Композиция для ухода за волосами

Композиция для ухода за волосами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к композициям для ухода в домашних условиях и личной гигиены, которые содержат новые гидрофобные масла, воски и камеди на силиконовой основе. В особенности оно относится к композициям для ухода за волосами, содержащим такие новые вещества, и к способам получения новых веществ. Масла, воски либо камеди представляют собой полимеры, которые содержат один либо несколько сополимерных сегментов, имеющих основную цепь на силиконовой основе и множество силиконовых боковых групп, также называемых гребнеобразными или «rake»-сополимерными сегментами.

Предпосылки изобретения и уровень техники

Композиции для ухода в домашних условиях и личной гигиены включают продукты, такие как шампуни для волос, кондиционеры для волос, средства для укладки волос, гели для душа, порошки и жидкости для стирки тканей, умягчители тканей, средства, способствующие высушиванию в прачечных, аэрозоли для облегчения глажения, дезодорирующие карандаши, воски и полирующие средства (такие как восковые пасты для полировки автомобилей и воски для полировки мебели), очищающие аэрозоли, абразивные чистящие средства, чистящие средства для ковров, макияж, губная помада, тени для глаз, кремы для кожи, масла для массажа, лосьоны, мази, кремы или лосьоны от загара, средства для бритья, средства для удаления волос, красители для волос, зубные пасты, краски, олифы и лаки (такие как уплотнители для кирпичной кладки). Зачастую возникает потребность в присутствии в таких продуктах гидрофобных масел, восков либо камедей, чтобы обеспечить данному продукту такие желательные характеристики, как ощущение для кожи, ощущение гладкости волос, ощущение мягкости ткани, водоотталкивающие свойства, грязеотталкивающие свойства, легкость распределения, блеск.

Гидрофобные масла, воски и камеди на силиконовой основе зачастую используются в таких композициях для ухода в домашних условиях и личной гигиены. Гидрофобные масла на силиконовой основе могут обладать преимуществами по сравнению с органическими маслами в отношении умягчения и придания блеска.

Несмотря на данные преимущества силиконовые соединения имеют тенденцию включаться в продукты при относительно низких уровнях. Это может быть связано с тем, что данные ингредиенты, как правило, являются дорогими по сравнению с другими компонентами и, таким образом, они увеличивают стоимость продуктов. Кроме того, уровни включения ограничиваются взаимной совместимостью силиконовых соединений с другими компонентами, что может приводить к нестабильности и выделению силиконового соединения в отдельный слой во время хранения продукта. Это нежелательно, потому что это выглядит непривлекательно для потребителя, а также и потому, что это может приводить к неравномерности дозирования компонентов. Кроме того, высокие уровни содержания силиконовых соединений в продуктах могут повлечь за собой нежелательное накопление силиконовых соединений на волосах, что у некоторых потребителей приводит к ощущению грязных либо сальных волос.

Для диспергирования гидрофобных силиконовых соединений в продуктах также могут потребоваться и специальные эмульгаторы.

При изготовлении стабильных продуктов, отличающихся балансом признаков, которые привлекательны для потребителя, разработчик композиции сталкивается с проблемой обеспечения совместимости гидрофобного вещества с другими ингредиентами композиции. Также существует проблема достижения желательных эффектов при относительно низких уровнях содержания силикона в композиции.

В частности, в случае композиций, которые предназначаются для улучшения расчесываемости и гладкости мокрых и/или сухих волос, существует потребность в силиконовых соединениях, которые обеспечивают высокие уровни умягчения при присутствии в композициях при относительно низких уровнях. Это также верно и в случае продуктов для смягчения тканей и других продуктов, где роль гидрофобного силиконового соединения заключается в обеспечении умягчения.

Таким образом, существует потребность в альтернативных силиконовых соединениях, дополняющих существующий диапазон доступных гидрофобных соединений на силиконовой основе. Кроме того, существует также потребность в силиконовых соединениях, которые могут обеспечить достижение повышенных уровней умягчения по сравнению с существующими соединениями в случае использования в композициях для ухода в домашних условиях и личной гигиены.

Обычно используемые ингредиенты в композициях для ухода в домашних условиях и личной гигиены, как правило, по своей природе являются органическими, под чем понимается, что в их основе лежит химия углерода. Существенная несовместимость между силиконовыми и органическими молекулами привела к разработке силиконовых полимерных материалов, имеющих группы органических заместителей, с предположением, что такие силиконовые полимеры окажутся более совместимыми с другими ингредиентами в продуктах (например, при получении стабильных эмульсий) и с органическими субстратами, на которых используется продукт (такими, как волосы и кожа и ткани).

