwendung eingefüllt werden kann. Solche Verteiler sind in den US-Patenten 4 077 441, 7. März 1978, Olofsson, und 4 850 577, 25. Juli 1989, TerStege, beide sind hierin durch den Bezug darauf einbezogen, und in dem US-Patent Serien-Nr. 07/839 648, Gosselin et al., eingereicht am 21. Februar 1992, beschrieben. Aerosolbehälter mit komprimierter Luft, welche für die Verwendung geeignet sind, werden derzeit ebenfalls von der Procter & Gamble Company unter ihrem Handelsnamen VIDAL SASSOON AIRSPRAY^®-Haarsprays vermarktet.
Herkömmliche Nicht-Aerosol-Pumpspray-Verteiler, d. h. Zerstäuber, können ebenfalls verwendet werden.
Andere Haarfrisierzusammensetzungen schließen Tonika und Lotionen ein, welche typischerweise in einer herkömmlichen Flasche oder Tube abgegeben werden, und welche direkt auf das Haar aufgetragen werden oder zuerst in der Hand verteilt werden und dann auf das Haar gegeben werden.
Die Haarfrisierformulierungen der vorliegenden Erfindung können wahlweise herkömmliche Haarpflegezusammensetzungs-Hilfsstoffe enthalten. im allgemeinen können die Hilfsstoffe gesammelt etwa 0,05 bis etwa 5 Gew.-% und vorzugsweise etwa 0, I bis etwa 3 Gew.-% ausmachen. Solche herkömmlichen wahlfreien Hilfsstoffe sind jenen im Fachbereich Erfahrenen allgemein bekannt und schließen zusätzlich zu den oben diskutierten Feuchthaltemittel; Gleitmittel und Penetrierungsmittel, wie verschiedene Lanolinverbindungen; Proteinliydrolysate und andere Protein-Derivate; Ethylen-Addukte und Polyoxyethylencholesterin; Farbstoffe, Tinten, Bleichmittel, Reduktionsmittel und andere Färbemittel; den pH-Wert einstellende Mittel; Sonnenschutzmittel; Konservierungsstoffe; Verdickungsmittel (z. B. polymere Verdickungsmittel, wie Xanthangummi); und Parfum ein.
VERFAHREN DER HERSTELLUNG
Die Haarfrisierzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können hergestellt werden unter Verwendung von herkömmlichen Formulierungs- und Mischtechniken. Es ist kritisch, das mit Silicon gepfropfte Polymer vollständig in dem Ethano1 gelöst zu haben als ersten Herstellungsschritt. Vollständig gelöst bedeutet keine sichtbaren Feststoffe, wobei die Lösung kristallklar ist. Dies wird als eine Vormischung mit Ethanol erreicht, solange die polymere Konzentration in der Vormischung 15% nicht übersteigt. Alternativ kann das Polymer einfach in der gesamten Ethanolmenge, die für den Ansatz erforderlich ist, gelöst werden. Wenn Ethanol in der Zusammensetzung nicht verwendet wird, wird eine Vormischung des Polymeren mit C₃-Alkanol hergestellt. Vormischungen mir Wasser sind nicht ausführbar. Die anderen Bestandteile können dann unter Mischen hinzugesetzt werden, um eine homogene Mischung bereitzustellen. Der Neutralisator wird bevorzugt der Vormischung vor der Zugabe von anderen Bestandteilen hinzugesetzt. Eine bevorzugte Reihenfolge der Zugabe ist Isododecan. Isododecan wird vor der Zugabe von Wasser hinzugesetzt, wobei dieses besonders für Wasseranteile von über 15% wichtig ist.
VERFAHREN DER ANWENDUNG
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden in herkömmlichen Weisen verwendet, um die Haarfrisier-/Haltevorteile der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Solche Verfahren involvieren im allgemeinen die Anwendung einer wirksamen Menge des Produktes, um trockenes, leicht feuchtes oder nasses Haar des Produktes, bevor und/oder nachdem das Haar in eine gewünschte Form gebracht wurde. Die Zusammensetzung wird dann getrocknet oder trocknen gelassen. Mit "wirksame Menge" ist eine Menge gemeint, die ausreicht, um die Haarhalte- und Frisiervorteile bereitzustellen, die in Anbetracht der Länge und der Textur des Haares erwünscht sind. Im allgemeinen werden etwa 0,5 g bis etwa 50 g des Produktes auf das Haar aufgetragen, und zwar in Athängigkeit von der besonderen Produktformulierung, dem Spender bzw. Verteiler-Typ, der Haarlänge und dem Typ der Haarform.
Die folgenden experimentellen Angaben und Beispiele erläutern weiter die innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegenden Ausführungsformen.
