OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
19
ESPAÑA
11
Número de publicación:
2 398 923
51
Int. CI.:
A61K 8/892
A61Q 5/02
A61Q 5/06
A61Q 19/00
C08G 77/00
C08L 83/06
A61K 8/897
A61K 8/894
A61K 8/895
12
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
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(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA
96
Fecha de presentación y número de la solicitud europea:
22.02.2007
E 07757324 (4)
97
Fecha y número de publicación de la concesión europea:
09.01.2013
EP 1988873
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Título: Polímeros que contienen macrómeros de copoliol de silicona y composiciones para higiene
personal que los contienen
30
Prioridad:
73
24.02.2006 US 776852 P
45
T3
Titular/es:
LUBRIZOL ADVANCED MATERIALS, INC.
(100.0%)
LEGAL DEPARTMENT 9911 BRECKSVILLE ROAD
CLEVELAND, OH 44141-3247, US
Fecha de publicación y mención en BOPI de la
traducción de la patente:
22.03.2013
72
Inventor/es:
TAMARESELVY, KRISHNAN;
BARKER, THOMAS;
FILLA, DEBORAH;
ROY, AROOP KUMAR;
KYER, CAROL;
RAFFERTY, DENISE;
ZELLIA, JOSEPH y
KLUMP, REGINA
74
Agente/Representante:
ES 2 398 923 T3
UNGRÍA LÓPEZ, Javier
Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de
la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea
de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se
considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del
Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
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DESCRIPCIÓN
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Polímeros que contienen macrómeros de copoliol de silicona y composiciones para higiene personal que los
contienen
Campo de la invención
La presente invención se refiere a macrómeros de copoliol de dimeticona polimerizables que contienen instauración
etilénica y a polímeros obtenidos a partir de los mismos. El macrómero etilénicamente polimerizable se forma a partir
de la reacción de un copoliol de dimeticona que contiene grupos hidroxilo terminales o colgantes y anhídrido
itacónico. El macrómero obtenido es homopolimerizable o copolimerizable con monómeros etilénicamente
insaturados y los polímeros preparados a partir del mismo son útiles en una diversidad de aplicaciones industriales,
de higiene doméstica e higiene personal.
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Antecedentes
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Una clase de polímeros que contienen silicio conocidos como polidimetilsiloxanos se emplea ampliamente en las
industrias de recubrimientos y de higiene personal. En las formulaciones de recubrimiento, el polidimetilsiloxano y
sus derivados cada vez se usan más para la modificación general de propiedades superficiales puesto que
proporcionan repelencia de agua y aceite, resistencia a manchas, propiedades de barrera, propiedades tensioactivas
y lubricidad. En formulaciones para higiene personal, el uso de polidimetilsiloxano y derivados del mismo,
particularmente copolioles de dimeticona, cada vez tiene mayor aceptación por las características tensioactivas de
este último y un efecto positivos sobre las propiedades sensoriales de una composición dada.
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Los intentos para mejorar las propiedades físicas de tales formulaciones incorporando copolioles de dimeticona en la
composición han tenido un éxito limitado. Estos derivados de polidimetilsiloxano eran frecuentemente incompatibles
con los polímeros polares y/u otros ingredientes típicamente contenidos en recubrimientos y composiciones para
higiene personal. A menudo, se han empleado aditivos auxiliares para compatibilizar el derivado de
polidimetilsiloxano y los polímeros aniónicos y catiónicos usados típicamente en las industrias de recubrimientos y
de higiene personal para evitar la separación de fases de los componentes clave durante periodos de
almacenamiento prolongados.
Por consiguiente, se han realizado esfuerzos para incorporar covalentemente los derivados de polidimetilsiloxano en
la estructura básica del polímero diana en un esfuerzo por compatibilizar los componentes de silicona y polímero de
la formulación. La Patente de Estados Unidos Nº 6.403.074 desvela un polímero que contiene silicona obtenido
polimerizando monómeros etilénicamente insaturados en presencia de copoliol de dimeticona por un mecanismo de
radicales libres. La divulgación de la patente supone que el injerto de los monómeros en el copoliol de dimeticona
ocurre durante la reacción de polimerización. Sin embargo, no es evidente a partir de la divulgación en que
extensión (si la hubiera) el copoliol de dimeticona se incorpora covalentemente en la estructura básica del polímero
si hay un interpolímero o no del copoliol de dimeticona y los monómeros polimerizados por radicales libres se
forman. Para compuestos de polihidroxi carbinol, la transferencia de cadena a menudo puede ser un problema
significativo durante la polimerización por radicales libres, y esto puede evitar la copolimerización eficaz de tales
compuestos con otros monómeros etilénicamente insaturados.
En otro enfoque, los macrómeros que contienen silicona que contienen instauración terminal se han sintetizado a
través de la polimerización aniónica del monómero de hexametilciclotrisiloxano (D3) para formar un polímero vivo de
peso molecular controlado. La terminación de la reacción de polimerización aniónica se consigue por reacción
directa del anión polimérico vivo con agentes de terminación que contienen halógeno tales como, compuestos de
clorosilano que contienen un grupo vinilo polimerizable. Los macrómeros que contienen siloxano terminado en vinilo
obtenidos a su vez pueden polimerizarse con otros monómeros insaturados copolimerizables para obtener
copolímeros que contienen silicona como se desvela en las Patentes de Estados Unidos Nº 4.693.935 y 4.728.571.
Sin embargo, la síntesis de estos macrómeros es muy difícil y dado el peso molecular relativamente alto del
macrómero es difícil separar las impurezas no reaccionadas del producto de reacción.
En la Patente de Estados Unidos Nº 5.162.472, se desvela un macrómero de copoliol de dimeticona terminado en
vinilo del que se informa proféticamente que se sintetiza esterificando ácido acrílico con un copoliol de dimeticona
terminado en hidroxilo. La masa de reacción se calienta de 140 a 180 ºC y la divulgación establece que el éster de
silicona que contiene vinilo obtenido a propósito posteriormente se copolimeriza sin purificación adicional. Como se
sabe bien, la esterificación de ácido carboxílico con un alcohol es una reacción lenta con rendimientos moderados
para sustratos oligoméricos o poliméricos. Adicionalmente, se sabe también en la técnica de la química del ácido
acrílico que este monómero altamente reactivo se dimeriza espontáneamente a temperatura ambiente mediante un
mecanismo iónico inducido térmicamente en el que el protón se disocia del grupo ácido carboxílico formando un
anión carboxilato que posteriormente se añade al ácido acrílico a través de una adición tipo Michael para dar el
dímero. Este fenómeno se acelera sustancialmente a mayores temperaturas. A las temperaturas de reacción
informadas en la divulgación '472 el material de partida ácido acrílico rápidamente se dimerizaría consumiendo la
mayor parte sino todo este reactivo para producir una mezcla compleja de productos. Dado que la esterificación de
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un ácido carboxílico con un alcohol es lenta y que el ácido acrílico se oligomeriza rápidamente a las temperaturas de
reacción informadas en la divulgación '472, es difícil percibir cómo se obtiene el producto pretendido. Incluso si se
forma algún producto sería difícil, consume tiempo y es costoso separar el producto deseado de la masa de
reacción.
Un procedimiento de esterificación más tradicional para funcionalizar un copoliol de dimeticona con un grupo
terminal vinilo es hacer reaccionar un cloruro ácido, tal como un cloruro de acriloílo, con el copoliol de dimeticona y
emplear una base para retirar el HCl liberado. El uso del cloruro de acriloílo elimina los aspectos de oligomerización
espontánea sufridos por el uso de ácido acrílico como se expone en la divulgación '472. Sin embargo, se genera una
sal como un subproducto de la reacción de esterificación. Las sales no solo son difíciles de retirar de los
macrómeros sino que también son perjudiciales para la polimerización posterior del macrómero.
Además de los problemas a los que se enfrenta la síntesis de los macrómeros anteriores, las actividades de
polimerización de estos macrómeros tipo acrilato son similares a las actividades de polimerización de los
comonómeros destinados a la copolimerización en la estructura básica del polímero debido a la naturaleza sin
impedimentos de la instauración carbono-carbono en el grupo vinilo terminal. Es una práctica común variar la
reactividad del monómero como un enfoque para alterar la estructura del copolímero y, de esta manera, las
propiedades físicas y químicas de este último.
Por consiguiente, hay una necesidad de macrómeros que contienen silicona más nuevos que se sinteticen y
purifiquen fácilmente y que presenten actividades de polimerización que permitan flexibilidad en la copolimerización
para generar copolímeros con propiedades deseables. Se ha descubierto ahora inesperadamente tal macrómero de
silicona a través de una reacción destinada originalmente a preparar compuestos fácilmente polimerizables que
contienen el resto itaconato.
La presente invención proporciona macrómeros de copoliol de dimeticona que se sintetizan fácilmente y que tienen
actividades de polimerización inesperadas que permiten una copolimerización rápida para generar productos con
propiedades deseables. Los macrómeros de copoliol de la invención se sintetizan a partir de la reacción de un
copoliol de dimeticona y anhídrido itacónico. Los copolioles de dimeticona contienen grupos poliéter terminales o
colgantes que terminan en un grupo hidroxilo activo. Es conocida la reacción de un compuesto de hidroxi silicona tal
como copoliol de dimeticona con un anhídrido cíclico. Como se desvela en las Patentes de Estados Unidos Nº
3.560.544 y 5.296.625, la reacción del grupo o grupos hidroxilo activos en el copoliol con el anhídrido produce el
semi-éster del copoliol del anhídrido. Aunque estas patentes desvelan la reacción de un copoliol de dimeticona con
una diversidad de anhídridos cíclicos (incluyendo el anhídrido maleico olefínicamente insaturado), no se describe ni
sugiere el uso de anhídridos que contienen instauración olefínica exocíclica. Además, la patente '544 menciona que
el polímero de silicona derivatizado se usa como tensioactivo, un agente humectante, detergente, emulsionante o
lubricante de fibra, y la divulgación '625 enseña que los ésteres obtenidos son útiles en aplicaciones textiles y para
higiene personal que dan suavidad y lubricación a los sustratos tratados. No hay enseñanza o sugerencia en
ninguna de estas divulgaciones de que el producto de reacción de una hidroxi silicona con un anhídrido que
contenga cualquier tipo de instauración pueda emplearse como un macrómero polimerizable en la síntesis de
polímeros y copolímeros.
Inesperadamente, se ha descubierto que el semi-éster formado a partir de la reacción de anhídrido itacónico (que
contiene instauración exocíclica) con un copoliol de dimeticona produce una mezcla de diversos isómeros de
monoésteres de citraconato formados a partir de la isomerización rápida de anhídrido itacónico a anhídrido
citracónico y la posterior reacción del anhídrido citracónico con el copoliol de silicona. Más sorprendentemente, dado
que el doble enlace olefínico en el resto citraconato del macrómero formado de esta manera está impedido
estéricamente por una sustitución triple, y el hecho bien conocido de que las olefinas trisustituidas no polimerizan
fácilmente radicales libres a velocidades útiles, se ha descubierto que los ésteres de copoliol de dimeticona de
citraconato se copolimerizan fácilmente con una diversidad de monómeros que contienen instauración olefínica
polimerizable por radicales libres. Este es un hallazgo novedoso e inesperado en la preparación de ésteres de
copoliol de silicona etilénicamente insaturados. Se sabe que el anhídrido itacónico reacciona con alcoholes para
generar los ésteres de itaconato esperados.
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Breve descripción de los dibujos
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La Figura 1 es una fotografía de la cabeza de un maniquí con cabello caucásico en la que una mitad de la cabeza se
ha peinado con una composición fijadora del cabello que contiene un polímero de la invención y la otra mitad de la
cabeza se ha peinado con una composición fijadora de control. La fotografía se toma antes de la exposición a la
cámara de humedad.
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La Figura 1A es una fotografía de la cabeza de un maniquí de cabello asiático en el que una mitad de la cabeza se
ha peinado con una composición fijadora del cabello que contiene un polímero de la invención y la otra mitad de la
cabeza se ha peinado con una composición fijadora comercial. La fotografía se toma antes de la exposición a la
cámara de humedad.
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La Figura 2 es una fotografía de la cabeza del maniquí de cabello caucásico ilustrada en la Figura 1 tomada 1 hora
después en una cámara de humedad ajustada a 35 ºC y un 90% de humedad relativa.
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La Figura 2A es una fotografía de la cabeza del maniquí de cabello asiático ilustrada en la Figura 1A tomada 1 hora
después en una cámara de humedad ajustada a 35 ºC y un 90% de humedad relativa.
La Figura 3 es una fotografía de la cabeza del maniquí de cabello caucásico ilustrada en la Figura 1 tomada después
de 2 horas en una cámara de humedad ajustada a 35 ºC y un 90% de humedad relativa.
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La Figura 3A es una fotografía de la cabeza del maniquí de cabello asiático ilustrada en la Figura 1A tomada
después de 2 horas en una cámara de humedad ajustada a 35 ºC y un 90% de humedad relativa.
La Figura 4 es una fotografía de la cabeza del maniquí de cabello caucásico ilustrada en la Figura 1 tomada después
de 3 horas en una cámara de humedad ajustada a 35 ºC y un 90% de humedad relativa.
La Figura 4A es una fotografía de la cabeza del maniquí de cabello asiático ilustrada en la Figura 1A tomada
después de 3 horas en una cámara de humedad ajustada a 35 ºC y un 90% de humedad relativa.
La Figura 5 es una fotografía del aparato de medición utilizado en el ensayo de Retención de Rizo con Rigidez a Alta
Humedad (HHSR) que muestra un puesto de montaje de una muestra de cabello con una escala de medición
graduada en el fondo.
Sumario de la invención
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La presente invención se refiere a la composición como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Descripción de las realizaciones ejemplares
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Los macrómeros de copoliol de dimeticona de la presente invención se obtienen a partir de la isomerización de
anhídrido itacónico y la posterior esterificación de los productos de isomerización con un copoliol de dimeticona que
contiene hidroxi. El anhídrido itacónico contiene instauración exocíclica como se expone en la siguiente estructura:
La instauración exocíclica se representa como el doble enlace carbono-carbono entre el átomo de carbono del anillo
y el grupo alquilideno, por ejemplo metileno.
En el medio de reacción que comprende un copoliol de dimeticona (DMC-OH) y anhídrido itacónico, el anhídrido
itacónico casi instantáneamente se isomeriza a anhídrido citracónico que después reacciona con el copoliol para dar
el copoliol éster de dimeticona de citraconato (y los regio- y estereo isómeros de los mismos). Se forman también
cantidades minoritarias de los regio-isómeros de los ésteres de itaconato. A continuación se da un esquema de
reacción general ilustrativo:
Las cantidades minoritarias (menor del 10% en peso del éster total formado) del éster de itaconato se forman debido
a un equilibrio entre el anhídrido citracónico y el anhídrido itacónico.
Debe observarse también que el copoliol de Dimeticona representado por DMC-OH contiene uno o más grupos
hidroxilo reactivos que pueden localizarse en un extremo o extremos terminales de la estructura básica de
dimeticona o que pueden localizarse como parte de uno o más grupos colgantes en la estructura básica de
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dimeticona. Los copolioles de dimeticona representativos se exponen con las Fórmulas I y II a continuación.