ЕР 0582152 описывает привитой сополимер либо чередующийся блок-сополимер, связанный сульфидными связями.

К удивлению, в настоящее время обнаружено, что для использования в продуктах для ухода в домашних условиях и личной гигиены в качестве гидрофобных масел, восков и камедей подходящими являются новые гидрофобные полимерные силиконовые соединения, у которых силиконовая основная цепь полимера имеет силиконовые группы заместителей для того, чтобы получить гребнеобразные или «rake»-образные молекулы. Также было установлено, что новые гидрофобные силиконовые полимеры могут оказаться более эффективными в качестве умягчителей по сравнению с известными силиконами. Это в особенности верно в случае композиций для ухода в домашних условиях и личной гигиены и более конкретно в композициях для кондиционирования волос.

Краткое изложение изобретения

В первом аспекте изобретение относится к композиции для личной гигиены, ухода в домашних условиях либо обработки в прачечной, включающей полимер, который содержит сополимерный сегмент, при этом сополимерный сегмент включает мономерные звенья согласно формуле А:

А) -[SiR₁R₂-O]-,

и мономерные звенья согласно формуле В:

В)

и концевые группы,

где L₁ представляет собой органическую связывающую группу, и Р представляет собой полимер либо олигомер, содержащий 2 либо более мономерных звеньев G;

G) -[SiR₄R₅-O]-,

и Р дополнительно содержит концевую группу,

где R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ независимо выбирают из группы, состоящей из водорода, алкила, замещенного алкила, циклоалкила, замещенного циклоалкила, гетероалкила, гетероциклоалкила, замещенного гетероциклоалкила, арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, алкокси, арилокси, силила, борила, фосфино, амино и их комбинаций.

Подробное описание и предпочтительные варианты реализации изобретения

Термин «алкил» используется в настоящем описании для обозначения разветвленного либо неразветвленного, насыщенного либо ненасыщенного ациклического углеводородного радикала. Подходящие алкильные радикалы включают, например, метил, этил, н-пропил, изопропил, пропенил (либо аллил), гексил, винил, н-бутил, трет-бутил, изобутил (либо 2-метилпропил) и тому подобное. В конкретных вариантах реализации алкилы имеют от 1 до 200 атомов углерода, от 1 до 50 атомов углерода либо от 1 до 20 атомов углерода.

«Замещенный алкил» обозначает только что описанный алкил, у которого один либо несколько атомов водорода у любого углерода в алкиле замещен другой группой, такой как галоген, арил, замещенный арил, циклоалкил, замещенный циклоалкил и их комбинацией. Подходящие замещенные алкилы включают, например, бензил, трифторметил и тому подобное.

Термин «гетероалкил» обозначает описанный выше алкил, у которого один либо несколько атомов углерода в алкиле замещены на гетероатом, выбираемый из группы, состоящей из N, O, P, B, S, Si, Se и Ge. Связь между атомом углерода и гетероатомом может быть насыщенная либо ненасыщенная. Таким образом, в объем термина «гетероалкил» попадает алкил, замещенный гетероциклоалкилом, замещенный гетероциклоалкил, гетероарил, замещенный гетероарил, алкокси, арилокси, борил, фосфино, амино, силил, тио либо селено. Подходящие гетероалкилы включают циано, бензоил, 2-пиридил, 2-фурил, Me₃SiOCH₂(CH₃)₂C- и тому подобное.

Термин «циклоалкил» используется в настоящем описании для обозначения насыщенного либо ненасыщенного циклического неароматического углеводородного радикала, имеющего одно кольцо либо несколько конденсированных колец. Подходящие циклоалкильные радикалы включают, например, циклопентил, циклогексил, циклооктенил, бициклооктил и тому подобное. В конкретных вариантах реализации циклоалкилы имеют от 3 до 200 атомов углерода, от 3 до 50 атомов углерода либо от 3 до 20 атомов углерода.

