专利名称:定型共聚物、定型组合物以及它们的制备方法
定型共聚物、定型组合物以及它们的制备方法本发明涉及一种含有胶态二氧化硅的定型共聚物,所述共聚物的定型组合物,它们的制备方法,以及它们用于头发定型目的的用途。已经知道几种不同的水溶性或水分散性共聚物用于定型组合物中,例如霜、润体液、发胶、头发凝胶、调理剂、洗发剂和定型喷雾。定型共聚物一方面必须具有特定的硬度以保持皮肤或者所护理头发的形状。但是,在另一方面,这些聚合物应当不会太脆,因为这将在经处理的皮肤或者头发干燥时导致定型聚合物的沉淀行为。在现有技术中已经有不同的尝试以正确地设计共聚物或者定型组合物,从而使得它们满足上述要求。W02005/082 322A1提供了一种使用至少两种组份的途径,其中一种是共聚物即含有乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酰胺和乙烯基咪唑的三元聚合物。另外一种是赋形剂、添加剂和/或活性成分。一种这种添加剂是用量为0. 01-15重量%的硅化合物,所述硅化合物是选自挥发性或者非挥发性的以及可溶性或者不溶性的硅化合物。所述硅化合物可以具有高分子量和于25°C在1000-2Mio. cSt范围内的粘度。具有粒子形状的化合物也可以用作添加剂。所述颗粒化合物尤其含有二氧化硅和碱金属盐,它们优选分散在溶剂中,并且一旦溶剂蒸发就以固体形式沉淀。所述添加剂的稳定分散体是通过用流体限度将它们供应给要制备的反应混合物中获得的。W02005/082 322A1的实施例也反映了共同使用共聚物,例如Luviset Clear和其它化合物以获得液体凝胶、喷发凝胶、可变摩丝或者发胶。这意味着需要使用额外物质例如添加剂来精细调节所用共聚物的物理化学性能。 这些额外物质既不是通过物理方式与共聚物连接,也不是通过化学方式与共聚物连接。它们仅仅是细分散的,即它们必须正确地与共聚物混合以便提供或多或少均勻和稳定的分散体。这是耗力、耗时和昂贵的。分层可能在任何时间出现,例如由于温度变化,这将产生具有例如根据温度而变化的性能的共聚物,因为额外物质不总是与共聚物之间具有相同的距离,因此抑制任何恒定或者正确的与共聚物之间的相互作用。但是,高度稳定的头发修饰或良好的皮肤处理需要含有共聚物的组合物,所述共聚物显示出不随气候条件而变化的性能。这还不能通过这种共聚物实现。所以,本发明的目的是克服上述现有技术的缺点,并且提供改进的共聚物以及更简单的头发定型组合物,其都能使得使用者容易地施用于头发上,并且施用给裸露皮肤,尤其有毛发的皮肤。同时,所述组合物和聚合物应当改进湿头发的发粘性能,但是应当不能在干发中保持发粘。它们应当提供保持发型的能力,并且尤其即使在恶劣气候条件下也能改进卷曲保持性,这为提高头发固定和硬化性能做出了贡献。但是,本发明的共聚物和组合物也应当是非常精细和光滑的,从而避免从所形成的发型上沉淀。它们应当能由润湿的皮肤很好地支持,尤其是头皮,并且可溶于或者可分散在水中。所述共聚物好组合物应当容易地以高质量、纯度和可变量通过便宜的生产方法获得,所述方法是本发明的另一个主题。本发明的主要特征可以从权利要求1、13、14和沈收集,其它实施方案公开在权利要求2-12和15-25中。本发明的共聚物含有胶态二氧化硅,以及至少一种水溶性单烯属单体A和至少一种单烯属硅烷单体B的共聚单体部分,所述单体B的重量比例是基于所述单体部分的总重量计的小于1%。本发明的这些共聚物提高了头发固定性能。也就是说,即使当通过硬化效果、感官粘性和根据Kempf的粘性检测为干燥时,所述共聚物也能将造型的湿头发保持其形状。