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La reacción de esterificación puede realizarse con o sin un catalizador. Cuando se realiza la reacción de
esterificación sin catalizador, la mezcla de reacción se calienta a temperaturas de reacción de 75 ºC a 90 ºC. La
reacción puede realizarse con una cantidad estequiométrica de un copoliol de dimeticona (basado en el número de
OH) y el anhídrido, o un ligero exceso de cualquier reactivo. En una realización de la invención, la cantidad de
anhídrido cargado al copoliol de dimeticona en la mezcla de reacción varía entre 0,1 equivalentes y 1 equivalente
basado en el número de OH del copoliol de dimeticona. En otra realización la carga de anhídrido en el copoliol de
dimeticona es entre 0,25 equivalentes y 0,75 equivalentes basado en el número de OH del copoliol, y en otra
realización más la carga es entre 0,5 equivalentes y 0,75 equivalentes. La reacción puede realizarse de 1 a 3 horas.
La reacción se realiza en una atmósfera inerte tal como una camisa de nitrógeno y puede realizarse en un disolvente
adecuado.
Cuando se realiza la reacción en presencia de un catalizador de esterificación, las velocidades de reacción se
aceleran significativamente. Los catalizadores de esterificación convencionales pueden usarse a concentraciones de
entre el 0,05% y el 0,50% basadas en el peso del anhídrido y el copoliol de dimeticona en la mezcla de reacción. Los
catalizadores de esterificación adecuados incluyen, aunque sin limitación, ácido sulfúrico, estaño elemental, cinc
elemental, titanio elemental, compuestos de órgano titanio, compuestos de órgano estaño, compuestos de órgano
cinc, óxido de cinc, óxido de magnesio, óxido de calcio, óxido estagnoso y acetatos de metal alcalino tales como
acetato sódico y acetato potásico. Las temperaturas de reacción pueden variar de temperatura ambiente a 90 ºC.
Típicamente la temperatura ambiente varía de 20 ºC a 26 ºC. Todas las demás condiciones de reacción son como
en el caso anterior para las reacciones no catalizadas.
En otra realización de la invención, el anhídrido citracónico que tiene sustitución con metilo en el doble enlace puede
usarse en lugar del anhídrido itacónico en la reacción de esterificación.
En una realización de la invención el copoliol de dimeticona adecuado para la reacción de esterificación contiene un
grupo o grupos finales hidroxi terminales y puede estar representado por la Fórmula I a continuación:
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Fórmula I
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en la que R1 y R2 representan independientemente un radical seleccionado entre alquilo C1 a C30, alquilo C1 a C20
sustituido con halo (por ejemplo, -CCI3, -CBr3, CF3), cicloalquilo C3 a C8, arilo C6 a C14 y alquenilo C2 a C20; E
representa un radical etileno divalente (-CH2CH2-); P representa independientemente un radical propileno divalente
(-CH2CH(CH3)-) o (-CH2CH2CH2-); a, b, y c son independientemente de 0 a 100; y n es de 0 a 200. E tomado junto
con el átomo de oxígeno al que está fijado representa un resto óxido de etileno (EO u OE) y P tomado junto con el
átomo de oxígeno al que está fijado representa un resto óxido de propileno (PO u OP). Los restos EO/PO pueden
disponerse en una secuencia aleatoria, no aleatoria o por bloques. Como se usa aquí y en toda la memoria
descriptiva los términos halógeno y halo incluyen, aunque sin limitación, bromo, cloro y flúor.
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Los radicales R1 y R2 ejemplares incluyen, aunque sin limitación, metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo,
ciclopentilo, ciclohexilo, fenilo, vinilo y alilo. Cada uno de los radicales anteriores así como los radicales R1 y R2
genéricos expuestos anteriormente están sustituidos opcionalmente con alquilo C1 a C5, halógeno y haloalquilo (C1 a
C5) (por ejemplo, -CCI3, -CBr3, CF3).
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En una realización de la invención, el copoliol de dimeticona adecuado para la reacción de esterificación contiene un
grupo o grupos hidroxi colgantes y puede estar representado por la Fórmula II a continuación:
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Fórmula II
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en la que R3 representa un radical seleccionado entre alquilo C1 a C30, haloalquilo (C1 a C20) (por ejemplo, -CCI3, CBr3, CF3), cicloalquilo C3 a C8, arilo C6 a C14 y alquenilo C2 a C20; R4 independientemente un radical seleccionado
entre alquilo C1 a C30, arilo C6 a C14 y alquenilo C2 a C20; EO (OE) y PO (OP) representan restos óxido de etileno y
óxido de propileno como se ha definido anteriormente; a, b y c son independientemente de 0 a 100; x es de 0 a 200;
e y es de 1 a 200. Los restos EO/PO pueden estar dispuestos en secuencias aleatorias, no aleatorias o de bloques.
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Los radicales R3 ejemplares incluyen, aunque sin limitación, metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, ciclopentilo,
ciclohexilo, fenilo, vinilo y alilo. Cada uno de los radicales anteriores así como los radicales R3 genéricos descritos
anteriormente están sustituidos opcionalmente con alquilo C1 a C5, halógeno y haloalquilo (C1 a C20) (por ejemplo, CCI3, -CBr3, CF3).
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Los radicales R4 ejemplares incluyen, aunque sin limitación, metilo, fenilo y vinilo. Cada uno de los radicales
anteriores así como los radicales R4 genéricos descritos anteriormente están sustituidos opcionalmente con alquilo
C1 a C5, halógeno y haloalquilo (C1 a C20) (por ejemplo, -CCI3, -CBr3, CF3).
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Los materiales reactivos de copoliol de dimeticona ejemplares adecuados para la esterificación se desvelan en las
Patentes de Estados Unidos Nº 5.136.063 y 5.180.843. Además, los copolioles de dimeticona están disponibles en el
mercado con los nombres de marca Silsoft® y Silwet® de General Electric Company (GE-OSi). Las designaciones
específicas de producto incluyen, aunque sin limitación, Silsoft 305, 430, 475, 810, 895, Silwet L 7604 (GE-OSi) y
DC 5103 (Dow Coming Corporation).
Un esquema de reacción ejemplar que ilustra la esterificación de un copoliol de dimeticona de Fórmula I es el
siguiente:
Fórmula I
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Fórmula III
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en la que R y R' representan independientemente hidrógeno y un resto anhídrido cíclico (semi éster) representado
por las fórmulas:
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y todos los isómeros de las mismas; con la condición de que R y R' no pueden ser ambos hidrógeno al mismo
tiempo; y R1, R2, EO, OE, PO, OP, a, b, c y n son como se ha definido anteriormente. El producto de reacción
representado por la Fórmula III contendrá una mezcla de citraconatos e itaconatos de copoliol de dimeticona
incluyendo los regio- y estereo isómeros de los mismos (isómeros).
A continuación se da un esquema de reacción ejemplar que ilustra la esterificación de un copoliol de dimeticona de
Fórmula II:
Fórmula II
Fórmula IV
en la que R' es un resto anhídrido cíclico como se ha definido anteriormente y R1, R2, R3, R4, EO, (OE), PO, (OP), a,
b, c, x e y son como se ha definido anteriormente y z es ≤ y. El producto de reacción representado por la Fórmula IV
contendrá una mezcla de citraconatos de copoliol de dimeticona (en una porción mayoritaria) e itaconatos (en una
porción minoritaria) incluyendo los isómeros de los mismos.
Sorprendentemente, se ha descubierto que los citraconatos de copoliol de dimeticona de Fórmulas III y IV en las que
los grupos R y R' contienen instauración olefínica son fácilmente polimerizables. Se ha descubierto también que los
semi-ésteres formados a partir de copolioles de dimeticona y anhídrido maleico también son polimerizables con una
diversidad de monómeros copolimerizables.
En una realización de la presente invención, los macrómeros de copoliol de dimeticona polimerizables se adaptan a
las siguientes estructuras:
Fórmula IIIa
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Fórmula IVa
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en las que R1, R2, R3, R4, EO (OE), PO (OP), a, b, c, n, x, y y z son como se han definido anteriormente; R5 y R6 se
seleccionan independientemente entre hidrógeno y metilo, con la condición de que R5 y R6 no pueden representar
ambos metilo al mismo tiempo; y R' representa hidrógeno o un radical representado por la estructura:
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en la que R5 y R6 son como se han definido anteriormente. En una realización al menos uno de R5 y R6 en las
fórmulas anteriores es metilo.
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En una realización de la invención, los macrómeros de copoliol de dimeticona expuestos con las Fórmulas III, IIIa, IV
y IVa son polimerizables por radicales libres. Los macrómeros de copoliol son homopolimerizables y pueden
emplearse como bloques de construcción para crear polímeros tipo estrella, tipo peine, tipo cepillo y/o tipo flor) o son
copolimerizables y pueden utilizarse como bloques de construcción para diseñar estructuras bien definidas tal como
brazos, ramificaciones, rastrillos o copolímeros de injerto de peine) con monómeros polimerizables por radicales
libres etilénicamente insaturados. Por etilénicamente insaturados se entiende que el monómero posee al menos un
doble enlace carbono-carbono polimerizable. Los macrómeros de esta invención pueden emplearse en la síntesis de
polímeros para transmitir propiedades inherentes a los copolioles de dimeticona a una estructura básica del polímero
particular. Tales polímeros pueden usarse en formulaciones para higiene personal, textiles e industriales para
suministrar propiedades de suavidad, lubricidad, sensoriales, de fijación, de acondicionamiento, de repelencia de
agua, de brillo, superficiales y de solubilidad, por nombrar algunas.
En una realización, los polímeros de la invención pueden polimerizarse a partir de una mezcla de monómeros que
comprende (en una base en peso de monómero total): (a) aproximadamente del 0,1 al 100% en peso de al menos
un macrómero de copoliol de dimeticona seleccionado entre las Fórmulas III, IIIa, IV y IVa anteriores; (b) del 0 al
99,9% en peso de un monómero no iónico; (c) del 0 al 99,9% en peso de al menos un monómero de vinilo ácido; (d)
del 0 al 99,9% en peso de al menos un monómero de vinilo catiónico; (e) del 0 al 99,9% en peso de al menos un
monómero de vinilo asociativo; (f) del 0 al 99,9% en peso de al menos un monómero de vinilo semihidrófobo; y (g)
del 0 al 5% en peso de un monómero de reticulación. La cantidad y selección de cada monómero empleado en la
mezcla de monómero polimerizable dependerá de las propiedades deseadas del producto polimérico. Se describen
a continuación los monómeros adecuados que son copolimerizables con los macrómeros de copoliol de dimeticona.
Aunque el peso de solapamiento varía para los diversos componentes monoméricos que constituyen la mezcla de
monómero polimerizable se han expresado para las realizaciones seleccionadas de la invención, debe resultar
fácilmente evidente que la cantidad específica de cada componente monomérico en la mezcla monomérica se
selecciona a partir de ese intervalo desvelado de manera que la cantidad deseada de cada monómero se ajustará
de manera que la suma de todos los componentes monoméricos en la mezcla de monómero polimerizable hará un
total del 100% en peso.
Los polímeros pueden prepararse opcionalmente a partir de una mezcla de monómeros que comprende uno o más
agentes de transferencia de cadena, que se conocen bien en la técnica de los polímeros.
Las expresiones "sustituido con halógeno", "sustituido con hidroxi", "sustituido con carboxi", "sustituido con
polioxialquileno", "sustituido con alquilo" y "sustituido con arilo" se usan en este documento en referencia a grupos
alquilo o arilo y similares, significa que al menos un átomo de hidrógeno en un grupo alquilo, arilo o similar se ha
reemplazado por al menos un átomo de halógeno, grupo hidroxilo, grupo carboxi, grupo polioxialquileno, grupo
alquilo o grupo arilo, respectivamente. Como se usa en este documento, las expresiones ácido "(met)acrílico",
"(met)acrilato" y "(met)acrilamida" pretenden incluir los derivados de metilo correspondientes de ácido acrílico,
acrilato de alquilo y acrilamida. Por ejemplo ácido "(met)acrílico" se refiere a ácido acrílico y/o ácido metacrílico,
"(met)acrilato" se refiere a acrilato de alquilo y/o metacrilato de alquilo y "(met)acrilamida" se refiere a derivados de
acrilamida y/o metacrilamida.
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Monómero de vinilo no iónico
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Los monómeros de vinilo no iónicos adecuados para su uso en la presente invención son monómeros etilénicamente
insaturados, no iónicos, copolimerizables, que se conocen bien en la técnica. En una realización, los monómeros no
iónicos son compuestos que tienen cualquiera de las siguientes Fórmulas:
(V)
CH2=C(X)Z,
(VI)
CH2=CH-OC(O)R7;
en la que en cada una de las fórmulas (V) y (VI), X es H o metilo; y Z es -C(O)OR8, -C(O)NH2, -C(O)NHR8, C(O)N(R8)2, -C6H4R8, -C6H4OR8, -C6H4CI, -C6H11, -C6H7(R8)(R8)(R8) (por ejemplo, ciclohexilo trisustituido), -CN, NHC(O)CH3, -NHC(O) H, N-(2-pirrolidonilo), N-caprolactamilo, -C(O)NHC(CH3)3, -C(O)NHCH2CH2-N-etilenurea, Si(R7)3, -C(O)O(CH2)xSi (R7)3, -C(O)NH(CH2)xSi(R7)3, o -(CH2)xSi(R7)3; x es un número entero en el intervalo de 1 a
aproximadamente 6; cada R7 es independientemente alquilo C1 a C18 lineal y ramificado; cada R8 es
independientemente alquilo C1 C30 lineal y ramificado, alquilo C2 a C30 sustituido con hidroxi o alquilo C1 a C30
sustituido con halógeno.
Los ejemplos no limitantes de monómeros no iónicos adecuados incluyen (met)acrilatos de alquilo C1 a C30;
(met)acrilatos de ciclohexilo; (met)acrilatos de 3,3,5-trimetilciclohexilo (TMCHMA); (met)acrilamidas de alquilo C1 a
C30; estireno, estirenos sustituidos tales como vinil tolueno (por ejemplo, 2-metil estireno), butil estireno, isopropilo
estireno, p-cloro estireno y similares; ésteres de vinilo tales como acetato de vinilo, butirato de vinilo, caprolato de
vinilo, pivalato de vinilo, neodecanoato de vinilo y similares; nitrilos insaturados tales como metacrilonitrilo,
acrilonitrilo y similares; y silanos insaturados tales como trimetilvinilsilano, dimetiletilvinilsilano, alildimetilvinilsilano,
aliltrimetilsilano, 3-acrilamidopropiltrimetilsilano, metacrilato de 3-trimetilsililpropilo y similares. Los ejemplos no
limitantes de monómeros no iónicos solubles en agua adecuados son (met)acrilatos de hidroxialquilo C1 a C6. tales
como metacrilato de 2-hidroxietilo (HEMA), acrilato de 2-hidroxietilo (2-HEA), acrilato de 3-hidroxipropilo;
mono(met)acrilato de glicerol; mono(met)acrilato de tris(hidroximetil)etano; mono(met)acrilato de pentaeritritol, Nhidroximetil(met)acrilamida; 2-hidroxietil (met)acrilamida; 3-hidroxipropil (met)acrilamida; (met)acrilamida; toctil(met)acrilamida; N-(2,3-dihidroxipropil) acrilamida; t-butil(met)acrilamida; N-vinil caprolactama; N-vinil pirrolidona;
metacrilamidoetil-N-etileneurea (por ejemplo, CH2=C(CH3)C(O)NHCH2CH2-N-etileneurea), (met)acrilatos y
(met)acrilamidas sustituidas con alcoxi C1 a C4, tal como (met)acrilato de metoxietilo, (met)acrilato de 2-(2etoxietoxi)etilo y similares; y combinaciones de los mismos.
