NO325737B1 - Polymerpartikler omfattende en polymer matriks og fargestoff, framgangsmate for fremstilling derav samt kosmetisk preparat - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører polymerpartikler omfattende en polymer matriks og fargestoff fordelt gjennom denne, en fremgangsmåte for fremstilling derav samt et kosmetisk preparat.

Omslutning eller innestenging av aktive bestanddeler kan oppnås ved en rekke forskjellige prosesser. Noen av disse teknikkene involverer dannelse av et polymerskall omkring en sentral kjerne eller aktiv bestanddel. Andre metoder involverer fremstilling av en matriks av polymermateriale gjennom hvilken en aktiv bestanddel er fordelt.

Forskjellige fremgangsmåter for fremstilling av kapsler er foreslått i litteraturen. Det er f.eks kjent å innkapsle hydrofobe væsker ved dispergering av den hydrofobe væsken i et vandig medium inneholdende et melaminformaldehyd-prekondensat og deretter redusering av pH-verdien hvilket resulterer i en ugjennomtrengelig aminoplast-harpiksskallvegg som omgir den hydrofobe væsken. Variasjoner av denne prosesstypen er beskrevet i GB-A-2073132, AU-A-27028/88 og GB-A-1507739, hvor kapslene fortrinnsvis anvendes for tilveiebringelse av innkapslede trykkfarger for bruk i trykk-følsomt karbonfritt kopipapir.

Selv om kapsler basert på melaminformaldehydharpikser både er ugjennomtrengelige og holdbare har de imidlertid tilbøyelighet til å lide under den ulempe at de er mindre ugjennomtrengelige ved høyere temperaturer. I tillegg er det også en risiko for at ved forhøyede temperaturer utvikles formaldehyd.

Typiske teknikker for dannelse av et polymerskall er beskrevet f.eks i GB 1.275.712, 1.475.229,1.507.739, DE 3.545.803 og US 3.591.090.

I US 3.838.007 dispergeres dråper av enzym dispergert i en vandig oppløsning av f.eks gelatin, i vann og tverrbindes deretter til oppnåelse av tverrbundede partikler av det gelatinholdige enzymet.

I EP-A-356.240 beskrives fremgangsmåter for innkapsling av enzym eller annet biologisk produsert materiale, i en matriks av polymermaterialet ved blanding av polymermaterialet med vandig væske inneholdende det biologisk produserte materialet, dispergering av denne blandingen i en vannublandbar væske og azeotrop destillasjon av dispersjonen. Produktet kan være enten relativt grove kuler som kan utvinnes eller en stabil dispersjon av små partikler i den vannublandbare væsken.

I EP-A-356.239 beskrives forskjellige sammensetninger og fremgangsmåter som hoved-sakelig er beregnet for innkapsling av enzymer for flytende eller andre detergenter. En produkttype som er beskrevet deri innbefatter partikler som har en kjerne innbefattende matrikspolymer som inneholder enzymet, olje omkring kjernen og et polymerskall rundt oljen.

Partikler av en matrikspolymer inneholdende en aktiv bestanddel kan dannes som en dispersjon i olje og denne dispersjonen kan deretter dispergeres i vandig oppløsning av en innkapslingspolymer eller blanding av polymerer og polymeravsetning kan deretter bringes til å finne sted omkring oljepartiklene som inneholder partiklene av matrikspolymer som inneholder den aktive bestanddelen.

US 5.744.152 beskriver en fremgangsmåte for dannelse av polymerpartikler innført som en oppløsning av et vannoppløselig salt med et flyktig amin av en polymer som er relativt uoppløselig og ikke-svellende i syre hvori den aktive bestanddelen er dispergert eller oppløst, og hvor oppløsningen oppvarmes til dannelse av den tørre matriksen og for å flyktiggjøre aminet og derved danne en polymer som er uoppløselig i syre. Frigivningen av en aktiv bestanddel kan reguleres ved nøyaktig justering av pH-verdien. Denne metoden er spesielt beregnet for omslutning av bestanddeler med relativt stor størrelse, spesielt enzymer, sopper, sporer, bakterier, celler eller antibiotika, som frigis ved pH-justering som en egnet frigivningsmekanisme.

WO 97/24178 beskriver en partikkelformig sammensetning innbefattende partikler med en polymermatriks som innbefatter en vaskeeveneaktiv bestanddel, hvor den polymere matriksen er dannet av en fri baseform av en kationisk polymer som er en kopolymer av en etylenisk umettet hydrofob monomer med en etylenisk umettet substituert amin-monomer. Matrikspartiklene kan fremstilles ved polymerisasjon av fribase-monomeren og den hydrofobe monomeren mens de er oppløst i et organisk oppløsningsmiddel for derved å danne en oppløsning av fribase-polymeren i organisk oppløsningsmiddel. Dette etterfølges av tilsetning av en vandig oppløsning av en flyktig syre hvorved opp-løsningsmidlet har høyere flyktighet enn syren. Oppløsningsmidlet blir deretter avdestillert slik at det etterlates en oppløsning i vann av polymerens saltform. En egnet flyktig syre er eddiksyre, og i dette tilfelle er et egnet oppløsningsmiddel n-butylacetat. De aktive bestanddelene inkluderer spesielt enzymer som kan frigis ved fortynning av mediet hvori de befinner seg.