即使剧烈改变的气候条件也不易于重塑或者甚至破坏通过本发明聚合物获得的发型。尤其卷曲保持性和硬化效果能保持相当长的时间,即数天,根据气候条件。所述本发明共聚物或者头发定型组合物的另一个优点是使得湿头发更粘,产生更稳定的发型,并且以更快速的方式制备。但是,单烯属单体A、给定浓度的单烯属硅烷单体B和胶态二氧化硅的组合产生了仍然保持可溶于水或者至少可分散在水中的共聚物,所以可以容易地通过简单地用温和洗涤剂水溶液洗涤头发来除去。所述溶解性或者分散性即使当本发明共聚物变干时也能保持。胶态二氧化硅粒子在本发明共聚物和头发定型组合物中的存在排除了头发造型的感官硬度,并且保持了受处理头发的卷曲保持性。这向湿头发提供了粘性,并且在其干燥过程中,所述粘性使得头发定型更容易。干燥后的头发的特性与未处理头发的区别很小,因为本发明共聚物或者头发定型组合物的粘性在完成头发修饰的干燥之后消失。如果在单体A在乙烯基反应性硅烷单体B的存在下的聚合之前或者期间加入胶态二氧化硅粒子,则能获得本发明共聚物和相应头发定型组合物的有利性能。发现通过二氧化硅粒子与单体B的代表性例子反应并且在此反应完全结束时使得所述硅烷化粒子与本发明水溶性单烯属单体A反应来制备表面处理的二氧化硅粒子,这不会获得具有本发明共聚物和头发定型组合物的性能的共聚物。这还不能完全清楚地解释,但是可能是由于与用单体A和单体B如本发明所述同时或者重叠处理二氧化硅粒子的情况相比,在单独的步骤中进行此操作将不同地用单体B屏蔽二氧化硅粒子。单体部分含有30-99. 9重量%的单体A,优选60-99. 2重量%,更优选80-99. 1重量%。这种高质量的单体A导致本发明的共聚物可以通过在溶液中的自由基聚合获得,这易于进行并且是便宜的。不需要复杂的操作,并且用这些量的单体A获得的本发明共聚物可溶于水中,或者至少可分散在水中。在介绍不同的化合物和化合物混合物以及在单体A中要理解的特征之前,做了各种定义。在说明书和权利要求书中使用的术语或重量%或重量百分比表示化合物或混合物基于相同或其他化合物或混合物的总重量计算的重量。术语烷基包括单链和支化烷基。具有短碳链的合适烷基的例子是C1-C8烷基类型的直链或支化烷基,优选C1-C6烷基,更优选C1-C4烷基。其中的例子是甲基,乙基,丙基,异丙基,正丁基,2- 丁基,仲丁基,叔丁基,正戊基,2-戊基,2-甲基丁基,3-甲基丁基,1,2- 二甲基丙基,1,1-二甲基丙基,2,2_ 二甲基丙基,1-乙基丙基,正己基,2-己基,2-甲基戊基, 3-甲基戊基,4-甲基戊基,1,2- 二甲基丁基,1,3- 二甲基丁基,2,3- 二甲基丁基,1,1_ 二甲基丁基,2,2- 二甲基丁基,3. 3- 二甲基丁基,1,1,2-三甲基丙基,1,2, 2-三甲基丙基,1-乙基丁基,2-乙基丁基,1-乙基-2-甲基丙基,正庚基,2-庚基,3-庚基,2-乙基戊基,1-丙基丁基 羊基?等ο合适的具有更长链的烷基包括直链或支化的C8-C3tl-烷基和C8-C3tl-链烯基结构部分,例子是正己基(烯基),正庚基(烯基),正辛基(烯基),正壬基(烯基),正癸基(烯基),正十一烷基(烯基),正十二烷基(烯基),正十三烷基(烯基),正十四烷基(烯基), 正十五烷基(烯基),正十六烷基(烯基),正十七烷基(烯基),正十八烷基(烯基)和正十九烷基(烯基),其中术语(烯基)是任选的,表示一个或多个双键可以位于上述长链烷基结构部分中的任何位置。烷基也表示烃骨架,其含有1-5个取代基,所述取代基是选自环烷基,芳基,杂芳基,酰基,C00H,羧酸酯,未取代的酰胺,N-单-(C1-C16)-烷基酰胺,N- 二- (C1-C16)-烷基酰胺,-SO3H,磺酸酯和烷基氨基羰基。