Otros monómeros de vinilo no iónicos útiles incluyen alcohol alílico, monoalil éter de glicerol, 3-metil-3-buten-1-ol y
precursores de alcohol vinílico y equivalentes tales como acetato de vinilo.
Monómero de vinilo ácido
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Los monómeros de vinilo ácidos adecuados para su uso en la presente invención son monómeros etilénicamente
insaturados polimerizables y ácidos que preferentemente contienen al menos un ácido carboxílico, un grupo ácido
sulfónico o un grupo ácido fosfónico para proporcionar un sitio funcional ácido o aniónico. Estos grupos ácidos
pueden derivarse de monoácidos o diácidos, anhídridos de ácidos dicarboxílicos, monoésteres diácidos y sales de
los mismos.
Los monómeros que contienen ácido vinil carboxílico ácido adecuados incluyen, aunque sin limitación, ácido acrílico,
ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido aconítico y
similares, y monoésteres de alquilo C1 a C18 de ácido maleico, fumárico, itacónico o aconítico, tal como hidrógeno
maleato de metilo, maleato de monoisopropilo, hidrógeno fumarato de butilo y similares. Los anhídridos de ácidos
dicarboxílicos, tales como anhídrido maleico, anhídrido itacónico, anhídrido citracónico y similares pueden utilizarse
también como monómeros de vinilo ácidos. Dichos anhídridos generalmente se hidrolizan a los diácidos
correspondientes tras una exposición prolongada a agua o un pH elevado.
Los monómeros que contienen el grupo ácido sulfónico adecuado incluyen, aunque sin limitación, ácido vinil
sulfónico, metacrilato de 2-sulfoetilo, ácido estireno sulfónico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico (AMPS),
ácido aliloxibenceno sulfónico y similares. Son particularmente preferidos la sal sódica del ácido estireno sulfónico
(SSSA) y AMPS.
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Los ejemplos no limitantes de monómeros que contienen grupos ácido fosfónico adecuados incluyen ácido vinil
fosfónico, ácido alil fosfónico, ácido 3-acrilamidopropil fosfónico y similares.
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Las sales adecuadas incluyen, sin limitación a estas, sales de metal alcalino, tales como sales de sodio, potasio y
litio; sales de metal alcalino térreo, tales como sales de calcio y magnesio; sales de amonio y sales de amonio
sustituidas con alquilo tales como sales de 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP), etanolamina, dietanolamina,
trietanolamina, trietilamina y similares.
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Los monómeros anteriores o sales de los mismos pueden usarse como el componente de monómero de vinilo ácido
en mezclas de dos o más.
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Monómero de vinilo catiónico
Los monómeros de vinilo catiónicos adecuados para copolimerización son monómeros etilénicamente insaturados,
polimerizables y básicos que preferentemente contienen al menos un grupo funcional amino. Estos grupos amino
básicos pueden derivarse de grupos mono- di- o poliamino alquilo o grupos heteroaromáticos que contienen
nitrógeno. El grupo amino puede comprender aminas primarias, secundarias o terciarias. Los monómeros pueden
usarse en la forma amino o en la forma de sal, según se desee.
Los ejemplos no limitantes de los monómeros catiónicos adecuados pueden seleccionarse a partir de: un
(met)acrilato de mono-alquilamino(C1 a C4) alquilo (C1 a C8), un (met)acrilato de dialquilamino-(C1 a C4)alquilo (C1 a
C8), una monoalquilamino-(C1 a C4)alquil (C1 a C8) (met)acrilamida, una dialquilamino-(C1 a C4)alquil (C1 a C8)
(met)acrilamida, una (met)acrilamida heterocíclica que contiene nitrógeno, un (met)acrilato heterocíclico que
contiene nitrógeno y mezclas de los mismos.
Los ejemplos específicos de monómeros catiónicos adecuados incluyen, aunque sin limitación, (met)acrilato de 2(N,N-dimetilamino)etilo (DMAEMA), (met)acrilato de 3-(N,N-dimetilamino)propilo, (met)acrilato de 4-(N,Ndimetilamino)butilo, (met)acrilato de (N,N-dimetilamino)-t-butilo, (met)acrilato de 2-(terc-butilamino)etilo (TBAEMA),
(met)acrilato de 2-(N,N-dietilamino)etilo (DEAEMA), (met)acrilato de 3-(N,N-dietilamino)propilo, acrilato de 2-(N,Ndimetilamino)neopentilo (DMANPA), (met)acrilato de 4-(N,N-dietilamino)butilo, (met)acrilato de 2-(N,Ndipropilamino)etilo, (met)acrilato de 3-(N,N-dipropilamino)propilo, (met)acrilato 4-(N,N-dipropilamino)butilo,
(met)acrilato de 3-(N,N-dimetilamino)propilo, (met)acrilato de 2-(4-morfolinil)etilo, acrilato de 2-(4-morfolinil)etilo, N'(2-N,N-dimetilamino)etil (met)acrilamida, 2-(N, N-dimetilamino)propil (met)acrilamida (DMAPMAm), N'-(3-N,Ndimetilamino)propil
(met)acrilamida,
N-(2-piridil)acrilamida,
N-(2-imidazoil)(met)acrilamida,
N-(4-morfolinil)
(met)acrilamida, N-(4-morfolinil) acrilamida, 2-vinil piridina, 4-vinil piridina, N-vinil-2-metilimidazol, N-vinilimidazol, Nvinil-4-metilimidazol y N-viniloxazolidona y mezclas de los mismos.
Las formas de sal adecuadas de los monómeros catiónicos incluyen, aunque sin limitación, sales de ácido mineral
tales como sales clorhidrato, sulfato, sulfato de alquilo C1 a C30 y fosfato; y sales de ácido orgánico tales como las
sales acetato, maleato y fumarato; y similares.
Los ejemplos no limitantes de formas de sal de los monómeros catiónicos incluyen, aunque sin limitación, cloruro de
3-trimetilamonio propil metacrilamida, cloruro de 3-trimetilamonio propil acrilamida, metacrilato de N,Ndimetilaminoetilo cuaternizado usando sulfato de alquilo C1 a C30, metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo cuaternizado
usando cloruro de metilo, vinil imidazol cuaternizado, metacriloil etil betaína y metacriloil N-óxido.
Monómero de vinilo asociativo
Los monómeros de vinilo asociativos (monómero hidrófobo) adecuados para su uso en la síntesis de los polímeros
son compuestos que tienen una porción de grupo terminal etilénicamente insaturado (i) para polimerización por
adición con los otros monómeros de la mezcla; una porción de la sección media de polioxialquileno (ii) para conferir
propiedades hidrófilas selectivas al producto de polímero y una porción de grupo terminal hidrófobo (iii) para
proporcionar propiedades hidrófobas selectivas al polímero.
La porción (i) que suministra el grupo terminal etilénicamente insaturado preferentemente se deriva de un ácido
mono- o di-carboxílico etilénicamente insaturado o el anhídrido del mismo, más preferentemente un ácido mono- o
di-carboxílico C3 o C4 o el anhídrido del mismo. Como alternativa, la porción (i) del monómero asociativo puede
derivarse de un alil éter o vinil éter, un monómero de uretano sustituido con vinilo no iónico, tal como se desvela en
la Patente Reexpedida de Estados Unidos Nº 33.156 o la Patente de Estados Unidos Nº 5.294.692; o un producto de
reacción de urea sustituido con vinilo, tal como se desvela en la Patente de Estados Unidos Nº 5.011.978.
La porción de la sección media (ii) es preferentemente un segmento de polioxialquileno de 5 a 250, más
preferentemente de 10 a 120 y lo más preferentemente de 15 a 60 unidades de repetición de óxido de alquileno C2 a
C7. Las porciones de la sección media (ii) preferidas incluyen segmentos de polioxietileno, polioxipropileno y
polioxibutileno que comprende de 5 a 150, más preferentemente de 10 a 100 y lo más preferentemente de 15 a 60
unidades óxido de etileno, propileno o butileno, y secuencias aleatorias o no aleatorias de unidades óxido de etileno,
óxido de propileno u óxido de butileno.
La porción de grupo terminal hidrófobo (iii) de los monómeros asociativos preferentemente es un resto hidrocarburo
que pertenece a una de las siguientes clases de hidrocarburo: un alquilo C8 a C40 lineal, un alquilo C2 a C40
sustituido con arilo, un fenilo sustituido con alquilo C2 a C40, un alquilo C8 a C40 ramificado, un alquilo carbocíclico C8
a C40 y un éster complejo C8 a C80. Los ésteres complejos se forman por la esterificación de un poliol con un
hidroxiácido de cadena larga que contiene tanto un grupo hidroxilo como un grupo carboxílico. El grupo carboxílico
del hidroxiácido de cadena larga reacciona con al menos un grupo hidroxilo del poliol. A su vez, el grupo hidroxilo del
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hidroxiácido de cadena larga reacciona con un grupo carboxílico de otro hidroxiácido de cadena larga y/u otro ácido
carboxílico de cadena larga. Por cadena larga, se entiende que el hidroxiácido y al ácido carboxílico contienen de
aproximadamente 10 a 30 átomos de carbono. La cadena de carbono puede estar saturada o insaturada. Los
ejemplos no limitantes ejemplares de un poliol adecuado son glicerol, sorbitol, pentaeritritol, trimetilol propano. Un
ejemplo no limitante ejemplar de un hidroxiácido es el ácido 12-hidroxiestérico. Los ácidos carboxílicos de cadena
larga no limitantes ejemplares son aquellos que son los ácidos grasos derivados de los aceites vegetales y los
ácidos grasos expuestos en este documento.
Los ejemplos no limitantes de porciones del grupo terminal hidrófobo (iii) adecuados de los monómeros asociativos
son grupos alquilo lineales o ramificados que tienen aproximadamente de 8 a aproximadamente 40 átomos de
carbono tales como caprilo (C8), isooctilo (C8 ramificado), decilo (C10), laurilo (C12), miristilo (C14), cetilo (C16),
cetearilo (C16 a C18), estearilo (C18), isostearilo (C18 ramificado), araquidilo (C20), behenilo (C22), lignocerilo (C24),
cerotilo (C26), montanilo (C28), melisilo (C30), lacerilo (C32) y similares.
Los ejemplos de grupos alquilo lineales y ramificados que tienen de aproximadamente 8 a aproximadamente 40
átomos de carbono que se derivan de una fuente natural incluyen, sin limitación, grupos alquilo derivados de aceite
de cacahuete hidrogenado, aceite de semilla de soja y aceite de cánola (todos predominantemente C18), aceite de
sebo hidrogenado (C16 a C18) y similares; y terpenoles hidrogenados C10 a C30, tales como geraniol hidrogenado (C10
ramificado), farnesol hidrogenado (C15 ramificado), fitol hidrogenado (C20 ramificado) y similares.
Los ejemplos no limitantes de grupos fenilo sustituidos con alquilo C2 a C40 adecuados incluyen octilfenilo,
nonilfenilo, decilfenilo, dodecilfenilo, hexadecilfenilo, octadecilfenilo, isooctilfenilo, secbutilfenilo y similares.
Los grupos alquilo carbocíclico C8 a C40 adecuados incluyen, sin limitación, grupos derivados de esteroles de fuentes
animales, tales como colesterol, lanoesterol, 7-deshidrocolesterol y similares; de fuentes vegetales tales como
fitoesterol, estigmaesterol, campesterol y similares; y de fuentes de levadura tales como ergoesterol, micoesterol y
similares. Otros grupos terminales hidrófobos de alquilo carbocíclico útiles en la presente invención incluyen, sin
limitación, ciclooctilo, ciclododecilo, adamantilo, decahidronaftilo y grupos derivados de materiales carbocíclicos
naturales tales como pineno, retinol hidrogenado, alcanfor, alcohol isobornílico y similares.
Los grupos alquilo C2 a C40 sustituidos con arilo ejemplares incluyen, sin limitación, estirilo (por ejemplo, 2-feniletilo),
diestirilo (por ejemplo, 2,4-difenilbutilo), triestirilo (por ejemplo, 2,4,6-trifenilhexilo), 4-fenilbutilo, 2-metil-2-feniletilo,
triestirilfenolilo y similares.
Los ejemplos no limitantes de ésteres complejos C8 a C80 adecuados incluyen aceite de ricino hidrogenado
(predominantemente el triglicérido del ácido 12 hidroesteárico); 1,2-diacil gliceroles tales como 1,2-diestearil glicerol,
1,2-dipalmitilo glicerol, 1,2-dimiristil glicerol y similares; di-, tri- o poliésteres de azúcares tales como 3,4,6-triestearil
glucosa, 2,3-dilauril fructosa y similares; y ésteres de sorbitano tales como aquellos desvelados en la Patente de
Estados Unidos Nº 4.600.761 de Ruffner et al.
Los monómeros asociativos útiles pueden prepararse por cualquier método conocido en la técnica. Véase, por
ejemplo, las Patentes de Estados Unidos Nº 4.421.902 de Chang et al.; Nº 4.384.096 de Sonnabend; Nº 4.514.552
de Shay et al.; Nº 4.600.761 de Ruffner et al.; Nº 4.616.074 de Ruffner, Nº 5.294.692 de Barron et al.; Nº 5.292.843
de Jenkins et al.; Nº 5.770.760 de Robinson; y Nº 5.412.142 de Wilkerson, lll. et al.
Los ejemplos de monómeros de vinilo asociativos incluyen aquellos representados por la siguiente Fórmula (VII):
en la que cada R9 es independientemente H, alquilo C1 a C30, -C(O)OH, o -C(O)OR10; R10 es alquilo C1 a C30; A es CH2C(O)O-, -C(O)O-, -O-, -CH2O-, -NHC(O)NH-, -C(O)NH-, -Ar-(CE2)z-NHC(O)O-, -Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-, o CH2CH2NHC(O)-; Ar es un arilo divalente; E es H o metilo; z es 0 o 1; k es un número entero en el intervalo de 0 a
30 y m es 0 o 1, con la condición de que cuando k es 0, m es 0 y cuando k está en el intervalo de 1 a 30, m es 1;
(R11-O)n es un polioxialquileno, que es un homopolímero, un copolímero aleatorio o un copolímero de bloques de
unidades oxialquileno C2 a C4, en el que R" es C2H4, C3H6 (e isómeros), C4H8 o mezclas de los mismos y n es un
número entero en el intervalo de 5 a 250, preferentemente de 5 a 100, más preferentemente de 10 a 80, y lo más
preferentemente de 15 a 60; Y es -R11O-, -R11NH-, -C(O)-, -C(O)NH-, -R11NHC(O)NH-, o-C(O)NHC(O)-;y R12 es un
alquilo sustituido o no sustituido seleccionado entre el grupo que consiste en alquilo lineal C8 a C40, un alquilo
ramificado C8 a C40, un alquilo carbocíclico C8 a C40, un fenilo sustituido con alquilo C2 a C40, un alquilo C2 a C40
sustituido con arilo y un éster complejo C8 a C80, en el que el alquileno R11 y el grupo alquilo R12 opcionalmente
incluyen uno o más sustituyentes seleccionados entre un grupo hidroxilo, un grupo alcoxilo C1 a C5 y un grupo
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halógeno.