«Замещенный циклоалкил» обозначает только что описанный циклоалкил включительно, у которого один либо несколько атомов водорода у любого углерода в циклоалкиле замещены на другую группу, такую как галоген, алкил, замещенный алкил, арил, замещенный арил, циклоалкил, замещенный циклоалкил, гетероциклоалкил, замещенный гетероциклоалкил, гетероарил, замещенный гетероарил, алкокси, арилокси, борил, фосфино, амино, силил, тио, селено и их комбинации. Подходящие замещенные циклоалкильные радикалы включают, например, 4-диметиламиноциклогексил, 4,5-дибромциклогепт-4-енил и тому подобное.

Термин «гетероциклоалкил» используется в настоящем описании для обозначения описанного циклоалкильного радикала, но у которого один, либо несколько, либо все атомы углерода насыщенного либо ненасыщенного циклического радикала замещены на гетероатом, такой как азот, фосфор, кислород, сера, кремний, германий, селен либо бор. Подходящие гетероциклоалкилы включают, например, пиперазинил, морфолинил, тетрагидропиранил, тетрагидрофуранил, пиперидинил, пирролидинил, оксазолинил и тому подобное.

«Замещенный гетероциклоалкил» обозначает только что описанный гетероциклоалкил включительно, у которого один либо несколько атомов водорода у любого атома в гетероциклоалкиле замещены на другую группу, такую как галоген, алкил, замещенный алкил, арил, замещенный арил, гетероарил, замещенный гетероарил, алкокси, арилокси, борил, фосфино, амино, силил, тио, селено и их комбинации. Подходящие замещенные гетероциклоалкильные радикалы включают, например, N-метилпиперазинил, 3-диметиламиноморфолин и тому подобное.

Термин «арил» используется в настоящем описании для обозначения ароматического заместителя, который может представлять собой одно ароматическое кольцо либо несколько ароматических колец, которые конденсированы друг с другом, связаны ковалентной связью либо связаны с общей группой, такой как метиленовая либо этиленовая группа. Общая связывающая группа так же может быть карбонилом, как в бензофеноне, либо кислородом, как в дифениловом эфире, либо азотом в дифениламине. Ароматическое кольцо (кольца) может включать, помимо прочего, фенил, нафтил, бифенил, дифениловый эфир, дифениламин и бензофенон. В конкретных вариантах реализации арилы имеют от 1 до 200 атомов углерода, от 1 до 50 атомов углерода либо от 1 до 20 атомов углерода.

«Замещенный арил» обозначает только что описанный арил, у которого один либо несколько атомов водорода у любого углерода замещены на одну либо несколько функциональных групп, таких как алкил, замещенный алкил, циклоалкил, замещенный циклоалкил, гетероциклоалкил, замещенный гетероциклоалкил, галоген, галогеналкилы (например, CF₃), гидрокси, амино, фосфино, алкокси, амино, тио, и как насыщенные, так и ненасыщенные циклические углеводороды, которые конденсированы с ароматическим кольцом (кольцами), связаны с ним ковалентной связью либо связаны с общей группой, такой как метиленовая либо этиленовая группа. Связывающей группой также может являться карбонил, такой как в циклогексилфенилкетоне. Конкретные примеры замещенных арилов включают перфторфенил, хлорфенил, 3,5-диметилфенил, 2,6-диизопропилфенил и тому подобное.

Термин «гетероарил», как использовано в настоящем описании, обозначает ароматические кольца, у которых один либо несколько атомов углерода в ароматическом кольце (кольцах) замещены на гетероатом (гетероатомы), такой как азот, кислород, бор, селен, фосфор, кремний либо сера. Гетероарил обозначает структуры, которые могут представлять собой одно ароматическое кольцо, множество ароматических колец или одно либо несколько ароматических колец, соединенных с одним либо несколькими неароматическими кольцами (кольцом). В структурах, включающих несколько колец, кольца могут быть конденсированы друг с другом, связаны ковалентной связью либо связаны с общей группой, такой как метиленовая либо этиленовая группа. Общая связывающая группа также может являться карбонилом как в фенилпиридилкетоне. Как использовано в настоящем описании, термином «гетероарил» определяются кольца, такие как тиофен, пиридин, изоксазол, фталимид, пиразол, индол, фуран и тому подобное, либо бензоконденсированные аналоги данных колец.