所述取代基可以不仅与烃骨架连接,而且可以形成烷基。术语环烷基包括具有3-8个碳原子的烃环结构,例如环戊基,环己基,环庚基或环辛基。环烷基例如环戊基、环己基或环庚基是不含取代基,优选具有1、2或3个取代基,尤其优选仅仅含有1个与环烷基环连接的取代基。烷基也包括杂环烷基环,也就是说具有4-7个环原子和优选5-6个环原子的杂环, 其中1或2个所述环原子不同于C,例如是选自0,N和/或S。这种杂环脂族基团的例子是吡咯烷基,哌啶基,2,2,6-四甲基哌啶基,咪唑烷基,吡唑烷基,Ρ;!、唑烷基,吗啉基,噻唑烷基,异噻唑烷基异唑烷基,哌嗪基,四氢噻吩基,四氢呋喃基,四氢吡喃基,N-吡咯烷酮基,N-己内酰胺基和二巧 烷基。其中,发现N-吡咯烷酮基非常适合于化妆品用途。如上所述,术语烷基也包括不同的芳基结构部分。所述芳基结构部分包括苯基、苄基、甲苯基、二甲苯基、2,4,6_三甲苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基或并四苯基结构部分,它们是取代或未取代的。最优选的芳基结构部分是苯基和萘基。作为烷基中的一部分的杂芳基结构部分包括未取代和取代的杂环芳族基团,例如吡啶基、喹啉基、吖啶基、哒嗪基,嘧啶基,吡嗪基,吡咯基,咪唑基,吡唑基,吲哚基,嘌呤基、 吲唑基、苯并三唑基、1,2,3-三唑基和咔唑基。本发明十分优选的杂芳基结构部分是咪唑基结构部分,因为它们一方面显示特定的刚度,另一方面在尺寸方面不会太大以致阻碍本发明共聚物的柔性。水溶性单烯属单体A和单烯属硅烷单体B —起构成本发明的单体部分,并且它们的相应重量百分比的总和是100。不同类型的单体适合作为水溶性单烯属单体A,也称为单体A,如下所示Fig.
权利要求
1.一种用于头发定型目的的共聚物,其含有胶态二氧化硅以及包含以下单体的共聚单体部分-至少一种水溶性单烯属单体A,和 -至少一种单烯属硅烷单体B其中单体B的重量比例是基于单体部分的总重量计的小于1%。
2.根据权利要求1的共聚物,其中单体部分含有30-99.9重量%的单体A,优选 60-99. 2重量%,最优选80-99. 1重量%。
3.根据权利要求1或2的共聚物,其中单体B的重量比例是基于单体部分总重量计的 0. 01-0. 99 %,优选 0. 1-0. 9 %,最优选 0. 2-0. 8 %。
4.根据权利要求1-3中任一项的共聚物,其中单体B是乙烯基反应性硅烷单体。
5.根据权利要求1-4中任一项的共聚物,其中单体B具有通式=R5-(CH2)n-Si(R6)2R7,其中-R5 =丙烯酰氧基_,甲基丙烯酰氧基_,乙烯氧基_,乙烯基-; -n = 0-10 ;-R6 = -0-(CH2)m-CH3,其中m = 0_4,异丙基-,异丙氧基、叔丁基-, 叔丁氧基、仲丁基_、仲丁氧基; -R7 = R6, -H, -CH3, -CH2CH3。
6.根据权利要求1-5中任一项的共聚物,其中单体B是(3-甲基丙烯酰氧基)-丙基三甲氧基硅烷(MEMO)和/或乙烯基三甲氧基硅烷(VTMOS)。
7.根据权利要求1-6中任一项的共聚物,其中按每100重量份的单体部分计,其含有 0. 01-50重量份、优选0. 1-30重量份、更优选0. 2-20重量份的胶态二氧化硅。
8.根据权利要求1-7中任一项的共聚物,其中胶态二氧化硅具有5-200nm的平均粒径, 优选5-75nm,最优选15-55nm。
9.根据权利要求1-8中任一项的共聚物,其中胶态二氧化硅具有50-500m2/g的比表面积,更优选100-350m2/g,甚至更优选200-300m2/g,最优选是200m2/g。