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Los ejemplos específicos de monómeros de vinilo asociativos de Fórmula (VII) incluyen metacrilato de cetil
polietoxilado (CEM), metacrilato de cetearilo polietoxilado (CSEM), metacrilato de estearilo polietoxilado, metacrilato
de araquidilo polietoxilado, metacrilato de behenilo polietoxilado (BEM), metacrilato de laurilo polietoxilado (LEM),
(met)acrilato de cerotilo polietoxilado, (met)acrilato de montanilo polietoxilado, (met)acrilato de melisilo polietoxilado,
(met)acrilato de lacerilo polietoxilado, metacrilato de triestirilo fenolpolietoxilado (TEM), metacrilato polietoxilado de
aceite de ricino hidrogenado (HCOEM), (met)acrilato de cánola polietoxilada y metacrilato de colesterol polietoxilado
(CHEM), donde la porción polietoxilada del monómero comprende de 5 a 100, preferentemente de 10 a 80 y más
preferentemente de 15 a 60 unidades de repetición óxido de etileno.
Monómero de vinilo semihidrófobo
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Como se usa en este documento el término monómero de vinilo semihidrófobo se refiere a compuestos que tienen
dos porciones: (i) un resto de grupo terminal etilénicamente insaturado para polimerización por adición con otros
monómeros de la mezcla de reacción, y (ii) un resto polioxialquileno para atenuar las asociaciones entre los grupos
hidrófobos del polímero o grupos hidrófobos de otros materiales en una composición que contiene el polímero. Un
monómero de vinilo semihidrófobo es de estructura similar al monómero de vinilo asociativo expuesto anteriormente,
pero que tiene un componente del grupo terminal sustancialmente no hidrófobo y, por lo tanto, no confiere ninguna
propiedad asociativa al polímero.
En un aspecto, la porción del grupo terminal insaturado (i) que suministra el grupo vinilo u otro grupo terminal
etilénicamente insaturado para polimerización por adición puede derivarse de un ácido mono- o di-carboxílico
etilénicamente insaturado o el anhídrido del mismo tal como, por ejemplo, un ácido mono- o di-carboxílico C3 o C4, o
el anhídrido del mismo. Como alternativa, en otro aspecto, la porción del grupo terminal (i) puede derivarse de un alil
éter, vinil éter o un uretano insaturado no iónico.
La porción de grupo terminal insaturado polimerizable (i) puede derivarse también de un grupo ácido graso
insaturado C8 a C30 que contiene al menos un grupo funcional carboxi libre. Este grupo C8 a C30 es parte de la
porción del grupo terminal insaturado (i) y es diferente de los grupos hidrófobos colgantes para los monómeros
asociativos, que están separados específicamente del grupo terminal insaturado del monómero asociativo por una
porción "espaciadora" hidrófila.
La porción de polioxialquileno (ii) comprende específicamente un segmento de polioxialquileno de cadena larga, que
es sustancialmente similar a la porción hidrófila de los monómeros asociativos. La porción de polioxialquileno
preferida (ii) incluye unidades polioxietileno, polioxipropileno y polioxibutileno que comprenden de 5 a 250 y
preferentemente de 10 a 100 unidades oxialquileno. Cuando el monómero de vinilo semihidrófobo comprende más
de un tipo de unidad oxialquileno, las unidades pueden disponerse en secuencias aleatorias, no aleatorias o de
bloques.
En una realización, los monómeros de vinilo semihidrófobos ejemplares incluyen al menos un compuesto
representado por una de las siguientes fórmulas (VIII) o (IX):
Fórmula VIII
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en la que en cada una de las Fórmulas VIII y IX R9, R11, A, k, m y n son como se han descrito anteriormente; D es un
alquilo insaturado C8 a C30 o un alquilo insaturado C8 a C30 sustituido con carboxi; y R13 es H o alquilo C1 a C4.
En una realización, los monómeros de vinilo semihidrófobos incluyen monómeros que tienen las siguientes fórmulas:
CH2=CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH
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o
CH2=CH-CH2O(C3H8O)d(C2H4O)eH;
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en las que a es un número entero de 2, 3 o 4; b es un número entero en el intervalo de 1 a 10 en un aspecto, de 2 a
8 en otro aspecto y de 3 a 7 en un aspecto adicional; c es un número entero en el intervalo de 5 a 50 en un aspecto,
de 8 a 40 en otro aspecto y de 10 a 30 en un aspecto adicional; d es un número entero en el intervalo de 1 a 10 en
un aspecto, de 2 a 8 en otro aspecto, y de 3 a 7 en un aspecto adicional; y e es un número entero en el intervalo de
5 a 50 en un aspecto, y de 8 a 40 en otro aspecto.
Los ejemplos ejemplares de monómeros de vinilo semihidrófobos incluyen emulsionantes polimerizables disponibles
en el mercado con los nombres comerciales EMULSOGEN® R109, R208, R307, RAL109, RAL208, y RAL307
comercializado por Clariant Corporation; BX-AA-E5P5 comercializado por Bimax, Inc.; y MAXEMUL® 5010 y 5011
comercializado por Uniqema; y combinaciones de los mismos. Los monómeros SVS particularmente preferidos
incluyen EMULSOGEN® R208, R307 y RAL307.
De acuerdo con los fabricantes EMULSOGEN® R109 es un 1,4-butanodiol vinil éter etoxilado/propoxilado
aleatoriamente que tiene la fórmula empírica CH2=CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)10H; EMULSOGEN® R208 es un
1,4-butanodiol vinil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica: CH2=CHO(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)20H; EMULSOGEN® R307 es un 1,4-butanodiol vinil éter etoxilado/propoxilado
aleatoriamente que tiene la fórmula empírica: CH2=CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)30H; EMULSOGEN® RAL109 es
un alil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)10H;
EMULSOGEN® RAL208 es un alil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica
CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)20H; EMULSOGEN® RAL307 es un alil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que
tiene la fórmula empírica CH2CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)30H; MAXEMUL® 5010 es un alquenilo C12 a C15 con
funcionalidad carboxi hidrófobo, etoxilado con aproximadamente 24 unidades óxido de etileno; MAXEMUL® 5011 es
un alquenilo C12 a C15 con funcionalidad carboxi hidrófobo, etoxilado con aproximadamente 34 unidades óxido
etileno y BX-AA-E5P5 es un alil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica
CH2=CHCH2O(C3H6O)5(C2H4O)5H.
Monómero de reticulación
Los polímeros de la presente invención pueden prepararse a partir de una mezcla de monómeros que comprende
uno o más monómeros de reticulación para introducir ramificación y controlar el peso molecular. Los reticulantes
poliinsaturados adecuados son bien conocidos en la técnica. También pueden utilizarse los compuestos
monoinsaturados que llevan un grupo reactivo que es capaz de provocar que un copolímero formado se reticule
antes, durante o después de que la polimerización haya tenido lugar. Otros monómeros de reticulación útiles
incluyen monómeros polifuncionales que contienen múltiples grupos de reactivos tales como grupos epóxido, grupos
isocianato y grupos silano hidrolizables. Diversos compuestos poliinsaturados pueden utilizarse para generar una
red tridimensional parcial o sustancialmente reticulada.
Los ejemplos de componentes de monómero de reticulación poliinsaturado adecuados incluyen, sin limitación,
monómeros aromáticos poliinsaturados tales como divinilbenceno, divinil naftaleno y trivinilbenceno; monómeros
alicíclicos poliinsaturados tales como 1,2,4-trivinilciclohexano; ésteres difuncionales de ácido ftálico tales como
diales ftalato; monómeros alifáticos poliinsaturados tales como dienos, trienos y tetraenos, incluyendo isopreno,
butadieno, 1,5-hexadieno, 1,5,9-decatrieno, 1,9-decadieno, 1,5-heptadieno y similares.
Otros monómeros de reticulación poliinsaturados adecuados incluyen éteres de polialquenilo tales como
trialilpentaeritritol, dialil pentaeritritol, dialil sacarosa, octaalil sacarosa y dialil éter de trimetilolpropano; ésteres
poliinsaturados de polialcoholes o poliácidos tales como di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol, tri(met)acrilato de
tetrametileno, acrilato de alilo, itaconato de dialilo, fumarato de dialilo, maleato de dialilo, tri(met)acrilato de
trimetilolpropano, di(met)acrilato de trimetilolpropano y di(met)acrilato de polietilenglicol; bisacrilamidas de alquileno
tales como metilen bisacrilamida, propilen bisacrilamida y similares; derivados hidroxi y carboxi de metilen
bisacrilamida tales como N,N'-bismetilol metilen bisacrilamida; di(met)acrilatos de polietilenglicol tales como
di(met)acrilato de etilenglicol, di(met)acrilato de dietilenglicol y di(met)acrilato de trietilenglicol; silanos poliinsaturados
tales como dimetildivinilsilano, metiltrivinilsilano, alildimetilvinilsilano, dialildimetilsilano y tetravinilsilano; estannanos
poliinsaturados tales como tetraalil estaño y dialildimetil estaño; y similares.
Los compuestos monoinsaturados útiles que llevan un grupo reactivo incluyen N-metilolacrilamida; Nalcoxi(met)acrilamida, en el que el grupo alcoxi es un alcoxi C1 a C18; y silanos hidrolizables insaturados tales como
trietoxivinilsilano, tris-isopropoxivinilsilano y 3-trietoxisililpropil metacrilato; y similares.
Los monómeros de reticulación polifuncional útiles que contienen múltiples grupos reactivos incluyen, aunque sin
limitación, silanos hidrolizables tales como etiltrietoxisilano y etiltrimetoxisilano; silanos hidrolizables sustituidos con
epoxi tales como 2-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrietoxisilano y 3-glicidoxipropiltrimetioxisilano; poliisocianatos, tales como
1,4-diisocianatobutano, 1,6-diisocianatohexano, 1,4-fenilendiisocianato y 4,4'-oxibis(fenilisocianato); epóxidos
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insaturados tales como metacrilato de glicidilo y alilglicidil éter, poliepóxidos tales como diglicidil éter, 1,2,5,6diepoxihexano y etileneglicoldiglicidil éter; y similares.
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Son particularmente útiles los reticulantes poliinsaturados derivados de polioles etoxilados tales como dioles, trioles
y bis-fenoles, etoxilados con de 2 a 100 moles de óxido de etileno por mol de grupo funcional hidroxilo y protegidos
terminalmente con un grupo insaturado polimerizable tal como un vinil éter, alil éter, éster de acrilato, éster de
metacrilato y similares. Los ejemplos de tales reticulantes incluyen di(met)acrilato de bisfenol A etoxilado;
di(met)acrilato de bisfenol F etoxilado, tri(met)acrilato de trimetilol propano etoxilado y similares. Otros reticulantes
etoxilados útiles en los polímeros de la presente invención incluyen reticulantes derivados de poliol etoxilados
desvelados en la Patente de Estados Unidos Nº 6.140.435 de Zanotti-Russo.
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Los ejemplos no limitantes de monómeros de reticulación son ésteres de acrilato y metacrilato de polioles que tienen
al menos dos grupos éster de acrilato o metacrilato, tales como triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA), triacrilato de
trimetilolpropano etoxilado (15) (TMPE015TA), dimetacrilato de trimetilolpropano, dimetacrilato de trietilenglicol
(TEGDMA), dimetacrilato de bisfenol A etoxilado (30) (EOBDMA) y similares.
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Agente de transferencia de cadena
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Los agentes de transferencia de cadena adecuados (CTA) para su uso en esta invención, sin limitación, se
seleccionan entre una diversidad de compuestos que contienen tio y disulfuro, tales como alquil C1 a C18
mercaptanos, ácidos mercaptocarboxílicos, ésteres mercaptocarboxílicos, tioésteres, alquil C1 a C18 disulfuros,
arildisulfuros, tioles polifuncionales y similares; fosfitos e hipofosfitos; compuestos de haloalquilo tales como
tetracloruro de carbono, bromotriclorometano y similares; y agentes de transferencia de cadena insaturados tales
como alfa-metilestireno.
Los tioles polifuncionales incluyen tioles trifuncionales tales como trimetilolpropano-tris-(3-mercaptopropionato),
tioles tetrafuncionales tales como pentaeritritol-tetra-(3-mercaptopropionato), pentaeritritol-tetra-(tioglicolato) y
pentaeritritol-tetra-(tiolactato); tioles hexafuncionales tales como dipentaeritritol-hexa-(tioglicolato) y similares.
Como alternativa, el agente de transferencia de cadena puede ser cualquier agente de transferencia de cadena
catalítico que reduzca el peso molecular de polímeros de adición durante la polimerización por radicales libres de
monómeros de vinilo. Los ejemplos de agentes de transferencia de cadena catalíticos incluyen, por ejemplo,
complejos de cobalto (por ejemplo, quelatos de cobalto (II)). Los agentes de transferencia de cadena catalíticos a
menudo pueden utilizarse en concentraciones relativamente bajas respecto a los CTA basados en tiol.
En una realización de la invención los agentes de transferencia de cadena incluyen octil mercaptano, n-dodecil
mercaptano, t-dodecil mercaptano, hexadecil mercaptano, octadecil mercaptano (ODM), 3-mercaptopropionato de
isooctilo (IMP), 3-mercaptopropionato de butilo, ácido 3-mercaptopropiónico, tioglicolato de butilo, tioglicolato de
isooctilo, tioglicolato de dodecilo y similares. Los agentes de transferencia de cadena pueden añadirse a una mezcla
de reacción de monómero preferentemente en cantidades de hasta el 10% en peso de la mezcla de monómero
polimerizable, basado en el peso de la mezcla de monómero total. En una realización, el agente de transferencia de
cadena está presente en una cantidad de al menos el 0,01 por ciento en peso basado en el peso de monómero total.
El macrómero de copoliol de dimeticona de la presente invención puede polimerizarse en solitario o en combinación
con al menos uno de los monómeros copolimerizables (b) a (g). La polimerización puede realizarse en presencia
opcional de un agente de transferencia de cadena. Los monómeros insaturados pueden polimerizarse en una
diversidad de técnicas de polimerización por radicales libres bien conocidas tales como polimerización a granel,
fotopolimerización, polimerización por microondas, polimerización en solución, polimerización en suspensión,
polimerización en emulsión, polimerización en emulsión inversa, polimerización en microemulsión y similares.
El contenido iónico de los polímeros de la presente invención puede verse influido adaptando la selección de los
monómeros que se copolimerizan con el macrómero de copoliol de dimeticona en la estructura básica del polímero.