«Замещенный гетероарил» обозначает только что описанный гетероарил включительно, у которого один либо несколько атомов водорода у любого атома в гетероарильной группе замещены на другую группу, такую как галоген, алкил, замещенный алкил, арил, замещенный арил, гетероарил, замещенный гетероарил, алкокси, арилокси, борил, фосфино, амино, силил, тио, селено и их комбинации. Подходящие замещенные гетероарильные радикалы включают, например, 4-N,N-диметиламинопиридин.

Термин «алкокси» используется в настоящем описании для обозначения радикала -OZ¹, где Z¹ выбирают из группы, состоящей из алкильной, замещенной алкильной, циклоалкильной, замещенной циклоалкильной, гетероциклоалкильной, замещенной гетероциклоалкильной, силильной групп и их комбинаций, описанных здесь. Подходящие радикалы алкокси включают, например, метокси, этокси, бензилокси, трет-бутокси и тому подобное. Родственным термином является «арилокси», где Z¹ выбирают из группы, состоящей из арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила и их комбинаций. Примеры подходящих радикалов арилокси включают фенокси, замещенный фенокси, 2-пиридинокси, 8-хиналинокси и тому подобное.

Как использовано в настоящем описании, термин «силил» обозначает радикал -SiZ¹Z²Z³, где каждый из Z¹, Z² и Z³ независимо выбирают из группы, состоящей из алкила, замещенного алкила, циклоалкила, гетероциклоалкила, гетероцикла, арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, алкокси, арилокси, амино, силила и их комбинаций.

Как использовано в настоящем описании, термин «борил» обозначает группу -BZ¹Z², где каждый из Z¹ и Z² независимо выбирают из группы, состоящей из алкила, замещенного алкила, циклоалкила, гетероциклоалкила, гетероцикла, арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, алкокси, арилокси, амино, силила и их комбинаций.

Как использовано в настоящем описании, термин «фосфино» обозначает группу -PZ¹ _n, где каждый Z¹ независимо выбирают из группы, состоящей из водорода, кислорода, замещенного либо незамещенного алкила, циклоалкила, гетероциклоалкила, гетероцикла, арила, гетероарила, силила, алкокси, арилокси, амино и их комбинаций, и где n находится в диапазоне от 0 до 4 в зависимости от степени окисления фосфора.

Термин «амино» используется в настоящем описании для обозначения группы -NZ¹Z², где каждый из Z¹ и Z² независимо выбирают из группы, состоящей из водорода; алкила, замещенного алкила, циклоалкила, замещенного циклоалкила, гетероциклоалкила, замещенного гетероциклоалкила, арила, замещенного арила, гетероарила, замещенного гетероарила, алкокси, арилокси, силила и их комбинаций.

Как использовано в настоящем описании, термин «сополимер» обозначает полимер, содержащий смеси, по меньшей мере, двух различных мономерных звеньев. «Блок-сополимер» обозначает сополимер, в котором в структуру полимера мономерные звенья не включаются исключительно статистическим либо неконтролируемым образом. «Статистический сополимер» обозначает сополимер, в котором в структуру полимера мономерные звенья включаются исключительно статистическим либо неконтролируемым образом.

«Блок» в объеме блок-сополимеров данного изобретения обычно включает приблизительно 5 либо более мономерных звеньев одного типа (при этом статистические блоки определяются, как описано выше, составом и/или массовым процентом). В конкретных вариантах реализации количество мономерных звеньев в одном блоке может составлять приблизительно 10 либо более, приблизительно 15 либо более, приблизительно 20 либо более или приблизительно 50 либо более. Каждый блок может иметь желательную структуру, и, таким образом, каждый блок может быть линейным.

Полимер

Предпочтительно, если полимер является нерастворимым в воде, под чем понимается, что растворимость полимера в воде при 25°С составляет 1 мас.% воды либо менее, более предпочтительно 0,5 мас.% либо менее, наиболее предпочтительно 0,1 мас.% либо менее, еще более предпочтительно 0,05 мас.% либо менее. Также предпочтительно, если полимер является нелетучим, под чем понимается, что полимер имеет давление паров при 25°С 10 Па либо менее, более предпочтительно 1 Па либо менее, еще более предпочтительно 0,5 Па либо менее.