10.根据权利要求1-9中任一项的共聚物,其中胶态二氧化硅具有二氧化硅溶胶中的形态结构。
11.根据权利要求1-10中任一项的共聚物,其中至少10重量%的胶态二氧化硅、优选 50重量%和更优选80重量%共价键接至共聚单体部分的至少一种单体B。
12.根据权利要求1-11中任一项的共聚物,其中胶态二氧化硅是二氧化硅溶胶,并且单体B是(3-甲基丙烯酰氧基)-丙基三甲氧基硅烷(MEMO)和/或乙烯基三甲氧基硅烷 (VTMOS)。
13.含有根据权利要求1-12中任一项的共聚物的头发定型组合物,其中其具有于20°C 和80%相对湿度下的根据Kempf的粘性是1_4、优选2_4,最优选3_4。
14.一种制备根据权利要求1-12中任一项的共聚物的方法,包括 -将水或含水混合物放入容器中;-向所述容器加入尚未聚合的单体部分或其分份II ; -加入至少一种引发剂以进行共聚; 其中单体部分或其分份II含有-至少一种水溶性单烯属单体A, -至少一种单烯属硅烷单体B-单体B的重量比例是基于单体部分的总重量计的小于1%, -并且使所述单体部分与胶态二氧化硅在共聚之前和/或期间接触。
15.根据权利要求14的方法,其中水或含水混合物含有至少一种水溶性单烯属单体A。
16.根据权利要求14或15的方法,其中水或含水混合物含有单体部分的分份I,所述分份I占单体部分总重量的4-25重量%,优选6-18重量%,更优选8-14重量%,尤其优选 10-12 重量 %。
17.根据权利要求14-16中任一项的方法,其中将水或含水混合物在惰性气氛下加热到 60-80°C,优选 700C ο
18.根据权利要求14-17中任一项的方法,其中在3-5小时、优选4小时的时间内将单体部分或其分份II加入水或含水混合物中。
19.根据权利要求14-18中任一项的方法,其中引发剂的用量是单体部分的用量的 0. 01-10重量%,优选0. 3-5重量%。
20.根据权利要求14-19中任一项的方法,其中将引发剂在70-80°C的容器温度下加入。
21.根据权利要求14-20中任一项的方法,其所用的胶态二氧化硅是二氧化硅溶胶。
22.根据权利要求14-21中任一项的方法,其中所述单体部分和胶态二氧化硅是从第一入口提供的,并将自由基引发剂从与第一入口不同的至少一个入口加入反应容器。
23.根据权利要求14-22中任一项的方法,其中共聚是在50-220°C的温度下进行,优选 50-100°C。
24.根据权利要求14-23中任一项的方法,其中共聚是在压力下在95-220°C的温度下进行。
25.根据权利要求14-24中任一项的方法,其中共聚物是通过在溶液中的自由基聚合合成的。
26.根据权利要求1-25中任一项的共聚物用于化妆品目的、尤其用于头发定型目的的用途,所述共聚物含有胶态二氧化硅以及下述单体的共聚单体部分-至少一种水溶性烯烃单体A,和 -至少一种单烯属硅烷单体B。
全文摘要
本发明涉及定型共聚物,含有所述共聚物的组合物,其制备方法,以及其用于头发定型目的的用途。所述共聚物含有胶态二氧化硅以及至少一种水溶性单烯属单体A和至少一种单烯属硅烷单体B的共聚单体部分,其中单体B的重量比例是基于所述单体部分的总重量计的小于1%。
文档编号A61K8/81GK102341415SQ200980157772
公开日2012年2月1日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年1月5日
发明者J·施罗德, J·鲁德克, M·劳本德尔, M·梅尔特奥卢, U·默茨 申请人:巴斯夫欧洲公司