EXPERIMENTELLE ANGABEN
Die folgende Synthese stellen die mir Silicon gepfropften Polymere, welche in den vorliegenden Zusammensetzungen brauchbar sind, beispielhaft dar.
Experiment 1: Batch-Synthese
Gebe 20 Teile Acrylsäure, 60 Teile t-Butylacrylat und 20 Teile Polysiloxan(MG: 10 000)-haltiges Monomer in einen Kolben. Füge ausreichend Ethylacetat oder Aceton als Reaktionslösungsmittel hinzu, um eine Monomer-Endkonzentration von 20% zu erzeugen. Spüle das Gefäß mit einer inerten Atmosphäre, vorzugsweise mir Stickstoff oder Argon. Gebe Initiator (2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril)) zu einem Anteil hinzu, der für den Erhalt des gewünschten Molekulargewichtes ausreicht. Typischerweise liegt dieser im Bereich von 0,5 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die Menge an Monomer. Spüle das Gefäß mit einer inerten Atmosphäre, vorzugsweise Stickstoff oder Argon. Erhitze auf 60°C und halte diese Temperatur 8 Stunden lang unter Bewegen aufrecht. Beende die Reaktion durch Abkühlen auf Raumtemperatur. Das Polymer wird durch Abziehen des Reaktionsmittels durch Trocknung in einem Ofen gereinigt, oder, wenn Aceton als Lösungsmittel verwendet wird, durch Präzipitieren des Polymeren durch Zugabe von Wasser und anschließendem Trocknen des Präzipitats.
Experiment 2: Halbkontinuierliche Synthese
Gebe 20 Teile Acrylsäure, 60 Teile t-Butylacrylat und 30 Teile Polysiloxan (MG: 10 000)-haltiges Monomer in einen Kolben. Füge ausreichend Ethylacetat oder Aceton als Reaktionslösungsmittel hinzu, um eine Monomer-Endkonzentration von 25% zu erzeugen. Spüle das Gefäß mit einer inerten Atmosphäre, z. B. mit Stickstoff oder Argon. Gebe Initiator (2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) wie in Experiment 1 hinzu. Erhitze auf 60°C und halte diese Temperatur aufrecht. Nachdem die Polymerisation dieser Monomeren etwa 15 Minuten bis etwa 1 Stunde, z. B. etwa 30 Minuten, lang abgelaufen ist, gebe eine zweite Monomerladung von 20 Teilen Acrylsäure und 60 Teilen t-Butylacrylat hinzu, um eine gesamte Monomer-Endladung von etwa 40 Gew.-% zu erhalten. Halte die Temperatur 8 Stunden lang aufrecht.
Beende die Reaktion und reinige das Polymer wie in Experiment 1.
BEISPIELE
Beispiele 1 bis 8 Die folgenden Beispiele repräsentieren Nicht-Aerosol-Haarsprayzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung.
Beispiele 9 bis l4 Die folgenden Beispiele repräsentieren Aerosol-Haarsprayzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung.
In den Beispielen 1 bis 10 werden die Zusammensetzungen wie oben beschrieben hergestellt, indem zuerst das Polymer mit dem Ethanol gemischt wird, das Polymer mir Natrium- oder Kaliumhydroxid neutralisiert wird, dann der Reihe nach (wie anwendbar) unter Mischen mit Isododecan, Weichmacher, Parfum und Wasser hinzugegeben werden. Wenn Natriumbenzoat verwendet wird, wird es nach der Wasserzugabe hinzugesetzt. Am meisten bevorzugt wird eine Vormischung von Wasser und Natriumbenzoat hergestellt und dann nach der hauptsächlichen Wasserzugabe hinzugesetzt. Treibmittel für Aerosolzusammensetzungen werden in herkömmliche Aerosolbehälter hinzugesetzt, nachdem der Rest der hergestellten Zusammensetzung hinzugesetzt worden ist.