Предпочтительный уровень содержания полимера в композициях согласно изобретению зависит от природы продукта для ухода в домашних условиях либо личной гигиены. В случае продуктов, таких как масла для волос либо масла для массажа, композиция может содержать вплоть до 99 мас.% полимера, предпочтительно вплоть до 50 мас.%, более предпочтительно вплоть до 30 мас.%. В случае продуктов, которые являются продуктами на водной основе, такими как шампуни, гели для душа либо кондиционеры для волос, подходящий уровень содержания полимера составляет от 0,1 до 10%, предпочтительно от 0,2 до 6%, более предпочтительно от 0,2 до 4 мас.% всей композиции.

Композиции согласно изобретению соответственно будут представлять собой композиции на водной основе, означая, что они предпочтительно будут содержать 40% либо более, предпочтительно 50% либо более, более предпочтительно 70 мас.% либо более воды.

В некоторых применениях композиции могут представлять собой композиции на основе другого растворителя, такого как этанол.

В случае продуктов, таких как полирующие средства, уровни содержания полимера в диапазоне от 0,01% до 5% могут быть достаточными для достижения желательного эффекта.

Когда в композициях на водной основе используется полимер, композиция дополнительно будет содержать водный раствор носителя. Соответственно он содержит воду и поверхностно-активное вещество. В случае косметических композиций и композиций для личной гигиены необходимым будет косметически приемлемый водный раствор носителя.

В композиции на водной основе полимер может присутствовать в виде отдельной фазы, либо в виде отдельного слоя, либо диспергированного в композицию в форме эмульсии. Полимер может присутствовать в виде дискретной либо в виде непрерывной фазы эмульсии. Для придания эмульсии физической стабильности можно использовать подходящее эмульгирующее поверхностно-активное вещество.

Привитые сополимеры либо чередующиеся блок-сополимеры, связанные сульфидной связью, как описано в ЕР0582152, не рассматриваются в качестве полимеров согласно изобретению.

Соответственно каждая из групп R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ независимо имеет от 1 до 40 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 10 атомов углерода, более предпочтительно вплоть до 6 атомов углерода. Предпочтительно все R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ являются одинаковыми. В особенности предпочтительно R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ выбирают из алкильных групп, содержащих вплоть до 4 атомов углерода, фенильных групп и их смесей. Более предпочтительно все группы представляют собой этильные либо метильные группы.

Несмотря на то что полимер может содержать мономерные звенья, отличные от звеньев согласно формулам А, В и G, предпочтительно, если более 70 мас.% полимера составляют упомянутые звенья, более предпочтительно более 80 мас.%, наиболее предпочтительно более 90 мас.%.

В особенности предпочтительно, полимер по существу состоит из мономерных звеньев согласно формулам А, В и G в комбинации с концевыми группами и необязательно сшивающими звеньями.

Однако когда полимер содержит другие мономерные звенья, отличные от звеньев согласно формулам А, В и G, предпочтительно данными другими мономерными звеньями являются аминофункционализированные органосиликоновые звенья. Это в особенности предпочтительно, когда композиция представляет собой композицию для ухода за волосами. В особенности предпочтительно, если такие аминофункционализированные звенья присутствуют в виде части полимерного сегмента Р.

Концевые группы сополимерного сегмента присутствуют на концах полимерных цепей. Подходящими концевыми группами являются следующие:

В приведенных выше формулах Ме представляет собой метильную группу (СН₃). Концевая группа соединяется с остальной частью молекулы либо непосредственно, либо через связывающий атом кислорода. Значения m и n в формулах концевых групп соответственно независимо выбирают из диапазона от 1 до 12, предпочтительно от 1 до 6, более предпочтительно от 1 до 4. Предпочтительная концевая группа представляет собой кремний, связанный с тремя метильными группами,

-Si(CH₃)₃.

Сополимерный сегмент содержит мономерные звенья, согласно формуле А:

А) -[SiR₁R₂-O]-,

и мономерные звенья, согласно формуле В:

Связывающая группа L₁ в формуле В представляет собой органическую связывающую группу, под чем подразумевается, что связывающая группа содержит один либо несколько атомов углерода. Предпочтительно связывающая группа содержит группировку -СН₂-(СН₂)_n-, где n находится в диапазоне от 1 до 8, более предпочтительно от 1 до 4, наиболее предпочтительно равен 1 либо 2. Также предпочтительно, если связывающая группа имеет вид -СН₂-(СН₂)_n-L₂-, другими словами, группа дополнительно содержит вторую связывающую группу L_2, где L₂ выбирают из группы, состоящей из групп простого эфира, амино, амида, карбоната, группы мочевины и сложноэфирной группы.