Por ejemplo, un monómero aniónico, catiónico y/o anfótero (y las sales de estos monómeros) puede copolimerizarse
en la estructura básica del polímero para dar el carácter iónico del polímero. Por iónico, catiónico y anfótero se
entiende que el monómero respectivo (o unidad de repetición de monómero incorporada en la estructura básica del
polímero) contiene al menos un resto ionizable capaz de formar una sal cuando se neutraliza con un ácido o una
base.
Los ejemplos de monómeros aniónicos capaces de conferir restos ionizables a los polímeros de la invención
contienen los grupos ácido carboxílico y ácido sulfónico descritos para los monómeros de vinilo ácidos anteriores.
Las sales ejemplares de estos monómeros/unidades de repetición incluyen, aunque sin limitación, el metal alcalino y
el metal alcalinotérreo (por ejemplo, Li, Na, K, Ca) y las sales de amonio de los mismos.
Los ejemplos de monómeros catiónicos que son capaces de conferir restos ionizables a los polímeros de la
invención contienen los restos dialquilaminoalquilo descritos para los monómeros de vinilo catiónicos anteriores. Las
sales ejemplares de estos monómeros/unidades de repetición incluyen, aunque sin limitación, las sales sulfato de
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dialquilo (C1 a C18) (por ejemplo, sulfato de dimetilo, sulfato de dietilo); sales haluro de hidrógeno (por ejemplo,
cloruro de hidrógeno, fluoruro de hidrógeno, bromuro de hidrógeno y yoduro de hidrógeno); y combinaciones de los
mismos.
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Por anfótero se entiende que la estructura básica del polímero contiene restos ionizables tanto aniónicos como
catiónicos descritos anteriormente.
Los monómeros de vinilo aniónicos y catiónicos respectivos pueden polimerizarse en forma de sal (ionizarse) o
pueden polimerizarse en la estructura básica del polímero como el monómero aniónico o catiónico (no ionizado) y
después ionizarse posteriormente por neutralización con una base o ácido, respectivamente.
En una realización, los polímeros que contienen unidades de repetición aniónicas pueden sintetizarse polimerizando
una composición de monómero que comprenda un monómero de vinilo aniónico seleccionado entre uno o más
monómeros que contienen ácido carboxílico; uno o más monómeros que contienen ácido sulfónico; una o más sales
de dicho uno o más monómeros que contienen ácido carboxílico, una o más sales de dicho uno o más monómeros
que contienen ácido sulfónico; y combinaciones de los mismos con el macrómero de copoliol de dimeticona
deseado. En una realización ejemplar, del 5 al 95% en peso de la composición de monómero polimerizable (basado
en el peso de los monómeros totales que constituyen la composición de monómero a polimerizar) comprende un
monómero de vinilo aniónico seleccionado entre un grupo ácido carboxílico que contiene el monómero o
monómeros, una sal de un ácido carboxílico que contiene el monómero o monómeros, un monómero o monómeros
que contienen ácido sulfónico, una sal de un monómero o monómeros que contienen ácido sulfónico y
combinaciones de los mismos. En otra realización ejemplar, del 10 al 90% en peso de la mezcla de monómero
comprende un monómero de vinilo aniónico seleccionado entre un monómero o monómeros que comprenden grupo
ácido carboxílico, una sal de un monómero o monómeros que contienen ácido carboxílico, un monómero o
monómeros que contienen ácido sulfónico, una sal de un monómero o monómeros que contienen ácido sulfónico y
combinaciones de los mismos. En otra realización ejemplar más, del 10 al 80% en peso de la composición de
monómero polimerizable comprende un monómero de vinilo aniónico seleccionado entre un monómero o
monómeros que contienen grupo ácido carboxílico, una sal de un monómero o monómeros que contienen ácido
carboxílico, un monómero o monómeros que contienen ácido sulfónico, una sal de un monómero o monómeros que
contienen ácido sulfónico y combinaciones de los mismos.
En un aspecto de la invención, los ejemplos de monómeros de vinilo aniónicos polimerizables que contienen
funcionalidad ácido carboxílico y sulfónico incluyen, aunque sin limitación, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido
maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido crotónico, ácido oleico, ácido cinámico, ácido estireno sulfónico y
ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico (monómero AMPS®) y el ión metálico (por ejemplo, Li, Na, K, Ca) y sales
de ión amonio de los mismos.
En otro aspecto, los polímeros que contienen unidades de repetición catiónicas pueden sintetizarse polimerizando
una composición de monómero que comprende un monómero de vinilo catiónico seleccionado entre uno o más de
monómeros que contienen un grupo dialquilaminoalquilo y sales de los mismos, vinilimidazol cuaternizado, metacrilol
etil betaína y metacriloil N-óxido en presencia de un macrómero de copoliol de dimeticona. Más específicamente, el
monómero puede seleccionarse entre uno o más de acrilatos y metacrilatos de di-amino(C1 a C6) alquilo (C1 a C5) (y
las sales de haluro de hidrógeno de los mismos) o combinaciones de los mismos. Los grupos alquilo fijados a los
átomos de nitrógeno pueden ser iguales o diferentes (por ejemplo, independientes uno de otro). En una realización
ejemplar, del 5 al 95% en peso de la composición de monómero polimerizable (basado en el peso de los monómeros
totales que constituyen la composición de monómero) comprende un monómero de vinilo catiónico seleccionado
entre uno o más de acrilatos y metacrilatos de di-amino(C1 a C6) alquilo (C1 a C5) y las sales sulfato de dialquilo (C1
a C18) y haluro de hidrógeno de los mismos. En otra realización ejemplar, la cantidad de monómero de vinilo
catiónico comprende del 10 al 90% en peso de la mezcla de monómero, y en una realización ejemplar aún más, la
cantidad de monómero de vinilo catiónico comprende del 10 al 80% en peso de la mezcla de monómero total.
En una realización adicional de la invención, los polímeros anfóteros (por ejemplo, la estructura básica del polímero
incluye unidades de repetición polimerizadas a partir de monómeros aniónicos y catiónicos y sales de los mismos)
pueden sintetizarse polimerizando una composición de monómero anfótero que comprende tanto monómeros con
funcionalidad ácida (y/o sus sales) como monómeros de dialquilaminoalquilo (y/o sus sales). Una composición de
monómero anfótero que comprende los monómeros de vinilo aniónico y vinilo catiónico y las sales de los mismos
expuestas anteriormente pueden polimerizarse para obtener un polímero que tiene un carácter anfótero. La cantidad
relativa de monómero o monómeros aniónicos a monómero o monómeros catiónicos presentes en la composición de
monómero polimerizable puede variar de 1 a 99 partes de monómero o monómeros aniónicos a 99 a 1 partes de
monómero o monómeros catiónicos. En una realización ejemplar, los monómeros anfóteros comprenden del 5 al
95% en peso de la composición de monómero polimerizable total (basado en el peso del contenido de monómero
total de la mezcla de monómero polimerizable). En otra realización ejemplar, la cantidad de monómero anfótero
comprende del 10 al 90% en peso de la mezcla de monómero y en una realización ejemplar aún más, la cantidad de
monómero anfótero comprende del 10 al 80% en peso de la mezcla de monómero total.
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En otra realización, los polímeros no iónicos pueden sintetizarse polimerizando una mezcla de monómero no iónico
que contiene uno o más de los monómeros hidrófilos descritos anteriormente que no son sales y que no forman
sales en presencia de un ácido o una base (por ejemplo, monómeros no iónicos). Los ejemplos de monómeros no
iónicos incluyen, aunque sin limitación, acrilamida, metacrilamida, vinil pirrolidona, vinil caprolactama y metacrilato
de 2-hidroxietilo, metacrilato de hidroxipropilo (todos los isómeros), metacrilato de hidroxibutilo (todos los isómeros),
acrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo (todos los isómeros), acrilato de hidroxibutilo (todos los isómeros),
monoacrilato de polietilenglicol, monometacrilato de polietilenglicol, monoacrilato de polipropilenglicol,
monometacrilato de polipropilenglicol y combinaciones de los mismos. En una realización ejemplar de la invención,
la mezcla de monómero polimerizable comprende del 50 al 95% en peso (basado en el peso de la mezcla de
monómero polimerizable total) de los monómeros no iónicos hidrófilos. En otra realización ejemplar, la cantidad de
monómero no iónico hidrófilo comprende del 60 al 95% en peso de la mezcla de monómero y en una realización
ejemplar aún más, la cantidad de monómero no iónico hidrófilo comprende del 65 al 80% en peso de la mezcla de
monómero total.
Debe reconocerse que las composiciones de monómero polimerizable de la invención pueden contener al menos un
monómero seleccionado entre las diferentes clases de monómeros citados anteriormente en combinación con los
macrómeros de copoliol de dimeticona de la invención.
Aunque se han expresado intervalos de peso solapantes para los diversos componentes de monómero que
constituyen las mezclas de monómero polimerizable de la invención para las realizaciones seleccionadas de la
invención, debe resultar fácilmente evidente que la cantidad específica de cada componente del monómero en la
mezcla de monómero se seleccionará a partir de su intervalo desvelado de manera que la cantidad deseada de cada
monómero se ajuste de forma que la suma de todos los componentes del monómero en la mezcla de monómero
polimerizable haga un total del 100% en peso.
Los iniciadores que pueden usarse para los procesos de polimerización por radicales libres de la invención son
persulfato soluble en agua e insoluble en agua, peróxido, hidroperóxidos orgánicos, perácidos orgánicos y
compuestos azo. Los iniciadores adecuados incluyen, aunque sin limitación, persulfato de amonio, persulfato
potásico, persulfato sódico, peróxido de hidrógeno, peróxido de dibenzoílo, peróxido de benzoílo, peróxido de
acetilo, peróxido de laurilo, perpivalato de terc-butilo, per-2-etilexanoato de terc-butilo, peróxido de di-terc-butilo,
dicarbonato de di-(2-etilhexil)-peroxi, hidroperóxido de terc-butilo, hidroperóxido de cumeno, azobisisobutironitrilo,
diclorhidrato de azobis(2-amidinopropano) o 2,2'-azobis(2-metil-butironitrilo), ácido peracético. Los peróxidos y
perácidos pueden opcionalmente estar activados con agentes reductores tales como bisulfito de sodio o ácido
ascórbico, metales de transición, hidracina y similares. Las mezclas de sistemas iniciadores pueden utilizar esto
también, tales como por ejemplo, peroxodisulfato de sulfato/sodio, hidroperóxido de terc-butilo/sulfito sódico,
hidroperóxido de terc-butilo/hidroximetanosulfinato sódico. Los iniciadores pueden emplearse en cantidades
adecuadas, por ejemplo en cantidades del 0,05 al 5% en peso basadas en la cantidad de monómeros a polimerizar.
En una realización de la invención, los polímeros pueden prepararse usando polimerización en solución en un
disolvente polar o un disolvente no polar y mezclas de los mismos. Los disolventes ejemplares incluyen, aunque sin
limitación, agua, metanol, cloruro de metileno, cloroformo, tetracloruro de carbono, etanol, isopropanol, hexano,
ciclohexano, acetato de etilo, metil-etil cetona y benceno, tolueno, N-metil pirrolidona y mezclas de estos disolventes.
Las cantidades de monómeros y disolventes pueden elegirse para dar del 15 al 90% en peso de monómero en
solución (basado en el peso total de monómero y disolvente). La polimerización normalmente se realiza a
temperaturas de 40 a 140 ºC y a una presión atmosférica o a una presión autógena.
En otra realización de la invención, los polímeros pueden sintetizarse por técnicas de polimerización en emulsión
aniónica o catiónica como se sabe bien en la técnica de los polímeros. Típicamente, el proceso de polimerización en
emulsión aniónico se realiza a una temperatura de reacción en el intervalo de aproximadamente 30 a
aproximadamente 95 ºC, sin embargo, pueden usarse temperaturas mayores o menores. Para facilitar la emulsión
de la mezcla de monómero, la polimerización en emulsión puede realizarse en presencia de tensioactivos aniónicos,
tales como sulfatos de alcohol graso o alquilsulfonatos, tensioactivos no iónicos tales como etoxilados de alcohol
lineales o ramificados, tensioactivos anfóteros o mezclas de los mismos. La mezcla de reacción de polimerización en
emulsión incluye también uno o más iniciadores de radicales libres en una cantidad en el intervalo del 0,01 al 3% en
peso basado en el peso de monómero total. La polimerización puede realizarse en un medio acuoso o de alcohol
acuoso a un bajo pH, es decir, preferentemente no mayor de pH 4,5.
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Los tensioactivos aniónicos adecuados para facilitar las polimerizaciones en emulsión son bien conocidas en la
técnica de los polímeros e incluyen, aunque sin limitación, lauril sulfato sódico, dodecil benceno sulfonato sódico,
laureth-3 sulfosuccinato disódico, dioctilo sulfosuccinato sódico, di-sec-butilnaftaleno sulfonato sódico, dodecil difenil
éter sulfonato disódico, n-octadecil sulfosuccinato disódico, ésteres de fosfato de etoxilados de alcohol ramificados y
similares.
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En un procedimiento de polimerización catiónico típico, se añade una mezcla de monómeros con agitación por
mezcla a una solución del tensioactivo emulsionante, tal como un tensioactivo no iónico, preferentemente un
etoxilado de alcohol lineal o ramificado, o mezclas de tensioactivos no iónicos y tensioactivos aniónicos, tales como
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sulfatos de alcohol grasos o sulfonatos de alquilo, en una cantidad adecuada de agua, en un reactor adecuado, para
preparar una emulsión de monómero. La emulsión se desoxigena por cualquier método conveniente, tal como
rociado con nitrógeno y después se inicializa una reacción de polimerización añadiendo un catalizador de
polimerización (iniciador) tal como persulfato sódico o cualquier otro catalizador de polimerización por radicales
libres adecuados, como se conoce bien en la técnica de polimerización en emulsión. La reacción se agita hasta que
se ha completado la polimerización, típicamente durante un tiempo en el intervalo de 4 a 16 horas. La emulsión de
monómero puede calentarse a una temperatura en el intervalo de 20 a 80 ºC antes de la adición del iniciador, si se
desea. El monómero no reaccionado puede eliminarse por adición de más catalizador, como se conoce bien en la
técnica de polimerización en emulsión. El producto de emulsión de polímero resultante puede descargarse después
del reactor y envasarse para almacenamiento o uso.
Los tensioactivos no iónicos adecuados para facilitar las polimerizaciones en emulsión catiónicas son bien conocidos
en la técnica de polímeros e incluyen, sin limitación, etoxilados de alcohol lineal o ramificado, alcoxilados de
alquilfenol C8 a C12, tales como etoxilados de octilfenol, copolímeros de bloques de polioxietileno y polioxipropileno, y
similares. Otros tensioactivos no iónicos útiles incluyen ésteres de ácido graso C8 a C22 de polioxietilenglicol, mono y
diglicéridos, ésteres de sorbitano y ésteres de sorbitano etoxilados, ésteres de glicol de ácido graso C8 a C22,
copolímeros de bloques de óxido de etileno y óxido de propileno que tienen un valor de HLB mayor de
aproximadamente 15, octilfenoles etoxilados y combinaciones de los mismos.