Alle de ovennevnte referansene angår omslutning eller innkapsling av aktive bestanddeler, som skal frigis ved et senere trinn og gir således ingen indikasjon på hvordan permanent 'omslutning av materialer, spesielt forbindelser av relativt liten størrelse, skal oppnås.

En rekke forskjellige teknikker for tilveiebringelse av innkapslede eller omsluttede fargestoffer er kjent.

WO 91/06277 beskriver kosmetiske preparater som har aktiverbare hvilende pigmenter dispergert i en vannfri basis eller vehikkel. Malt pigment- eller flytende bærerdispersjon mikroinnkapsles til dannelse av stabilt, tørt, frittstrømmende pulver av mikrostørrelse-partikler. Den foretrukne innkapslingsprosessen er ved koaservering f.eks ved emulgering av en flytende dispersjon i en kontinuerlig, ekstern vandig fase for dannelse av mikrostørrelsedråper og et kompleks av kolloidalt materiale tilsettes til den eksterne fasen på en slik måte at det dannes en avsetning på, eller omkring, hver dråpe slik at det dannes en ytre vegg eller et skall. Mikrokapslene er beregnet for å riste og frigi det hvilende pigmentet når de utsettes for fysiske krefter.

US 5.234.711 angår fremgangsmåter for innkapsling av pigmentpartikler som er nyttige ved fremstilling av kosmetiske produkter. Det er et formål i dette dokumentet å anvende en vinylpolymerisk innkapslingsprosess for økning av pigmentpartiklenes fuktbarhet, dispergerbarhet og varmeresistens. Innkapslingsmetoden involverer redoks- eller friradikal-vinylpolymerisasjon i et vandig medium.

EP 225799 beskriver mikroinnkapslet fast, ikke-magnetisk fargestoffmateriale i en flytende, gel-, voksholdig eller lavtemperatursmeltende fast bærerfase som er innkapslet i et polymerskall. Absorbert på skallet er et silan- eller titanatkoblingsmiddel som øker oleofilisiteten til det faste fargestoffmaterialets overflate.

EP 445342 angår et kosmetisk preparat innbefattende et pigment som er dannet ved inkorporering av en solvatisert farge i en harpiks og blanding med en kosmetisk bærer. Mengden av pigment som er tilstede er tilstrekkelig til å gi en attraktiv kosmetisk effekt ved påføring på hud, negler eller hår. En kosmetisk akseptabel oppløselig farge kan anvendes. En hvilken som helst harpiks kan benyttes, forutsatt at den kan pulveriseres til et fint pulver. Den solvatiserte fargen kan inkorporeres i harpiksen ved tilsetning av den myknede eller smeltede harpiksen; eller ved oppløsning av fargen i en oppløsning av upolymerisert harpiks og felles oppløsningsmiddel for fargen og harpiksen, deretter polymerisering av harpiksen, eller ved anbringelse av fargen i kontakt med harpiksen. De fargeimpregnerte harpikspulverene angis å være benyttet i en rekke forskjellige kosmetiske preparater.

Ikke desto mindre er det et behov for tilveiebringelse av produkter som inneholder omsluttede eller innkapslede fargestoffer, hvilke produkter kan bibeholde fargestoffet over lengre perioder og også når de utsettes for forskjellige omgivelser. Dette er spesielt tilfelle når det gjelder oljeoppløselige og spesielt vannoppløselige farger, hvor det generelt er vanskelig å bibeholde fargen permanent. Dersom fargen ikke bibeholdes permanent kan dette, i et kosmetisk preparat, svekke det kosmetiske produktets lang-varige visuelle effekt.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe polymeromsluttede fargestoffer hvor fargestoffet ikke vaskes ut selv etter langvarig bruk. Det ville spesielt være ønskelig å tilveiebringe en fremgangsmåte for omslutning av oppløsninger av fargestoffer i polymere partikler for inkorporering i kosmetiske formuleringer og hvor farge-stoffene forblir permanent omsluttet og ikke frigis før, under eller etter påføring.

I tillegg kan innkapsling eller omslutning av fargestoffer resultere i visuell forringelse av fargestoffet. Dette kan være som et resultat av at polymeren absorberer lys av visse bølgelengder og enkelte ganger som et resultat av polymerpartiklenes uregelmessige morfologi.