Соответственно, L₂ может быть:

1) -O-(CH₂)_s-,

2) -O-CO-(CH₂)_s-,

3) -NH-CO-(CH₂)_s-,

4) -CO-O-(CH₂)_s-,

5) -CO-NH-(CH₂)_s-,

6) -OCO-O-(CH₂)_s-,

7) -ONH-CO-(CH₂)_s-,

8) -CONH-CO-(CH₂)_s-,

где s находится в диапазоне от 1 до 18, предпочтительно от 1 до 18, более предпочтительно от 1 до 4.

Также было обнаружено, что предпочтительно полимер, предназначенный для использования в изобретении, содержит 2 либо более сшитых сополимерных сегментов. Под этим понимается, что полимер содержит два либо более сополимерных сегментов, которые соединяются, но не по своим концам, а вместо этого посредством сшивающего звена, которое соединяет два мономерных звена в соответствующих гребне- или «rake»-секциях. Предпочтительно, если сшивающее звено, соединяющее сополимерные сегменты, содержит полиорганосилоксановый сегмент. Подходящие сшивающие звенья известны специалистам в области химии полимеров.

Каждые один либо несколько сополимерных сегментов в полимерах, предназначенных для использования в композициях согласно изобретению, содержат и предпочтительно по существу состоят из в среднем р мономерных звеньев согласно формуле А и q мономерных звеньев согласно формуле В, в то время как Р содержит в среднем r мономерных звеньев согласно формуле G. Предпочтительно р находится в диапазоне от 40 до 15000, q находится в диапазоне от 5 до 1000, и r находится в диапазоне от 10 до 500. Более предпочтительно р находится в диапазоне от 150 до 10000, наиболее предпочтительно от 500 до 1500. Более предпочтительно q находится в диапазоне от 15 до 500, наиболее предпочтительно от 50 до 100. Более предпочтительно r находится в диапазоне от 20 до 500, наиболее предпочтительно от 50 до 300.

Полимер, подходящий для изобретения, может содержать только один сополимерный сегмент, но предпочтительно он содержит 2 либо более сшитых сополимерных сегментов, более предпочтительно от 2 до 30, еще более предпочтительно от 3 до 20, наиболее предпочтительно от 5 до 15. Считается, что данное предпочтительное сшивание увеличивает у полимера способность к умягчению.

Количество сшитых сополимерных сегментов может быть определено из измеренной молекулярной массы полимера по отношению к величинам p, q и r, использованным для исходных соединений.

Полимеры согласно изобретению являются в особенности подходящими в качестве кондиционирующих веществ и умягчителей в композициях для ухода за волосами.

В случае композиций для ухода за волосами предпочтительно один либо несколько сополимерных сегментов полимера имеют средние значения p, q и r, такие что р составляет от 700 до 900, q - от 40 до 60 и r - от 60 до 75. Также предпочтительно R₁, R₂, R₃, R₄ и R₅ представляют собой метильные группы и дополнительно предпочтительно L₁ представляет собой (СН₂)_gСОО, и g представляет собой целое число от 2 до 10, предпочтительно от 3 до 6, наиболее предпочтительно 4. Предпочтительно полимер по существу состоит из 2 либо более сшитых сополимерных сегментов, более предпочтительно - от 5 до 15. Предпочтительным сшивающим агентом является агент, который содержит полидиметилсилоксановый полимерный сегмент P, описанный выше.

Предпочтительный путь получения либо синтезирования полимера, предназначенного для использования в композициях согласно изобретению, связан с химией гидросилилирования. Термин «гидросилилирование» обозначает присоединение связей Si-H к органическим двойным связям (олефинам), таким как С=С, как это продемонстрировано ниже на схеме 1:

Гидросилилирование представляет собой один из основных способов синтезирования органосиликоновых соединений и органических силильных производных, в особенности получения силиконовых сеток. При данной реакции не образуется никаких побочных продуктов, и присоединение к олефину может проходить по правилу Марковникова либо вопреки этому правилу в зависимости от природы олефина.

На схеме 1 группы, не продемонстрированные в реакции, не предполагаются представляющими собой метильные группы. Ими может быть любой фрагмент, способный к образованию связи, представленному в схеме. Они неважны для целей обсуждения схемы реакции гидросилилирования.