En un aspecto, los tensioactivos de alcoxilado de alquilfenol incluyen un octilfenol comercializado con el nombre
comercial IGEPAL® CA-897 de Rhodia, Inc. Los alcoxilados de alcohol lineales preferidos incluyen éteres de
polietilenglicol de alcohol cetearílico (una mezcla de alcoholes cetílico y esterílico) comercializada con los nombres
comerciales PLURAFAC®C-17, PLURAFAC®A-38 y PLURAFAC® A-39 de BASF Corp. Los copolímeros de bloques
de polioxietileno, polioxipropileno preferidos incluyen copolímeros comercializados con los nombres comerciales
PLURONIC® F127 y PLURONIC® L35 de BASF Corp.
En otro aspecto, los tensioativos no iónicos incluyen alcoholes grasos lineales Etoxilados (50) tales como
DISPONIL® A 5060 (Cognis), etoxilados de alquilo ramificados tales como GENAPOL® X 1005 (Clariant Corp.),
etoxilados de alcohol C12 a C14 secundarios tales como TERGITOL® S15-30 y S15-40 (Dow Chemical Co.),
tensioactivos basados en octilfenol etoxilado tales como TRITON®X-305,X-405 y X-705 (DowChemical Co.),
IGEPAL® CA 407, 887 y 897 (Rhodia, Inc.), ICONOL® OP 3070 y 4070 (BASF Corp.), SYNPERONIC® OP 30 y 40
(Uniqema), copolímeros de bloques de óxido de etileno y óxido de propileno tales como PLURONIC® L35 y F127
(BASF Corp.) y etoxilados de alcohol C11 secundarios tales como EMULSOGEN® EPN 407 (Clariant Corp.). Otros
muchos proveedores se encuentran en la bibliografía comercial.
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Los iniciadores de polimerización por radicales libres analizados anteriormente son adecuados en este documento.
Los iniciadores de polimerización disponibles en el mercado ejemplares incluyen los iniciadores de polimerización
por radicales libres VAZO®, disponible en DuPont tales como VAZO® 44 (2,2'-azobis(2-(4,5dihidroimidazolil)propano), VAZO® 56 (2,2'-azobis(2-metilpropionamidina) dihidrocloridrato), y VAZO® 68 (ácido 4,4'azobis(4-cianovalérico).
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Opcionalmente, pueden incluirse en el sistema de polimerización otros aditivos de polimerización en emulsión, que
son bien conocidos en la técnica de polimerización en emulsión, tales como agentes tamponantes, agentes
quelantes, electrolitos inorgánicos, terminadores de cadena, agentes antiespumantes, diluyentes biocidas y agentes
de ajuste del pH.
A continuación, se proporciona un procedimiento de polimerización en emulsión aniónico general ejemplar para la
preparación de una realización de polímero hinchable con álcali o soluble en álcali de la presente invención.
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Una emulsión de monómero se prepara en un primer reactor equipado con una entrada de nitrógeno y un agitador,
combinando la cantidad deseada de cada monómero en agua que contiene una cantidad emulsionante de un
tensioactivo aniónico en una atmósfera de nitrógeno y con agitación por mezcla. A un segundo reactor equipado con
un agitador, entrada de nitrógeno y bombas de alimentación se le añade una cantidad deseada de agua y
tensioactivo aniónico adicional, si se desea, en atmósfera de nitrógeno, y los contenidos del segundo reactor se
calientan con agitación por mezcla. Después de que los contenidos del segundo reactor alcancen una temperatura
en el intervalo de aproximadamente 55 a 98 ºC, un iniciador por radicales libres se inyecta en la solución de
tensioactivo acuoso formada de esta manera en el segundo reactor, y la emulsión de monómero del primer reactor
se bombea entonces gradualmente en el segundo reactor durante un periodo típicamente en el intervalo de
aproximadamente una a aproximadamente cuatro horas a una temperatura de reacción controlada en el intervalo de
45 a 95 ºC. Tras completarse la adición de monómero, una cantidad adicional del iniciador por radicales libres puede
añadirse al segundo reactor, si se desea, y la mezcla de reacción resultante típicamente se mantiene a una
temperatura de 45 a 95 ºC durante un periodo de tiempo suficiente para completar la reacción de polimerización. La
emulsión de polímero resultante puede enfriarse entonces y descargarse del reactor.
Un experto en las técnicas de polímeros reconocerá que las cantidades de cada componente del monómero pueden
ajustarse para obtener polímeros que tienen cualquier proporción deseada de monómeros. Pueden utilizarse
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también proporciones de agua mayores o menores según se desee. Los disolventes miscibles en agua tales como
alcoholes y otros aditivos de polimerización, como se ha descrito anteriormente, pueden incluirse también en la
mezcla de reacción. Los tensioactivos no iónicos tales como etoxilado de alcohol lineal o ramificado pueden añadirse
también como se conoce en la técnica de polimerización en emulsión.
Las emulsiones de polímero de producto pueden prepararse para que contengan preferentemente del 1 por ciento al
60 por ciento de sólidos en el polímero total, más preferentemente del 10 por ciento al 50 por ciento de sólidos en el
polímero total, lo más preferentemente del 15 por ciento al 45 por ciento de sólidos en el polímero total (TS) basado
en el peso del polímero.
Antes de cualquier neutralización, las emulsiones de polímero, tal cual se producen, típicamente tienen un pH en el
intervalo de 2 a no más de 5,5, una viscosidad Brookfield de no más de 100 milipascales por segundo (mPa⋅s) a
temperatura ambiente (husillo nº 2, 20 rpm) y una temperatura de transición vítrea (Tg) no mayor de 250 ºC según
se determina por el método a continuación.
Opcionalmente, las emulsiones de polímero producidas pueden procesarse adicionalmente ajustando el pH a un
valor preferentemente en el intervalo de 3 a 7,5 o mayor, si se desea un pH alcalino, con materiales alcalinos,
preferentemente hidróxidos de metal alcalino, bases orgánicas y similares. Las emulsiones de polímero típicamente
se hinchan a una viscosidad mayor de 100 mPa⋅s y forman soluciones viscosas o geles a un pH de neutro a alcalino,
y los polímeros generalmente son sustancialmente estables a tales valores de pH, incluso a valores de pH mayores
de 12. Las emulsiones de polímero soluble en álcali pueden prepararse también para que sean solubles a un pH de
neutro a alcalino sin el concomitante hinchamiento o aumento de viscosidad. Las emulsiones de polímero pueden
diluirse con agua o disolvente o concentrarse por evaporación de una porción del agua. Como alternativa, la
emulsión de polímero obtenida puede secarse sustancialmente a un polvo o forma cristalina utilizando un equipo
bien conocido en la técnica, tal como por ejemplo, una secadora de pulverización, una secadora de tambor o una
secadora de congelación.
Los polímeros/monómeros de la presente invención, en lo que respecta a que contienen grupos ionizables, pueden
neutralizarse total o parcialmente con ácidos o bases antes o después de la polimerización para ajustar la solubilidad
o dispersabilidad en medios acuosos. Además, las propiedades de viscosidad de los polímeros pueden ajustarse
neutralizando el polímero.
Los ejemplos no limitantes de agentes de neutralización adecuados para monómeros y polímeros que llevan grupos
aniónicos son bases minerales y bases orgánicas. Los ejemplos no limitantes de bases minerales incluyen
hidróxidos de metal alcalino (por ejemplo, litio, sodio y potasio); carbonato sódico; hidróxido de amonio; y amoniaco.
Los ejemplos no limitantes de bases orgánicas tales como amino alcoholes (por ejemplo, 2-amino-2-metil-1propanol, monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, triisopropilamina, tris[(2-hidroxi)-1-propil]amina, 2-amino2-metil-1,3-propanodiol, 2-amino-2-hidroximetil-1,3-propanodiol; diaminas tales como lisina; cocamina; oleamina y
morfolina.
Los ejemplos no limitantes de agentes de neutralización adecuados para monómeros y polímeros que llevan grupos
catiónicos son ácidos orgánicos, incluyendo aminoácidos y ácidos minerales inorgánicos. Los ejemplos no limitantes
de ácidos orgánicos incluyen ácido acético, ácido cítrico, ácido fumárico, ácido glutámico, ácido tartárico, ácido
láctico y ácido glicólico. Los ejemplos no limitantes de ácidos minerales incluyen ácido clorhídrico, ácido nítrico,
ácido fosfórico, bisulfato sódico, ácido sulfúrico y similares y mezclas de los mismos.
Los agentes de neutralización anteriores pueden utilizarse también como agentes de ajuste del pH para ajustar el pH
del polímero neutralizado o una composición que contiene el polímero neutralizado.
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Los polímeros de la invención que contienen grupos aniónicos y/o catiónicos pueden hincharse tras la neutralización
con la base o ácido apropiados. Estos polímeros beneficiosamente pueden espesar las formulaciones acuosas
ácidas o básicas para proporcionar productos con textura estéticamente suave que fluye suavemente y que se
extienden fácilmente. Los polímeros multipropósito de la invención pueden emplearse como espesantes,
emulsionantes, estabilizadores, agentes de suspensión, formadores de película, fijadores, acondicionadores
humectantes, adyuvantes de la dispersión, modificadores superficiales, potenciadores del brillo y soportes para
potenciar la eficacia, deposición o suministro de ingredientes química o fisiológicamente activos y materiales
cosméticos, y como vehículo para mejorar las propiedades psicosensoriales y estéticas de una formulación en la que
están incluidos. El carácter catiónico de los polímeros a pH bajo les hace útiles como agentes antiestáticos y, en
ciertas condiciones, puede proporcionar también actividad biocida, antimicrobiana u otra actividad conservante.
Las realizaciones de polímero aniónico de la invención cuando se utilizan en combinación con al menos un
tensioactivo aniónico, zwiteriónico, anfótero, no iónico, catiónico o combinaciones de los mismos pueden formularse
mediante la técnica de espesamiento "ácido posterior" desvelado en la patente de Estados Unidos Nº 6.635.702. La
técnica del ácido posterior implica neutralizar un polímero espesante aniónico con un agente de neutralización
alcalino para aumentar la viscosidad y entonces reducir posteriormente el pH con un agente reductor en el pH ácido
a un pH final deseado. El valor de viscosidad y rendimiento generalmente permanecen sin cambios o a menudo
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realmente aumentan tras la reducción posterior del pH final de la formulación. Esta técnica de formulación amplía el
alcance de aplicación de estos polímeros y proporciona el uso de polímeros de modificación de la viscosidad
aniónicos en formulaciones que requieren un régimen de pH ácido. Adicionalmente, el proceso de espesamiento con
"ácido posterior" puede usarse también para aumentar adicionalmente la viscosidad y estabilidad de las
composiciones formuladas en el régimen de pH ligeramente ácido y alcalino.
Al menos un polímero de la presente invención se añade al agua y se mezcla. El tensioactivo posteriormente se
añade a la solución polimérica acuosa y se mezcla en la misma. Un material alcalino se añade después y se mezcla
para aumentar el pH de la composición a al menos 5 en una realización de la invención, al menos 6 en otra
realización y al menos 6,5 en una realización adicional. El material alcalino es preferentemente un agente de
neutralización tal como hidróxido sódico, hidróxido potásico, trietanolamina u otro agente de neutralización de amina
de ácido graso usada comúnmente en tales aplicaciones. Como alternativa pueden usarse otros materiales
alcalinos, tales como tensioactivos preneutralizados. En una realización, el pH inicial de la formulación debería ser
deseablemente al menos 0,5 o 2 unidades de pH y preferentemente al menos 3, 4 o incluso 5 unidades de pH por
encima del pH diana final de la composición. Un material ácido o agente de ajuste del pH se añade después para
reducir el pH de la composición.
El material usado para disminuir el pH de la formulación es un material ácido, y puede seleccionarse entre un ácido
orgánico, tal como ácido cítrico, ácido acético, alfa-hidroxi ácido, beta-hidroxi ácido, ácido salicílico, ácido láctico,
ácido glicólico, ácidos de frutas naturales o combinaciones de los mismos. Además, pueden utilizarse ácidos
inorgánicos, por ejemplo ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido sulfámico, ácido fosfórico y
combinaciones de los mismos. La cantidad de dicho ácido es tal que los restos aniónicos de la estructura básica del
polímero quedan suficientemente neutralizados para alcanzar los valores de viscosidad deseados. En un aspecto
puede emplearse del 0,1 al 20%, otro del 0,2 al 15% y en otro aspecto más del 0,25 al 10% en peso basado en el
peso total de la composición estabilizada.
El pH deseado para estabilizar las composiciones de la presente invención obviamente depende de las aplicaciones
específicas. Generalmente, las aplicaciones para Higiene Personal tienen un intervalo de pH deseado de 3 a 7,5,
deseablemente de 4 a 6. Generalmente, las aplicaciones para Cuidado Doméstico tienen un intervalo de pH
deseado de 1 a 12 y deseablemente de 3 a 10. Más específicamente, cuando se utiliza un compuesto generalmente
insoluble de silicona u opalescente, un pH deseado es de 5,5 a 12, mientras que cuando se estabiliza un tinte para
el cabello, el pH es de 5 a 9.
Las realizaciones de polímero catiónico de la invención, cuando se utilizan en combinación con al menos un
tensioactivo zwiteriónico y/o anfótero, pueden formularse mediante una técnica de formulación de "álcali posterior"
para obtener composiciones de mayores pH utilizando polímeros modificadores de la reología catiónicos. En una
realización de la invención, el tensioactivo se selecciona entre al menos un tensioactivo anfótero o zwiteriónico.
Opcionalmente, la composición de polímero catiónico/tensioactivo puede contener otros tensioactivos seleccionados
entre tensioactivos aniónicos, no iónicos y catiónicos, o combinaciones de los mismos.
Las formulaciones que contienen los polímeros catiónicos de la invención en combinación con un tensioactivo
anfótero se reducen a un valor de pH ácido inicial usando un agente de neutralización ácido (para alcanzar un
aumento deseado en la viscosidad) y después un agente de ajuste del pH alcalino se añade posteriormente para
elevar el valor de pH al valor de pH final deseado de la formulación. Los valores de viscosidad, turbidez y
rendimiento generalmente permanecen sin cambios o a menudo realmente mejoran. La técnica de formulación de
álcali posterior amplia el alcance de aplicación para los polímeros catiónicos de la invención, permitiendo el aumento
del pH de una formulación posterior al tratamiento con ácido o etapa de espesamiento de polímero. Adicionalmente,
el proceso de espesamiento con álcali posterior puede usarse para aumentar adicionalmente la viscosidad y
estabilidad de las composiciones formuladas en el intervalo de pH generalmente aceptado.
En una realización de la invención, el uno o más copolímeros catiónicos, polímeros y similares se añaden al agua y
se mezclan. Un tensioactivo anfótero y/o zwiteriónico se añade posteriormente a la solución de polímero acuoso y se
mezcla en su interior. Si se desea, los tensioactivos opcionales seleccionados entre tensioactivos aniónicos, no
iónicos y catiónicos o combinaciones de los mismos pueden añadirse a la formulación. Los tensioactivos anfóteros,
aniónicos, catiónicos y no iónicos adecuados se han descrito anteriormente. Un agente para ajustar el pH ácido se
añade después y se mezcla para disminuir el pH a la composición para obtener la formulación de pH bajo deseada.