Det er også et formål å tilveiebringe en alternativ fremgangsmåte for omdannelse av oljeoppløselige eller vannfargestoffer i et produkt som kan benyttes som et pigment i en rekke forskjellige anvendelser.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er således å tilveiebringe polymeromsluttede fargestoffer som gir forbedrede visuelle effekter.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt polymere partikler innbefattende en polymer matriks og fargestoff fordelt gjennom hele matriksen, hvor den polymere matriksen er dannet fra en blanding av monomerer innbefattende en første monomer som er en etylenisk umettet ionisk monomer som er anionisk, potensielt anionisk, kationisk eller potensielt kationisk, hvor den ioniske monomeren som er anionisk eller potensielt anionisk er valgt fra gruppen bestående av (met)akrylsyre, maleinsyre, maleinsyreanhydrid, itakonsyre, itakonsyreanhydrid, krotonsyre,

(met)allylsulfonsyre, vinylsulfonsyre og 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre og når den ioniske monomeren er kationisk eller potensielt kationisk er den valgt fra et etylenisk umettet amin, og en andre monomer som er en etylenisk umettet hydrofob monomer som er i stand til å danne en homopolymer med glassovergangstemperatur på over 50°C, hvor den andre monomeren er valgt fra gruppen bestående av styren, metylmetakrylat, tertiær-butylmetakrylat, fenylmetakrylat, cykloheksylmetakrylat og isobornylmetakrylat, og hvor den første monomeren er et salt av en flyktig motionkomponent, hvori, når den første monomeren er anionisk eller potensielt anionisk, er det flyktige motionet ammoniakk eller et flyktig amin og når den første monomeren er kationisk eller potensielt kationisk er det flyktige motionet en flyktig syre valgt fra gruppen bestående av eddiksyre, maursyre og karbonsyre, kjennetegnet ved at den polymere matriksen er impermeabel overfor fargestoffet.

Ifølge et ytterligere aspekt ved foreliggende oppfinnelse er det videre tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av polymere partikler innbefattende en polymer matriks og fargestoff fordelt gjennom hele matriksen,

hvor den polymere matriksen er dannet fra en blanding av monomerer innbefattende en første monomer som er en etylenisk umettet ionisk monomer som er anionisk, potensielt anionisk, kationisk eller potensielt kationisk, hvori, når den ioniske monomeren er anionisk eller potensielt anionisk, er den valgt fra gruppen bestående av (met)akrylsyre, maleinsyre, maleinsyreanhydrid, itakonsyre, itakonsyreanhydrid, krotonsyre, (met)allylsulfonsyre, vinylsulfonsyre og 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre og når den ioniske monomeren er kationisk eller potensielt kationisk er den valgt fra et etylenisk umettet amin, og en andre monomer som er en etylenisk umettet hydrofob monomer som kan danne en homopolymer med glassovergangstemperatur på over 50°C, hvori den andre monomeren er valgt fra gruppen bestående av styren, metylmetakrylat, tertiær-butylmetylakrylat, fenylmetakrylat, cykloheksylmetakrylat, og isobonylmetakrylat, og hvor den første monomeren er et salt av en flyktig motionskomponent, hvori, når den første monomeren er anionisk eller potensielt anionisk, det flyktige motionet er ammoniakk eller et flyktig amin, og når den første monomeren er kationisk eller potensielt kationisk, det flyktige motionet er en fluktig syre valgt fra gruppen bestående av eddiksyre, maursyre og karbonsyre, idet den polymere matriksen er impermeabel overfor fargestoffet, hvilken fremgangsmåte innbefatter trinnene, A) tilveiebringelse av en vandig fase av et polymert salt dannet fra en monomer-blanding som innbefatter nevnte første og andre monomerer,

B) oppløsning eller dispergering av fargestoffet med den vandige fasen,

C) dannelse av en dispersjon bestående i det vesentlige av den vandige fasen i en vannublandbar væskefase som fortrinnsvis innbefatter en amfipatisk polymer stabilisator til dannelse av en emulsjon, og D) utsettelse av dispersjonen for dehydratisering hvorved vann fordampes fra de andige partiklene og derved danner faste partikler innbefattende fargestoffet fordelt gjennom hele matrikspolymeren,

og ved at flyktig motionkomponent av saltet inndampes under destillasjonen og matrikspolymeren omdannes til dens frie syre- eller frie baseform.

Partiklene ifølge oppfinnelsens første aspekt og produktene som resulterer fra fremgangsmåten ifølge oppfinnelsens andre aspekt har forøket visuell yteevne og videre tillater polymermatriksen ikke at noe av det omsluttede fargestoffet frigis selv under lengre bruk.

De polymere produktene kan ytterligere forbedres dersom den polymere matriksen tverrbindes. Denne tverrbindingen kan skje som et resultat av innbefatning av et tverr-bindingstrinn i fremgangsmåten. Dette kan oppnås ved å innbefatte selv-tverrbindende grupper i polymeren, f.eks monomergjentakende enheter som bærer en metylol-funksjonalitet. Tverrbindingen oppnås fortrinnsvis ved å innbefatte et tverrbindingsmiddel sammen med vandigfase-polymeren. Tverrbindingsmidlet er generelt forbindelser som kan reagere med funksjonelle grupper på polymerkjeden. Når f.eks polymerkjeden inneholder anioniske grupper kan et egnet tverrbindingsmiddel være aziridin, diepoksider, karbodiamider, silaner eller et flerverdig metall, f.eks aluminium

eller zirkonium. Et spesielt foretrukket tverrbindingsmiddel er ammoniumzirkoniumkarbonat. En annen særlig foretrukket klasse av tverrbindingsmidler inkluderer forbindelser som danner kovalente bindinger mellom polymerkjeder, f.eks silaner eller diepoksider.