Катализаторами, подходящими для реакции гидросилилирования, являются комплексы металлов группы 8-10 (VIII) Периодической системы либо металлические катализаторы на носителе. Предпочтительными катализаторами являются платина и ее соединения. В особенности предпочтительны растворимые платина- олефиновые катализаторы. Подходящая концентрация катализатора находится в диапазоне от 1 до 2 частей на миллион реакционной смеси.

Также предпочтительными катализаторами являются комплексы родия (I).

Таким образом, предпочтительный способ получения полимера, предназначенного для использования в композициях согласно изобретению, включает стадии:

i) формирования предшественника сополимерного сегмента, содержащего мономерные звенья согласно формуле А:

А) -[SiR₁R₂-O]-, и

мономерные звенья предшественника, согласно формуле Х:

Х) -[SiHR₃-O]-,

ii) взаимодействия предшественника основной цепи сополимера и соединения согласно формуле Y;

Y) CH₂=CH-L₃-P,

в реакции гидросилилирования в присутствии подходящего катализатора,

где L₃ представляет собой органическую группу, которая может отсутствовать, и где количество Y таково, что мономерные звенья предшественника Х по существу превращаются в мономерные звенья В полимера, предназначенного для использования в изобретении. Р представляет собой полиорганосилоксановую группу.

Таким образом, группа -СН₂-СН₂-L₃-P, образованная в результате проведения реакции гидросилилирования между Y и частью SiH мономерного звена Х, соответствует группе -L₁-P мономерного звена В полимеров, предназначенных для использования в композициях согласно изобретению.

Предпочтительно, если при проведении реакции присутствует небольшое количество сшивающего агента, благодаря чему получающийся в результате полимер будет состоять из двух либо более сшитых сополимерных сегментов. Подходящий уровень сшивающего агента в реакционной смеси составляет от 0,01 до 20 мас.% реакционной смеси, предпочтительно от 0,05 до 10%, более предпочтительно от 0,1 до 5%.

Предпочтительный сшивающий агент содержит полиорганосилоксановый сегмент. В особенности предпочтительно сшивающий агент описывается формулой:

CH₂=CH-L₃-P-L₄-CH=CH₂,

где L₄ представляет собой необязательную органическую связывающую группу. Предпочтительно L₄ и L₃ являются одинаковыми. Обе могут отсутствовать. В особенно предпочтительном способе сшивающий агент обеспечивается в виде примеси, присутствующей в коммерческом сырье, используемом для подачи в реакцию соединения Y.

Способ по схеме 1 можно осуществлять в массе, в растворе либо предпочтительно по варианту эмульсионной полимеризации.

В одном варианте реализации предварительно сформированную сополимерную основную цепь можно объединять с боковой цепью либо с привитыми полимерами в присутствии катализатора. Одним примером полимера с предварительно сформированной основной цепью является сополимер поли(диметилсилоксан-метилгидросилоксан), который коммерчески доступен с несколькими различными молекулярными массами и составами. В одном варианте реализации боковыми цепями могут быть полидиметилсилоксаны с концевыми винильными группами, которые можно получить при проведении реакции между полидиметилсилоксанами с концевыми гидроксильными группами и 4-пентеноилхлоридом в присутствии триэтиламина. После этого боковые цепи и основную цепь объединяют с подходящим катализатором, таким как платина, и проводят реакцию при подходящей температуре в течение подходящего промежутка времени.

В предпочтительном способе реакционную смесь поддерживают при температуре в диапазоне от 40 до 80°С, предпочтительно от 45 до 60°С, в течение промежутка времени, превышающего 30 минут, предпочтительно превышающего 90 минут, более предпочтительно превышающего 90 минут.

Одно преимущество способов, описанных выше, заключается в том, что молекулярная масса основной цепи и привитых полимеров известны. Один фактор, который не контролируется при использовании данного способа, представляет собой расстояние между центрами прививки на основной цепи. Кроме того, могут возникнуть обстоятельства, при которых предварительно сформированные основные цепи с желательными характеристиками, такими как молекулярная масса, не будут коммерчески доступны.

Конкретный пример описанного выше варианта прививки продемонстрирован ниже на схеме 2:

На схеме 2 PDMS5k обозначает полидиметилсилоксановый сегмент, характеризующийся молекулярной массой, равной 5000 унифицированных атомных единиц массы, а n и m превышают единицу.