En un aspecto, el pH de la composición puede ajustarse inicialmente con un ácido a un pH de 0,5 a 7,0, en otro
aspecto entre el 3,0 a 6,0 y en otro aspecto adicional más de 4,0 a 5,0. El agente de ajuste del pH ácido puede
seleccionarse entre los ácidos orgánicos y minerales descritos en este documento. En otra realización, cualquier
ingrediente ácido que sea capaz de reducir el pH inicial de la composición de polímero catiónico y efectuar un
aumento de viscosidad de la composición de polímero se contempla dentro del alcance de la invención. Los
ingredientes activos ácidos pueden emplearse con o sin un agente de ajuste al pH. Los ejemplos de ingredientes
ácidos adecuados se seleccionan entre, aunque sin limitación, los ingredientes activos ácidos dermatológicos y
cosméticos descritos en este documento.
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Cuando se emplea ácido cítrico en la etapa de neutralización de polímero catiónico (es decir, reducción del pH), la
viscosidad de la composición realmente aumenta cuando el agente de ajuste del pH alcalino se añade
posteriormente en la formulación. El pH de la composición espesada con ácido debería ser deseablemente al menos
1 y preferentemente 2 unidades y preferentemente al menos 3 unidades de pH por debajo del pH diana final de la
composición. Un agente de ajuste el pH alcalino se añade después para aumentar el pH de la composición al pH
diana final. Se describen en este documento los agentes de ajuste del pH alcalino adecuados para la técnica de
formulación de Alcalino Posterior.
El pH deseado de las composiciones de la presente invención obviamente depende de las aplicaciones de producto
final específicas. Generalmente, las composiciones para Higiene Personal tienen un intervalo del pH de 3 a 8,0.
Generalmente, las composiciones para cuidado doméstico tienen un intervalo de pH de 1 a 12.
Ventajosamente, pueden emplearse los polímeros de esta invención, sin limitación, en productos de higiene
personal, productos para cuidado de la salud, productos para el cuidado doméstico, productos para el cuidado
institucional industrial (denominados colectivamente "I e I"), y similares. Los polímeros pueden emplearse como un
acondicionador formador de película y para promover la deposición de silicona, agentes acondicionadores o
adyuvantes, cosméticos de color y aceites polares y no polares sobre la piel, cabello, uñas y fibras. Adicionalmente,
los polímeros pueden emplearse en productos para procesos químicos industriales, procesos de acabado textil,
impresión, recubrimiento de adhesivos y aplicaciones similares, por ejemplo, modificadores reológicos,
emulsionantes, estabilizadores, solubilizadores, agentes de suspensión, floculantes, potenciadores de brillo,
modificadores superficiales y aditivos de pigmento y molienda. Los polímeros que contienen copoliol de dimeticona
de la invención son útiles en muchas aplicaciones tales como, por ejemplo, espesantes y formadores de película en
una diversidad de composiciones dermatológicas y cosméticas empleadas para mejorar tópicamente los estados de
la piel provocados por secado, fotodaño, envejecimiento, acné y similares, que contienen acondicionadores,
humectantes, antioxidantes, exfoliantes, agentes queratolíticos y vitaminas y similares, que típicamente contienen un
ingrediente ácido activo y que tienen un pH en un intervalo de 0,5 a 5.
En un aspecto cosmeceútico, un polímero catiónico puede emplearse como espesante para lociones de tratamiento
de la piel activas y cremas que contienen, como ingredientes activos, agentes ácidos antienvejecimiento, anticelulitis
y antiacné, ácidos hidroxi carboxílicos tales como alfa-hidroxi ácido (AHA), beta-hidroxi ácido (BHA), alfaaminoácido, alfa-cetoácidos (AKA), y mezclas de los mismos. En tales cosmoceúticos, los AHA pueden incluir,
aunque sin limitación, ácido láctico, ácido glicólico, ácidos de frutas, tales como ácido málico, ácido cítrico, ácido
tartárico, extractos de compuestos naturales que contienen AHA tales como extracto de manzana, extracto de
albaricoque y similares, extracto de miel, ácido 2-hidroxioctanoico, ácido glicérico (ácido dihidroxipropiónico), ácido
tartrónico (ácido hidroxipropanodioico), ácido glucónico, ácido mandélico, ácido bencílico, ácido acelaico, ácido alfalipoico, ácido salicílico, sales de AHA y derivados, tales como glicolato de arginina, glicolato de amonio, glicolato
sódico, lactato de arginina, lactato de amonio, lactato sódico, ácido alfa-hidroxibutírico, ácido alfa-hidroxiisobutírico,
ácido alfa-hidroxiisocaproico, ácido alfa-hidroxiisovalérico, ácido atroláctico y similares. Los BHA pueden incluir,
aunque sin limitación, ácido 3-hidroxi propanoico, ácido beta-hidroxibutírico, ácido beta-fenil láctico, ácido betafenilpirúvico y similares. Los alfa-aminoácidos incluyen, sin limitación, alfa-aminoácidos dicarboxílicos, tales como
ácido aspártico, ácido glutámico y mezclas de los mismos, en ocasiones empleadas en combinación con ácido de
frutas. Los AKA incluyen ácido pirúvico. En algunas composiciones antienvejecimiento, el agente activo ácido puede
ser ácido retinoico, un ácido halocarboxílico tal como ácido tricloroacético, un antioxidante ácido, tal como ácido
ascórbico (vitamina C), ácido kójico, un ácido mineral, ácido fítico, ácido lisofosfatídico y similares. Algunos activos
antiacné ácidos, por ejemplo, pueden incluir ácido salicílico, derivados de ácido salicílico tales como ácido 5octanoilsalicílico, ácido retinoico y sus derivados. Cuando una realización de polímero catiónico de la invención se
incorpora en los productos ácidos anteriores, el ingrediente ácido activo puede servir tanto como un agente de
tratamiento para la piel activo como un agente de hinchamiento ácido para el polímero catiónico para conseguir la
viscosidad deseada.
Se da un análisis del uso y formulación de las composiciones para tratamiento activo de la piel en COSMETICS &
TOILETRIES®, C&T Ingredient Resource Series, "AHAs & Cellulite Products How They Work", publicado en 1995 y
"Cosmeceuticals", publicada en 1998, ambas disponibles en Allured Publishing Corporation. Las composiciones que
contienen alfa-aminoácidos acidificadas con ácido ascórbico se describen en el documento U.S. Nº 6.197.317 B1, y
una preparación cosmocéutica comercial que utiliza estos ácidos en un régimen para el cuidado de la piel y
antienvejecimiento se comercializa con el nombre comercial AFAs, por exCel Cosmeceuticals (Bloomfield Hills, Ml).
El término "AFA" como se describe en la bibliografía comercial del proveedor, fue acuñado por el desarrollador para
describir la combinación aminoácido/vitamina C como Aminoácidos de Fruta y con el acrónimo para "Antioxidantes
basados en Filagrina de Aminoácido".
Otros productos para el cuidado de la salud en los que los presentes polímeros pueden incluirse son productos
médicos, tales como productos farmacéutico tópicos y no tópicos y dispositivos. En la formulación de los productos
farmacéuticos, en una realización del polímero de la invención puede emplearse como un espesante y/o lubricante
en productos tales como cremas, pomadas, geles, pastas, ungüentos, comprimidos, gel, cápsulas, fluidos purgantes
(enemas eméticos, colónicos y similares), supositorios, espumas antifúngicas, productos para los ojos (productos
oftálmicos tales como gotas para los ojos, lágrimas artificiales, gotas para el suministro de fármaco para glaucoma,
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limpiador para lentes de contacto y similares), productos para el oído (reblandecedores de cera, eliminadores de
cera, gotas para el suministro de fármacos para otitis y similares), productos nasales (gotas, pomadas,
pulverizadores y similares) y para el cuidado de heridas (vendajes con líquido, vendas para heridas, cremas
antibióticas, pomadas y similares) sin limitación a estos.
La capacidad de formación de película del polímero hace al polímero particularmente adecuado como un vehículo
para composiciones médicas tópicas para promover y potenciar el suministro transdérmico de ingredientes activos
hacia o a través de la piel, para potenciar la eficacia de las formulaciones de agentes antiacné y analgésicos tópicos,
y para controlar la liberación de fármacos, tal como antiácidos a partir de comprimidos o jarabes, a bajo pH, tal como
en el estómago; controlar la liberación del fármaco a partir de comprimidos, pastillas, masticables y similares en un
entorno moderadamente ácido de la boca; o a partir de supositorios, pomadas, cremas y similares en el entorno
moderadamente ácido de la vagina; para promover la deposición de agentes de control para la caspa en champús,
bálsamos y similares; para potenciar la deposición de colorantes sobre la piel a partir de cosméticos pigmentados
(maquillajes, barra de labios, coloretes y similares) y en el cabello a partir de tintes para el cabello y similares.
Además de las realizaciones anteriores, el polímero catiónico de la invención a un pH ácido hace al polímero útil
como espesante para composiciones biocidas antiestáticas, antimicrobianas y otras composiciones conservantes, en
una diversidad de aplicaciones para higiene personal, cuidado sanitario, I e I, y médicas. Por ejemplo, el polímero
puede emplearse como un espesante en productos farmacéuticos y para el cuidado de la salud sin receta médica
(OTC) donde los biocidas catiónicos se emplean típicamente, tal como en composiciones para la higiene oral para el
control de la placa y el sarro, y vehículos líquidos que contienen agentes terapéuticos tales como jarabes, geles y
similares. En ciertas condiciones de pH controlado, el carácter catiónico de la realización de polímero catiónico, por
sí mismo, proporciona también actividad antiestática o biocida, antimicrobiana o una actividad conservante similar.
Los polímeros de la presente invención pueden emplearse, sin limitación, como un recubrimiento lubricante para
dispositivos médicos, tales como implantes de tejido blando, guantes quirúrgicos, catéteres, cánulas y similares,
como recubrimientos de película protectora retirables para instrumentos médicos, vendas para heridas y similares,
como un mucoadhesivo, especialmente en el entorno ácido del estómago, como un vehículo y espesante en
productos formulados para aplicaciones médicas, tal como cremas para manos desinfectantes, productos antivirales
(para virus aniónicos), pomadas antibióticas, pulverizadores y cremas, desinfectantes pulverizables que no gotean
en hospitales, acabado antimicrobiano para superficies duras aplicado durante el mantenimiento rutinario y similares.
En aplicaciones para cuidad doméstico e I e I, pueden usarse los polímeros que contienen copoliol de dimeticona de
la presente invención, por ejemplo, como un modificador de la reología, agente acondicionador de tejido, agente
antiestático, especialmente para mejorar la eficacia de formulación por "adherencia sobre la superficie" o mejora la
eficacia de los desinfectantes y formulaciones biocidas, y para mejorar de forma sinérgica la eficacia de
reblandecimiento de tejidos en combinación con reblandecedores de tejido tradicionales. Los productos domésticos
y de I e I típicos que pueden contener los polímeros de la invención incluyen, aunque sin limitación, productos para
el cuidado de la colada y tejidos tales como detergentes, reblandecedores de tejido (líquidos o laminares),
pulverizadores para planchado, adyuvantes para limpieza en seco, pulverizadores antiarrugas, eliminadores de
manchas y similares; limpiadores de superficies duras para la cocina y el baño y servicios auxiliares y dispositivos
empleados o localizados en los mismos, tales como geles para el inodoro, limpiadores de la bañera y la ducha,
eliminadores de depósitos de agua dura, limpiadores de baldosas y azulejos, limpiadores de paredes, pulidores de
fijación para suelo y cromo, limpiadores para suelo de vinilo separables por álcali, limpiadores de mármol y
cerámica, geles refrescantes del aire, limpiadores líquidos para vajilla y similares; limpiadores desinfectantes, tales
como limpiadores para inodoro y bidé, jabones de manos desinfectantes, desodorantes ambientales y similares.
Los productos que contienen los polímeros de la presente invención pueden contener diversos aditivos y adyuvantes
convencionales conocidos en la técnica, algunos de los cuales pueden servir para más de una función. Las
cantidades empleadas variarán con el fin y el carácter del producto y pueden ser determinadas fácilmente por un
experto en las técnicas de formulación y a partir de la bibliografía. La expresión "adyuvante cosmético" incluye
productos cosmética y farmacéuticamente aceptables que estabilizan y agentes de acabado de producto que
mantienen la estabilidad física de la composición y su aspecto estético visible y su atractivo de mercado durante la
vida útil de la composición.
El término "fijador" como se aplica a los polímeros abarca las propiedades de formación de película, adhesión o
recubrimiento depositado sobre una superficie sobre la que se aplica el polímero. Los términos "productos para
peinar el cabello y fijador del cabello" como se entiende habitualmente en la técnica del cuidado capilar, y como se
usa en este documento, se refieren de forma colectiva a agentes para fijación del cabello que son fijadores del
cabello y formadores de película y que se aplican tópicamente al cabello para contribuir de forma activa a la facilidad
del peinado y/o mantenimiento del peinado realizado y mantener la capacidad de volver a peinar el cabello peinado.
De esta manera, las composiciones de fijación del cabello incluyen producto para peinar el cabello, fijar el cabello y
de acicalado del cabello que convencionalmente se aplican al cabello (en húmedo o en seco) en forma de geles,
enjuagues, emulsiones (de aceite en agua, de agua en aceite o multifase) tal como lociones y cremas, pomadas,
pulverizadores (presurizados o no presurizados), inyecciones, espumas tales como espumas tipo mouse, champús,
sólidos tales como barras, semisólidos y similares, o se aplican desde un adyuvante de fijación del cabello que tiene
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la composición de fijación del cabello impregnada en su interior o está recubierto con la misma, para dejar el agente
de fijación del cabello en contacto con el cabello durante un periodo hasta que se retira, por ejemplo por lavado.
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La expresión "agentes acondicionadores" y variaciones gramaticales de la misma, en lo que se refiere a
composiciones para el cuidado de la piel y cuidado del cabello incluye materiales cosmética y farmacéuticamente
útiles que son cremas hidratantes, humectantes y emolientes. Se reconoce que algunos agentes acondicionadores
pueden servir para más de una función en una composición, tal como agentes emulsionantes, lubricantes y
disolventes.
En un aspecto de la invención, una realización de composición para el cuidado del cabello comprende un polímero
de la presente invención en una cantidad eficaz para proporcionar a la composición para el cuidado del cabello una
propiedad, tal como una propiedad de fijación del cabello, una propiedad de acondicionamiento del cabello, una
propiedad viscosa (espesamiento, modificación de la reología), o una combinación de las mismas. Además del
presente polímero o polímeros, la composición para el cuidado del cabello puede incluir uno o más agentes
auxiliares formadores de película, agentes auxiliares fijadores del cabello, agentes auxiliares acondicionadores del
cabello, agentes auxiliares modificadores de la reología, un estructurante, o una mezcla de los mismos, o cualquiera
de los ingredientes expuestos y descritos en este documento como sabe bien un experto en la técnica de
formulación para el cuidado del cabello. Cuando se incluyen en composiciones para peinado del cabello, los
polímeros de la invención mejoran la resistencia a la humedad, rigidez, mantenimiento, brillo, acondicionamiento,
manejabilidad y capacidad para volver a peinar con estilo cuando se usan como el único componente fijador del
cabello o en combinación con otros fijadores del cabello.