Det er ønskelig at tverrbindingsprosessen foregår under dehydratiseringstrinnet. Når ) således et tverrbindingsmiddel er inkludert vil det generelt forbli hvilende inntil dehydratiseringen startes.

Det er i foreliggende sammenheng funnet at polymerer dannet fra den spesielle

kombinasjonen av hydrofob monomer som kan danne en homopolymer med glassover-5 gangstemperatur på over 50°C, fortrinnsvis over 60 eller 80°C, utviser betydelig forbedret yteevne med hensyn til impermeabilitet overfor fargestoffet. Med hydrofob menes at monomeren har en opp løselighet i vann på mindre enn 5 g per 100 ml vann.

Glassovergangstemperatur (Tg) for en polymer er definert i Encyclopedia of Chemical Technology, volum 19, 4. utgave, side 891, som den temperatur under hvilken (1) over-gangsbevegelsen av alle molekylene og (2) oppviklingen og avviklingen av 40 til 50 karbonatomsegmenter i kjeder, begge er fastlås. Under dens Tg ville således en polymer ikke utvise strømning eller gummielastisitet. Tg-verdien til en polymer kan bestemmes ved bruk av differensialscanningkalorimetri (DSC). Således blir en referanseprøve med kjent Tg og den eksperimentelle prøven oppvarmet separat, men i parallell ifølge et lineært temperaturprogram. To oppvarmingsanordninger holder de to prøvene ved identiske temperaturer. Effekten som leveres til de to oppvarmingsanordningene for oppnåelse av dette overvåkes og forskjellen mellom dem avsettes som en funksjon av referansetemperatur som fortolkes som en registrering av den spesifikke varmen som en funksjon av temperatur. Når referansetemperaturen blir øket eller redusert og den eksperimentelle prøven nærmer seg en overgang vil den varmemengde som skal til for å opprettholde temperaturen bli større eller mindre avhengig av om overgangen er endoterm eller eksoterm. En typisk grafisk fremstilling som viser glassovergangstemperaturen fremgår fra figur 1.

Generelt er partiklenes gjennomsnittlige partikkelstørrelsesdiameter mindre enn ca 100 mikrometer. Den gjennomsnittlige partikkelstørrelsesdiameteren har vanligvis tilbøyelighet til å være mindre, f.eks mindre enn 70 eller 80 mikrometer, ofte mindre enn 40 eller 50 mikrometer og typisk vil den gjennomsnittlige partikkeldiameteren være mellom 750 nanometer og 40 mikrometer. Den gjennomsnittlige partikkelstørrelses-diameteren er fortrinnsvis i området 10 til 40 mikrometer, vanligvis mellom 20 og 40 mikrometer. Gjennomsnittlig partikkelstørrelse bestemmes ved bruk av en Coulter-partikkelstørrelsesanalysator ifølge standardprosedyrer som er veldokumentert i litteraturen.

Uten ønske om å være begrenset av noen teori antas det at den spesielle kombinasjonen av ionisk monomer og nevnte hydrofobe monomer tilveiebringer polymerer med den riktige graden av hydrofilitet og hardhet som synes å være ansvarlig for forbedringne når det gjelder impermeabilitet overfor fargestoffet.

Spesifikke eksempler på hydrofobe monomerer inkluderer styren, metylmetakrylat, tertiær-butylmetakrylat, fenylmetakrylat, cykloheksylmetakrylat og isobornylmetakrylat.

Det er funnet at det ikke er mulig å erstatte de hydrofobe monomerene med etylenisk umettede karboksylsyreestere som ikke er i stand til å danne en homopolymer som har en glassovergangstemperatur på minst 50°C uten på skadelig måte å øke polymerens permeabilitet. Fortrinnsvis bør Tg-verdien likevel være minst 60°C eller endog minst 80°C. Erstatning av den hydrofobe monomeren i foreliggende oppfinnelse med f.eks andre (met)akrylestere, f.eks 2-etylheksylakrylat, ville være uegnet. De beste resultatene oppnås generelt ved bruk av monomerer som er i stand til å danne polymerer med meget høy Tg-verdi. Mindre foretrukne produkter ville derfor oppnås ved bruk av etylakrylat eller propylakrylat som hydrofob monomer.

Den ioniske monomeren kan inneholde enten anioniske eller kationiske grupper eller kan alternativt være potensielt ioniske, f.eks i form av et syreanhydrid. Den ioniske monomeren er fortrinnsvis en etylenisk umettet anionisk eller potensielt anionisk monomer. Egnede anioniske monomer inkluderer, som nevnt, (met)akrylsyre, maleinsyre, maleinsyreanhydrid, itakonsyre, itakonsyreanhydrid, krotonsyre, (met)allylsulfonsyre, vinylsulfonsyre og 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre. Foretrukne anioniske monomerer er karboksylsyrer eller syreanhydrider.