Существует альтернативный способ получения полимеров, подходящих для настоящего изобретения, который делает возможным контролировать интервалы прививки на основной цепи, а также контролировать молекулярную массу прививаемой цепи. Данный способ в результате также может приводить к получению сополимеров с повышенной молекулярной массой.

Данный способ, как правило, можно охарактеризовать реакцией, продемонстрированной ниже в схеме 3:

На схеме 3 PDMS-V2 представляет собой полидиметилсилоксан с двумя концевыми винильными группами; PDMS-V представляет полидиметилсилоксан с одной концевой винильной группой (который может быть соединением, описываемым формулой Y); PDMS-H4 представляет собой сегмент PDMS, имеющий четыре реакционно-способных Н, PDMS-H2 представляет собой сегмент PDMS, имеющий 2 реакционно-способных Н, m превышает 1, а n равен 1 либо более.

PDMS-V2 доступен с различными молекулярными массами. Некоторые коммерчески доступные материалы включают полимеры PDMS-V2, имеющие молекулярные массы 6000, 17000 и 28000 Д. Кроме того, PDMS с одной концевой винильной группой доступен с различными молекулярными массами. Некоторые примеры включают массы, равные 1000, 5000 и 10000 унифицированным атомным единицам массы.

На схеме 3 PDMS-V2 взаимодействует с избытком силоксановой молекулы, показанной выше. Силоксановые молекулы взаимодействуют с винильными концевыми группами PDMS-V2, приводя к получению полидиметилсилоксанового полимера, описываемого структурой PDMS-H4. Данный полимер после этого взаимодействует с PDMS с одной концевой винильной группой (PDMS-V), который используют в количестве, равном 0,5 молекулы PDMS-V на одну доступную группу Si-H в PDMS-H4. В результате получается структура, продемонстрированная в виде PDMS-H2. Данный полимер после этого дополнительно вводят в реакцию с PDMS-V2, который вступает в реакцию на доступных центрах Si-H в PDMS-H2. Получающийся в результате полимер имеет равномерные интервалы прививки вдоль основной цепи.

Соотношение PDMS-V2 и PDMS-H2 может находиться в диапазоне от 0,5:1 до 1:0,5. Предпочтительно соотношение находится в диапазоне от 0,9:1 до 1:1,1.

Как правило, полимеризация проходит в условиях для протекания полимеризации. Условия полимеризации включают соотношения количеств исходных веществ, температуру, давление, атмосферу и время реакции. Условия полимеризации, которые можно использовать, включают: температуры полимеризации обычно находятся в диапазоне от приблизительно 20°С до приблизительно 100°С, более конкретно, от приблизительно 25°С до приблизительно 80°С и еще более конкретно от приблизительно 30°С до приблизительно 60°С. Атмосферу можно регулировать, при этом предпочтительной является инертная атмосфера, такая как азот либо аргон. Полимеризацию можно проводить в массе. Время реакции полимеризации может находиться в диапазоне от приблизительно 0,5 часа до приблизительно 72 часов, конкретно от приблизительно 1 часа до приблизительно 24 часов и более конкретно от приблизительно 2 часов до приблизительно 12 часов.

Композиции для ухода за волосами

Композиции для ухода за волосами согласно изобретению соответственно могут принимать форму шампуней, кондиционеров, препаратов в аэрозольной упаковке, муссов, масел, средств для укладки волос, средств для окраски волос либо лосьонов. Предпочтительными формами композиций для ухода за волосами являются шампуни, кондиционеры и муссы.

Композиции шампуней

Композиции шампуней согласно изобретению будут содержать одно либо несколько очищающих поверхностно-активных веществ, которые косметически приемлемы и пригодны для местного нанесения на волосы.

Подходящие очищающие поверхностно-активные вещества, которые можно использовать индивидуально либо в комбинации, выбирают из анионных, неионных, амфотерных и цвиттерионных поверхностно-активных веществ и их смесей.

Анионное очищающее поверхностно-активное вещество

Композиции шампуней согласно изобретению обычно будут содержать одно либо несколько анионных очищающих поверхностно-активных веществ, которые косметически приемлемы и пригодны для местного нанесения на волосы.

Примерами подходящих анионных очищающих поверхностно-активных веществ являются алкилсульфаты, алкилэфирсульфаты, алкарилсульфонаты, алканоилизэтионаты, алкилсукцинаты, алкилсульфосукцинаты, N-алкилсаркозинаты, алкилфос