Claims

Haarfrisierzusammensetzung, umfassend: (a) 0,1 bis 15 Gew.-% eines adhäsiven Polymeren mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von größer als 20.000, wobei das Polymer gekennzeichnet ist durch ein organisches polymeres Grundgerüst, wobei das Polymer im Wesentlichen frei an Silicon ist; (b) 0,1 bis 15 Gew.-% eines adhäsiven Silicon-Pfropfpolymeren, wobei das Polymer gekennzeichnet ist durch ein organisches polymeres Grundgerüst, das mit dem adhäsiven Polymer aus (a) kompatibel ist, wobei das adhäsive Silicon-Pfropfpolymer Siliconmakromere gepfropft auf das Grundgerüst aufweist, und wobei das zahlenmittlere Molekulargewicht der Siliconmakromere größer als 500 ist; (c) 0,1 bis 15 Gew.-% eines Kohlenwasserstofflösungsmittels, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus verzweigtkettigen C₁₀-C₁₄-Kohlenwasserstoffen und Mischungen hiervon mit einem Siedepunkt von 105°C bis 260°C (d) eine polare Lösungsmittelphase. umfassend 80 bis 99 Gew.-% der Zusammensetzung eines polaren Lösungsmittels, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasser und einwertigen C₂-C₃-Alkoholen und Mischungen hiervon, wobei die Zusammensetzung nicht mehr als 15 Gew.-% einwertigen C₃-Alkohol enthält; wobei die organischen polymeren Grundgerüste aus (a) und (b) in der polaren Lösungsmittelphase löslich sind, und die Siliconmakromeren des Haarfestigerpolymeren in dem Köhlenwasserstofflösungsmittel löslich sind.
Haarfrisierzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung umfasst: (a) 0,5 bis 8 Gew.-% des adhäsiven Nichtsilicon-Polymeren mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von größer als 30.000; (b) 0,5 bis 8 Gew.-% des Silicon-Pfropfpolymeren; (c) 0,5 bis 10 Gew.-% des Kohlenwasserstofflösungsmittels; (d) 85 bis 98 Gew.-% des polaren Lösungsmittels, wobei die Zusammensetzung nicht mehr als 12 Gew.-% einwertigen C₃-Alkohol enthält.
Haarfrisierzusammensetzung nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei die Zusammensetzung umfasst: (a) 1 bis 8 Gew.-% des adhäsiven Nichtsilicon-Polymeren; (b) 1 bis 8 Gew.-% des Silicon-Pfropfpolymeren; (c) 2 bis 8 Gew.-% des Kohlenwasserstofflösungsmittels; (d) 80 bis 99 Gew.-% des polaren Lösungsmittels, wobei die Zusammensetzung nicht mehr als 12 Gew.-% einwertigen C₃-Alkohol enthält, und die Zusammensetzung mindestens 10 Gew.-% Wasser und nicht mehr als 80 Gew.-% flüchtiger organischer Verbindungen enthält.
Haarfrisierzusammensetzung nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei die Zusammensetzung nicht mehr als 80% flüchtiger organischer Verbindungen umfasst, wobei das Silicon-Pfropfpolymer 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 98 Gew.-%, Nichtsilicon-Makromer enthaltende Monomereinheiten und 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 40 Gew.-%, Siliconmakromer enthaltende Monomereinheiten umfasst.
Haarfrisierzusammensetzung nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei das Silicon-Pfropfpolymer 1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 80 Gew.-%, hydrophile Monomereinheiten und 0 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 90 Gew.-%, hydrophobe Monomereinheiten umfasst.
Haarfrisierzusammensetzung nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei das Silicon-Pfropfpolymer 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.-%, hydrophile Monomereinheiten und 5 bis 85 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 80 Gew.-%, hydrophobe Monomereinheiten umfasst.
Haarfrisierzusammensetzung nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei die hydrophilen Monomereinheiten aus der Gruppe gewählt sind, bestehend aus Acrylsäure, Methacrylsäure, N,N-Dimethylacrylamid, Dimethylaminoethylmethacrylat, quaternisiertes Dimethylaminoethylmethacrylat, Methacrylamid, N-t-Butylacrylamid, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und deren Halbester, Crotonsäure, Itaconsäure, Acrylamid, Acrylatalkohole, Hydroxyethylmethacrylat, Diallyldimethylammoniumchlorid, Vinylpyrrolidon, Vinylether, Maleimide, Vinylpyridin, Vinylimidazol, Styrolsulfonat, Allylalkohol, Vinylalkohol und Salze von Säuren und Aminen der obigen, und Mischungen hiervon, vorzugsweise die hydrophilen Monomereinheiten gewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Acrylsäure, N,N-Dimethylacrylamid, Dimethylaminoethylmethacry lat, quaternisiertes Dimethylaminomethacrylat, Vinylpyrrolidon, Salze und Säuren und Amine hiervon und Mischungen hiervon.
Haarfrisierzusammensetzung nach mindestens einem vorangehenden Anspruch, wobei das Kohlenwasserstofflösungmittel aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus gesättigten, verzweigtkettigen C₁₀-C₁₄-Kohlenwasserstoffen und Mischungen hiervon, vorzugsweise das Kohlenwasserstofflösungsmittel Isododecan ist.
Haarsprayzusammensetzung, umfassend eine Zusammensetzung gemäß mindestens einem vorangehenden Anspruch, disponiert innerhalb eines Haarsprayspenders.