Når den ioniske monomeren er anionisk, f.eks en karboksylsyre eller -anhydrid, kan det flyktige motionet være ammoniakk eller en flyktig aminkomponent. Polymeren kan således fremstilles i fri syreform og deretter nøytraliseres med en vandig oppløsning av ammoniumhydroksyd eller et flyktig amin, f.eks etanolamin. Polymeren kan alternativt fremstilles ved kopolymerisasjon av ammonium- eller det flyktige aminsaltet av en anionisk monomer med den hydrofobe monomeren.

Matrikspolymeren kan generelt fremstilles ved en hvilken som helst egnet polymerisasjonsprosess. Polymeren kan f.eks hensiktsmessig fremstilles ved vandig emulsjons-polymerisasjon f.eks som beskrevet i EP-A-679423 eller US-A-5.070.136. Polymeren kan deretter nøytraliseres ved tilsetning av en vandig oppløsning av ammoniumhydroksyd eller et flyktig amin.

I en typisk polymerisasjonsprosess blir blandingen av hydrofob monomer og anionisk monomer emulgert i en vandig fase som inneholder en egnet mengde emulgerings-middel. Emulgeringsmidlet kan typisk være hvilke som helst kommersielt tilgjengelige emulgeringsmidler egnede for dannelse av vandig emulsjon. Disse emulgeringsmidlene vil på ønskelig måte ha tilbøyelighet til å være mer oppløselige i den vandige fasen enn i den vannublandbare monomerfasen og vil således være tilbøyelige til å utvise en høy hydrofil-lipofil-balanse (HLB). Emulgering av monomeren kan forårsakes ved hjelp av kjente emulgeringsteknikker, inkludert utsettelse av monomer/vandig-fasen for sterk omrøring eller skjærpåvirkning eller alternativt føring av monomer/vandig-fasen gjennom en sil eller trådduk. Polymerisasjon kan deretter bevirkes ved anvendelse av egnede initiatorsystemer, f.eks UV-initiator eller termisk initiator. Egnede teknikker for initiering av polymerisasjonen ville være å forhøye temperaturen til den vandige monomeremulsjonen til over 70 eller 80°C og deretter tilsette mellom 50 og 1000 ppm ammoniumpersulfat beregnet på vekt av monomer.

Matrikspolymeren har generelt en molekylvekt på opptil 200.000 (bestemt ved GPC under anvendelse av industristandard parametrene). Polymeren har fortrinnsvis en molekylvekt på under 50.000, f.eks 2.000 til 20.000. Den optimale molekylvekten for matrikspolymeren er vanligvis omkring 8.000 til 12.000.

Monomerblandingen kan typisk inneholde minst 50 vekt-% hydrofob monomer, idet resten utgjøres av anionisk monomer. Generelt vil den hydrofobe monomeren likevel være tilstede i mengder på minst 60 vekt-%. Foretrukne sammensetninger inneholder mellom 65 og 90 vekt-% hydrofob polymer, f.eks omkring 70 eller 75 %.

En særlig foretrukket matrikspolymer er en kopolymer av styren med ammoniumakrylat. Mer foretrukket benyttes denne polymeren når fremgangsmåten anvender et tverrbindingsmiddel, som spesielt er ammoniumzirkoniumkarbonat.

I en alternativ versjon av foreliggende fremgangsmåte kan den ioniske monomeren være kationisk eller potensielt kationisk, f.eks et etylenisk umettet amin. I denne utførelsen av oppfinnelsen er den flyktige motionkomponenten en flyktig syrekomponent. I denne utførelsesformen kan således matrikspolymeren dannes på en måte analog med den for ovennevnte anioniske matrikspolymer, med unntak av at den anioniske monomeren erstattes med en kationisk eller potensielt kationisk monomer. Når polymeren fremstilles i form av en kopolymer av et fritt amin og hydrofob monomer, blir den generelt nøytralisert ved inkludering av en egnet flyktig syre, f.eks eddiksyre, maursyre eller endog karbonsyre. Polymeren blir fortrinnsvis nøytralisert med en flyktig karboksylsyre.

Mengden av kationisk eller potensielt kationisk monomer til hydrofob monomer er generelt den samme som for ovennevnte anioniske monomer.

Partiklene kan omslutte ett eller flere fargestoffer og fargestoffet kan være et hvilket som helst fargestoff, f.eks en farge (dye), pigment eller substratpigment (lake). Typiske egnede fargestoffer inkluderer hvilket som helst organisk eller uorganisk pigment eller fargestoff som er godkjent for bruk i kosmetika av CTFA og FD A slik som substratpigmenter, jernoksyder, titandioksyd, jernsulfider eller andre konvensjonelle pigmenter benyttet i kosmetiske formuleringer. Eksempler på pigment inkluderer et uorganisk pigment slik som kjønrøk, D&C rødt 7, kalsium-substratpigment, D&C rødt 30, talk-substratpigment, D&C rødt 6, barium-substratpigment, Russet-jernoksyd, gult jernoksyd, brunt jernoksyd, talk, kaolin, glimmer, glimmertitan, rødt jernoksyd, magnesiumsilikat og titanoksyd; og organisk pigment slik som rødt nr 202, rødt nr 204, rødt nr 205, rødt nr 206, rødt nr 219, rødt nr 228, rødt nr 404, gult nr 205, gult nr 401, orange nr 401 og blått nr 404. Eksempler på oljeoppløselige fargestoffer inkluderer rødt nr 505, rødt nr 501, rødt nr 225, gult nr 404, gult nr 405, gult nr 204, orange nr 403, blått nr 403, grønt nr 202 og purpur nr 201. Eksempler på hypefargestoffer er rødt nr 226, blått nr 204 og blått nr 201. Eksempler på substratpigmentfarge inkluderer forskjellige syrefarger som er behandlet (laked) med aluminium, kalsium eller barium.

Konvensjonelle farger kan også anvendes og kan være enten olje- eller vannoppløselige. Fargestoffet er fortrinnsvis en vandig oppløsning av en vannoppløselig farge. Egnede farger for foreliggende oppfinnelse inkluderer FD & C blått nr 11, FD & C blått nr 12, FD & C grønt nr 13, FD & C rødt nr 13, FD & C rødt nr 140, FD & C gult nr 15, FD & C gult nr 16, D&C blått nr 14, D&C blått nr 19, D&C grønt nr 15, D&C grønt nr 16, D&C grønt nr 18, D&C orange nr 14, D&C orange nr 15, D&C orange nr 110, D&C orange nr 111, D&C orange nr 117, FD&C rødt nr 14, D&C rødt nr 16, D&C rødt nr 17, D&C rødt nr 18, D&C rødt nr 19, D&C rødt nr 117, D&C rødt nr 119, D&C rødt nr 121, D&C rødt nr 122, D&C rødt nr 127, D&C rødt nr 128, D&C rødt nr 130, D&C rødt nr 131, D&C rødt nr 134, D&C rødt nr 139, FD&C rødt nr 140, D&C fiolett nr 12, D&C gult nr 17, ext. D&C gult nr 17, D&C gult nr 18, D&C gult nr 111, D&C brunt nr 11, Ext, D&C fiolett nr 12, D&C blptt nr 16 og D&C gult nr 110. Slike farger er velkjente, kommersielt tilgjengelige materialer, med deres kjemiske struktur beskrevet, f.eks i 21 C.F.R. del 74 (som revidert 1 april 1988) og CFTA Cosmetic Ingredient Handbook (1988), publisert av Cosmetics, Toiletry and Fragrancy Association, Inc. Det vises til disse publikasjonene med henblikk på detaljer.

Fargestoffet kan være en substans som er et hvilende fargestoff, f.eks en fargedanner som utviser en farge ved eksponering overfor en egnet utløsermekanisme, f.eks varme eller stråling. Slike omsluttede fargedannere kan hensiktsmessig belegges på, eller inkorporeres i, et egnet substrat og deretter behandles slik at det viser fargen. Fordelen med tilveiebringelse av fargedannere som polymere partikler er at de lettere kan prosesseres og inkorporeres i substratet på en ønsket måte. Fargedanneren kan likevel aktiveres selv om den er innesluttet i polymerpartikkelen.

Fargestoffet kan også være en fluorescerende forbindelse og/eller en kromofor forbindelse. Fargestoffet kan hensiktsmessig være fluorescerende hvitgjørende middel

(FWA).

Foreliggende fremgangsmåte involverer dispergering av den vandige oppløsningen av matrikspolymer inneholdende fargestoff i en vannublandbar væske. Den vannublandbare væsken er typisk en organisk væske eller en blanding av organiske væsker. Den foretrukne organiske væsken er en blanding av en ikke-flyktig parafinolje og en flyktig parafinolje. De to oljene kan anvendes i like vektmengder, men det er generelt ofte foretrukket å benytte den ikke-flyktige oljen i overskudd, f.eks i en mengde på over 50 til 75 vektdeler av den ikke-flyktige oljen til 25 til mindre enn 50 vektdeler av den flyktige oljen.

I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsens andre aspekt er det ønskelig å inkludere en polymer amfipatisk stabilisator i den vannublandbare væsken. Den amfipatiske stabilisatoren kan være en hvilken som helst kommersielt tilgjengelig amfipatisk stabilisator, f.eks HYPERMER (RTM) (tilgjengelig fra ICI). Egnede stabilisatorer inkluderer også de stabilisatorer som er beskrevet i WO-A-97/24179. Selv om det er mulig å inkludere andre stabiliserende materialer i tillegg til den amfipatiske stabilisatoren, slik som overflateaktive midler, er det generelt foretrukket at det eneste stabiliserende materialet er den amfipatiske stabilisatoren.

I foreliggende fremgangsmåte kan dehydratiseirngstrinnet gjennomføres ved hjelp av en hvilken som helst egnet metode. Ønskelig kan dehydratisering bevirkes ved å utsette dispersjonen i olje for vakuumdestillasjon. Dette vil generelt nødvendiggjøre forhøyede temperaturer, f.eks temperaturer på 30°C eller høyere. Selv om det kan være mulig å anvende langt høyere temperaturer, f.eks 80 til 90°C, er det generelt foretrukket å anvende temperaturer på under 60 eller 70°C.

Istedenfor vakuumdestillasjon kan det være ønskelig å bevirke dehydratisering ved sprøytetørking. Dette kan hensiktsmessig gjennomføres ved den sprøytetørkeprosessen som er beskrevet i WO-A-97/34945.

Dehydratiseirngstrinnet fjerner vann fra den vandige oppløsningen av matrikspolymeren og også den flyktige motionkomponenten, hvilket resulterer i en tørr polymermatriks som er uoppløselig og ikke-svellbar i vann, inneholdende deri fargestoffet som er fordelt gjennom hele polymermatriksen.

Oppfinnelsen inkluderer også de polymere partiklene som kan oppnås ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsens andre aspekt.

Ifølge et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes et kosmetisk preparat innbefattende en kosmetisk akseptabel basis og de polymere partiklene ifølge oppfinnelsen.

Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.

Eksempel 1 - Fremstilling av blåfarge-polymerpartikler i olje

En vandig oppløsning dannes ved oppløsning av 10 g Cibracron blått P2R farge i 396 g av 25 % oppløsning av en kopolymer av styren og ammoniumakrylat og deretter tilsetning av 9,9 g 50 % ammoniumzirkoniumkarbonat. En oljeoppløsning fremstilles ved blanding av 50 g 20 % polymer stabilisator, 89 g Kristol M14 olje og 70,4 g Isopar G-oppløsningsmiddel.

Den vandige oppløsningen tilsettes til den omrørte oljeoppløsningen og homogeniseres deretter med en Silverson-høyskjærblander til dannelse av en vann-i-olje-emulsjon. Etter 15 minutters emulgering tilsettes ekstra 179 g Isopar G som et fortynningsmiddel. Den resulterende emulsjonen overføres til en harpiksbeholder som har vakuum-destillasjonsmuligheter. Emulsjonen oppvarmes til 25°C og vann/Isopar G-blanding destilleres under redusert trykk ved en konstant temperatur på ca 30°C. Volumet av vann og oppløsningsmiddel overvåkes og destillasjon fortsettes inntil intet ytterligere vann oppsamles i destillatet og deretter får temperaturen stige til 100°C under vakuum. De tørkede fargepolymerpartiklene i olje holdes deretter ved 100°C i 60 minutter for å avdrive ammoniakk og tverrbinde den karboksylerte styrenbaserte matrikspolymeren til den vannuoppløselige formen.

Innholdet i kolben avkjøles. Dispersjonen av fargepolymerpartikler i olje er stabil og har en gjennomsnittlig diameter på mindre enn 2 mikrometer.

Eksempel 2 - Fremstilling av rødfarge-polymerpartikler i olje

Eksempel 1 ble gjentatt med unntak av at 10 g av en vannoppløselig rødfarge ble benyttet i stedet for Cibracron-blåfargen.

En rødfarge-polymerpartikkeldispersjon i olje ble oppnådd.

Eksempel 3 - Fremstilling av rødpigment-polymerpartikler i olje

Eksempel 1 ble gjentatt med unntak av at 10 g av et rødt pigment ble dispergert i den vandige oppløsningen av polymeroppløsningen. En dispersjon i olje av rødt pigment innkapslet i en polymermatriks ble oppnådd.

Eksempel 4 - Dehydratisering ved bruk av spraytørking.

Eksempel 1 ble gjentatt med unntak av at istedenfor å benytte dehydratisering ved bruk av vakuumdestillasjon ble sprøytetørkeprosessen beskrevet i eksempel 1 i WO-A-97/34945 benyttet.

Claims (14)

1. Polymere partikler innbefattende en polymer matriks og fargestoff fordelt gjennom hele matriksen, hvor den polymere matriksen er dannet fra en blanding av monomerer innbefattende en første monomer som er en etylenisk umettet ionisk monomer som er anionisk, potensielt anionisk, kationisk eller potensielt kationisk, hvor den ioniske monomeren som er anionisk eller potensielt anionisk er valgt fra gruppen bestående av (met)akrylsyre, maleinsyre, maleinsyreanhydrid, itakonsyre, itakonsyreanhydrid, krotonsyre, (met)allylsulfonsyre, vinylsulfonsyre og 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre og når den ioniske monomeren er kationisk eller potensielt kationisk er den valgt fra et etylenisk umettet amin, og en andre monomer som er en etylenisk umettet hydrofob monomer som er i stand til å danne en homopolymer med glassovergangstemperatur på over 50°C, hvor den andre monomeren er valgt fra gruppen bestående av styren, metylmetakrylat, tertiaer-butylmetakrylat, fenylmetakrylat, cykloheksylmetakrylat og isobornylmetakrylat, og hvor den første monomeren er et salt av en flyktig motionkomponent, hvori, når den første monomeren er anionisk eller potensielt anionisk, er det flyktige motionet ammoniakk eller et flyktig amin og når den første monomeren er kationisk eller potensielt kationisk er det flyktige motionet en flyktig syre valgt fra gruppen bestående av eddiksyre, maursyre og karbonsyre, karakterisert ved at den polymere matriksen er impermeabel overfor fargestoffet.

2. Polymere partikler ifølge krav 1, karakterisert ved at den polymere matriksen innbefatter polymer som er i fri syre- eller fri baseform.

3. Polymere partikler ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den polymere matriksen er tverrbundet.

4. Polymere partikler ifølge hvilket som helst av krav 1 til 3, karakterisert ved at de polymere partiklene har en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på under 100 mikrometer, fortrinnsvis under 50 mikrometer.

5. Polymere partikler ifølge hvilket som helst av krav 1 til 4, karakterisert ved at matrikspolymeren er en kopolymer av styren med ammoniumakrylat og ammoniumzirkoniumkarbonat anvendes som et tverrbindingsmiddel.

6. Polymere partikler ifølge hvilket som helst av krav 1 til 5, karakterisert ved at fargestoffet er en farge, pigment eller substratpigment.

7. Fremgangsmåte for fremstilling av polymere partikler innbefattende en polymer matriks og fargestoff fordelt gjennom hele matriksen, hvor den polymere matriksen er dannet fra en blanding av monomerer innbefattende en første monomer som er en etylenisk umettet ionisk monomer som er anionisk, potensielt anionisk, kationisk eller potensielt kationisk, hvori, når den ioniske monomeren er anionisk eller potensielt anionisk, er den valgt fra gruppen bestående av (met)akrylsyre, maleinsyre, maleinsyreanhydrid, itakonsyre, itakonsyreanhydrid, krotonsyre, (met)allylsulfonsyre, vinylsulfonsyre og 2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyre og når den ioniske monomeren er kationisk eller potensielt kationisk er den valgt fra et etylenisk umettet amin, og en andre monomer som er en etylenisk umettet hydrofob monomer som kan danne en homopolymer med glassovergangstemperatur på over 50°C, hvori den andre monomeren er valgt fra gruppen bestående av styren, metylmetakrylat, tertiær-butylmetylakrylat, fenylmetakrylat, cykloheksylmetakrylat, og isobonylmetakrylat, og hvor den første monomeren er et salt av en flyktig motionskomponent, hvori, når den første monomeren er anionisk eller potensielt anionisk, det flyktige motionet er ammoniakk eller et flyktig amin, og når den første monomeren er kationisk eller potensielt kationisk, det flyktige motionet er en fluktig syre valgt fra gruppen bestående av eddiksyre, maursyre og karbonsyre, idet den polymere matriksen er impermeabel overfor fargestoffet, karakterisert ved at fremgangsmåten innbefatter trinnene, A) tilveiebringelse av en vandig fase av et polymert salt dannet fra en monomer-blanding som innbefatter nevnte første og andre monomerer, B) oppløsning eller dispergering av fargestoffet med den vandige fasen, C) dannelse av en dispersjon bestående i det vesentlige av den vandige fasen i en vannublandbar væskefase som fortrinnsvis innbefatter en amfipatisk polymer stabilisator til dannelse av en emulsjon, og D) utsettelse av dispersjonen for dehydratisering hvorved vann fordampes fra de andige partiklene og derved danner faste partikler innbefattende fargestoffet fordelt gjennom hele matrikspolymeren, og ved at flyktig motionkomponent av saltet inndampes under destillasjonen og matrikspolymeren omdannes til dens frie syre- eller frie baseform.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at et tverrbindingsmiddel inkluderes i den vandige fasen og at matrikspolymeren blir tverrbundet under dehydratiseirngstrinnet.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at de polymere partiklene har en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på under 100 mikrometer, fortrinnsvis under 50 mikrometer.

10. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst ett av krav 7 til 9, karakterisert ved at den polymere matriksen er en kopolymer av styren med ammoniumakrylat, og at ammoniumzirkoniumkarbonat anvendes som et tverrbindingsmiddel.

11. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst ett av krav 7 til 10, karakterisert ved at fargestoffet er en farge, pigment eller substratpigment, fortrinnsvis en vandig oppløsning av en vannoppløselig farge.

12. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst ett av krav 7 til 11, karakterisert ved at dehydratiseringstrinnet involverer vakuumdestillasjon.

13. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst ett av krav 7 til 12, karakterisert ved at dehydratiseirngstrinnet involverer sprøytetørking.

14. Kosmetisk preparat, karakterisert ved at det innbefatter en kosmetisk akseptabel basis og polymere partikler som definert i hvilke som helst av krav 1 til 6.