Un estructurante proporciona viscosidad adicional y estructura a cremas, geles, pomadas, ungüentos, bálsamos y
semisólidos que son productos cerosos altamente viscosos. Los estructurantes son ingredientes que son apropiados
para administración tópica al cabello y la piel y son compatibles con los otros ingredientes en una formulación
particular para la higiene personal. Los materiales estructurantes ejemplares incluyen ceras, vaselina, ácidos grasos
y alcoholes y ésteres de los mismos, y los tensioactivos aniónicos, catiónicos no iónicos y anfóteros expuestos y
descritos en este documento; y mezclas de los mismos. En una realización de la invención, el estructurante puede
estar presente en una cantidad que varía del 5% en peso al 50% en peso del peso de la composición total. En otra
realización, el estructurante puede estar presente en una cantidad que varía del 8% en peso al 30% en peso.
En otra realización de la invención, una realización de composición para el cuidado de la piel comprende un
polímero de la presente invención en una cantidad eficaz para proporcionar a la composición para el cuidado de la
piel una propiedad, tal como una propiedad de acondicionamiento de la piel, una propiedad viscosa (espesamiento,
modificación de la reología) o una combinación de las mismas. Opcionalmente, la composición para el cuidado de la
piel puede incluir uno o más agentes auxiliares de acondicionamiento de la piel, agentes auxiliares para modificación
de la reología o una mezcla de los mismos.
Los ingredientes aditivos y adyuvantes, productos o materiales que pueden emplearse con los polímeros de la
invención analizados en este documento se nombrarán según la nomenclatura internacional denominada
habitualmente con el nombre INCI que se les da en el Diccionario de Ingredientes Cosméticos Internacional,
publicado por Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association, Washington D. C. (en lo sucesivo en este documento
Diccionario INCI), como puede encontrarse en cualquier edición del mismo, por ejemplo los Volúmenes 1 y 2, Sexta
Edición (1995) o Volúmenes 1-3, Ediciones Séptima y Octava (1997, 2000) o por sus nombres químicos usados
habitualmente. Numerosos proveedores comerciales de materiales indicados en el nombre INCI, nombre comercial o
ambos pueden encontrarse en el Diccionario INCI y en numerosas publicaciones comerciales, incluyendo, aunque
sin limitación, 2001 McCutcheon's Directories, Volumen 1: Emulsifiers & Detergents and Volumen 2: Functional
Materials, publicado por McCutcheon's Division, The Manufacturing Confectioner Publishing Co., Glen Rock, NJ
(2001); y 2001 Cosmetic Bench Reference, edición de COSMETICS & TOILETRIES®, 115 (13), publicado por
Allured Publishing Corporation, Carol Stream, IL (2001). Se describen también en detalle tales componentes y
formulación de las composiciones en las referencias bien conocidas, tales como Cosmetics Science and
Technology, Primera Edición (Sagarin (ed)), publicado en 1957, y Segunda Edición (Balsam, et al. (eds)), publicado
en 1972-74; y The Chemistry and Manufacture of Cosmetics, Segunda Edición (deNavarre (ed)), publicado en 1975,
y Tercera Edición (Schlossman (ed)), publicado en 2000, ambas disponibles en Allured Publishing Corporation;
Rieger (ed), Harry's Cosmeticology, Octava Edición, Chemical Publishing, Co., Inc., New York, NY (2000); y
diferentes formularios disponibles a los expertos en la técnica farmacéutica, tal como Remington's Pharmaceutical
Sciences, Edición Decimocuarta, Mack Publishing Company, Easton, PA (1970).
Se sabe que las composiciones formuladas para cuidado personal y tópico, dermatológico, cuidado de la salud, que
se aplican a la piel y las membranas de la mucosa para limpieza y suavizado están combinadas con muchos de los
ingredientes iguales o similares fisiológicamente tolerables y formuladas en formas de producto iguales o similares,
que se diferencian fundamentalmente en el grado de pureza del ingrediente seleccionado, por la presencia de
medicamentos o compuestos farmacéuticamente aceptados y por las condiciones controladas en las que pueden
fabricarse los productos. Análogamente, muchos de los ingredientes empleados en productos para productos
domésticos y de I e I son iguales o similares que los anteriores, diferenciándose principalmente en las cantidades y
calidad del material empleado. Se sabe también que la selección y cantidad permitida de los ingredientes puede
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someterse también a regulaciones gubernamentales o a nivel nacional, regional, local e internacional. El análisis en
este documento de los diversos ingredientes útiles para los productos de higiene personal y cuidado de la salud
pueden aplicarse a los productos domésticos y de I e I y aplicaciones industriales.
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La elección y cantidad de ingredientes en las composiciones formuladas que contienen una realización de polímero
de la invención variará dependiendo del producto y su función, como saben bien los expertos en las técnicas de
formulación. Los ingredientes de formulación para productos de higiene personal y cuidado de la salud tópicos que
contienen las realizaciones de polímero de la invención típicamente pueden incluir, aunque sin limitación, disolventes
y diluyentes (incluyendo agua), tensioactivos aniónicos, catiónicos, anfóteros y no iónicos y derivados de los mismos
que contienen silicona (como agentes de limpieza, agentes emulsionantes, aumentadores de espuma, hidrótopos,
agentes de solubilización y agentes de suspensión); agentes de suspensión que no son tensioactivos;
emulsionantes, estabilizadores de emulsión; ceras, dispersantes; agentes acondicionadores del cabello y la piel;
lubricantes y adyuvantes de extensión, barreras para la humedad y emolientes; humectantes; hidratantes y
similares; modificadores auxiliares de la reología, agentes de ajuste de la viscosidad tales como disolventes,
electrolitos, hidrótopos y similares; agentes acondicionares del cabello, agentes acondicionadores auxiliares tales
como agentes antiestáticos, aceites sintéticos, aceites vegetales o animales, aceites de silicona, compuestos de
amonio cuaternizado monoméricos o poliméricos y derivados de los mismos, potenciadores del lustre, fijadores del
cabello, formadores del cabello, formadores de película, protectores de la piel, aglutinantes, agentes quelantes,
agentes antimicrobianos, agentes antifúngicos, agentes anticaspa, agentes antiespumantes, abrasivos, adhesivos,
absorbentes, agentes desodorantes, agentes antitranspirantes, agentes opacificantes, material opalescente (agentes
opalescentes); materiales insolubles, antioxidantes, conservantes, propulsores (miscibles o inmiscibles en agua)
tales como hidrocarburos fluorados, hidrocarburos volátiles líquidos, gases comprimidos y similares; agentes
modificadores de película de polímero tales como plastificantes, adherentes, antiadherentes, agentes humectantes y
similares; adyuvantes de dispersión; agentes protectores solares; aceleradores del bronceado de la piel sin sol;
absorbedores de luz ultravioleta, opacificantes; acidificantes y alcalinizantes, agentes ajustadores del pH, agentes
tamponantes, extractos botánicos, colorantes (temporales o permanentes) tales como pigmentos y tintes; agentes
oxidantes; agentes reductores; agentes blanqueantes del cabello y la piel, pigmentos; agentes opalescentes,
materiales proteicos y derivados de los mismos; vitaminas y derivados de los mismos, agentes fisiológicamente
activos, agentes antiinflamatorios, anestésicos tópicos, fragancia y solubilizadores de fragancia y similares; y
combinaciones de los mismos; además de los ingredientes previamente analizados que puede que no aparezcan en
este documento. Productos para la higiene oral, por ejemplo, pueden contener agentes anticaries, antisarro y/o
antiplaca además de tensioactivos, abrasivos, humectantes y aromatizantes. Una lista extensiva de sustancias y sus
funciones convencionales y categorías de producto aparece en el Diccionario INCI, de forma general y en el
Volumen 2, Secciones 4 y 5 de la Séptica Edición en particular o www.ctfa-online.org. Una lista ejemplar de aditivos,
adyuvantes, ingredientes, etc. adecuados para su uso se expone a continuación en combinación con los polímeros
de copoliol de dimeticona de la invención en productos para higiene personal, cuidado de la salud tópico, cuidado
doméstico, cuidado institucional y cuidado industrial así como en procesos industriales junto con cantidades
ejemplares.
Los quelantes adecuados incluyen EDTA (ácido etilen diamina tetraacético) y sales del mismo, tales como EDTA
disódico y EDTA tetrasódico, ácido cítrico y sales del mismo, ciclodextrinas y similares y mezclas de los mismos.
Tales quelantes adecuados comprenden típicamente del 0,001% en peso al 3% en peso, preferentemente del 0,01%
en peso al 2% en peso y más preferentemente del 0,01% en peso al 1% en peso del peso total de las
composiciones para higiene personal de la presente invención.
Los ejemplos de compuestos que son adecuados para su uso como propulsores son triclorofluorometano,
diclorodifluorometano, diclorotetrafluoroetano, monoclorodifluorometano, difluoroetano, triclorotrifluoroetano,
dimetiléter, propano, n-butano e isobutano, individualmente o mezclados. Los gases solubles en agua tales como
éter dimetílico, dióxido de carbono y/u óxido nitroso pueden usarse también para obtener pulverizaciones de aerosol
que tienen una inflamabilidad reducida.
Los gases de hidrocarburo, de hidrocarburo halogenado, licuados, inmiscibles en agua tales como propano, butano y
clorofluorocarbonos pueden usarse ventajosamente para suministrar los contenidos de un recipiente de aerosol sin
las pérdidas de presión drásticas asociadas con otros gases inmiscibles. El espacio superior que queda dentro del
recipiente de aerosol no es un factor porque el gas licuado se sitúa encima de la composición acuosa y la presión
dentro del recipiente se mantiene a la presión de vapor del vapor de hidrocarburo saturado.
Otros gases comprimidos, insolubles, tales como nitrógeno, helio y oxetanos totalmente fluorados y oxepanos
también son útiles para suministrar las composiciones de los recipientes de aerosol. Si el propulsor, tal como éter
dimetílico, incorpora un supresor de la presión de vapor (por ejemplo, tricloroetano o diclorometano), la cantidad de
supresor se incluye como parte del propulsor para los cálculos del porcentaje en peso.
La cantidad del propulsor usado está gobernada por factores normales bien conocidos en la técnica de aerosoles.
Para espumas tipo mouse, el nivel de propulsor generalmente es hasta el 30%, en un aspecto del 2% al 30%, en
otro aspecto del 3% al 15% en peso en un aspecto adicional basado en el peso total de la composición. Si un
propulsor tal como éter dimetílico incluye un supresor de la presión de vapor (por ejemplo, tricloroetano o
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diclorometano), para los cálculos del porcentaje en peso, la cantidad de supresor se incluye como parte del
propulsor.
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Los ejemplos de materiales opalescentes incluyen, aunque sin limitación, mica recubierta con dióxido de titanio, mica
recubierta con óxido de hierro, monoestearato de etilenglicol, diestearato de etilenglicol, diestearato de
polietilenglicol, oxicloruro de bismuto, mica recubierta, miristato de miristilo, guanina, brillo (poliéster o metálico) y
mezclas de los mismos. Otros materiales opalescentes pueden encontrarse en la Patente de Estados Unidos Nº
4.654.207 y la Patente de Estados Unidos Nº 5.019.376. La cantidad de material opalescente generalmente puede
usarse en cantidades del 0,05% al 10% y deseablemente del 0,15% al 3% en peso basado en el peso total de la
composición estabilizada.
Los ejemplos de compuestos insolubles incluyen, aunque sin limitación, dióxido de titanio; piedra pómez; carbonato
de calcio; talco; almidón de patata; almidón de tapioca; semillas de jojoba; perlas de polietileno; cáscaras de nuez;
esponja de lufa; huesos de albaricoque; harina de almendra; harina de maíz, parafina; salvado de avena/cascarillas
de avena; perlas de gelatina, perlas de alginato; fibras de acero inoxidable; pigmentos de óxido de hierro; burbujas
de aire; óxidos de hierro recubiertos con mica; arcilla de caolín, piritiona de cinc; ácido salicílico; óxido de cinc;
zeolita; perlas de poliestireno extruido; fosfatos; sílice y similares. Otros compuestos generalmente insolubles
incluyen polvo del árbol del té, microesponjas, confetti (una marca comercial de united guardian company), talco,
cera de abejas y similares. La cantidad de los compuestos insolubles incorporada en las presentes composiciones
variará dependiendo de su fin, resultado final deseado y eficacia de la misma. Por lo tanto, las cantidades pueden
variar ampliamente, aunque frecuentemente será dentro de un intervalo general del 0,1% al 50% en peso basado en
el peso total de la composición.
Puede usarse un diluyente tal como agua (a menudo desionizada) y típicamente comprende del 5% en peso al 99%
en peso y preferentemente del 20% en peso al 99% en peso del peso total de las composiciones para higiene
personal de la presente invención.
Los acondicionadores humectantes para la piel y/o el cabello adecuados incluyen alantoína; ácido pirrolidona
carboxílico y su sales; ácido hialurónico y sus sales; ácido sórbico y sus sales; urea; lisina, arginina, cistina,
guanidina y otros aminoácidos; alcoholes polihidroxi tales como glicerina, 1,2-propilenglicol, 1,3-propilenglicol,
dipropilenglicol, hexilenglicol, hexanotriol, etoxidiglicol, copolioles de dimeticona, sorbitol, manitol, xilitol,
tripropilenglicol, tetrapropilenglicol, butilenglicol, 1,3-butilenglicol, 1,3-propanodiol, 2,4-dihidroxi-2-metilpentano y
ésteres de los mismos; polietilenglicol; ácido glicólico y sales glicolato (por ejemplo, amonio y alquilamonio
cuaternario); ácido láctico y sales lactato (por ejemplo, amonio y alquilamonio cuaternario); azúcares y almidones;
derivados de azúcar y almidón (por ejemplo, glucosa alcoxilada); pantenoles tales como dl-pantenol; lactamida
monoetanolamina; acetamida monoetanolamina; y similares y mezclas de los mismos. Tales humectantes
adecuados típicamente comprenden del 1% en peso al 10% en peso, preferentemente del 2% en peso al 8% en
peso y más preferentemente del 3% en peso al 5% en peso del peso total de las composiciones para higiene
personal de la presente invención.
Los lubricantes y adyuvantes de dispersión adecuados incluyen siliconas volátiles tales como polidimetilsiloxanos
cíclicos o lineales y similares. El número de átomos de silicio en las siliconas cíclicas preferentemente es de 3 a 7 y
más preferentemente de 4 a 5. Las siliconas volátiles ejemplares, tanto cíclicas como lineales, están disponibles en
Dow Corning Corporation como fluidos Dow Coming 344, 345 y 200; Union Carbide como Silicone 7202 y Silicone
7158; y Stauffer Chemical como SWS-03314.
Las siliconas volátiles lineales típicamente tienen viscosidades de menos de 5 mPa⋅s a 25 ºC, mientras que las
siliconas volátiles cíclicas típicamente tienen viscosidades de menos de 10 mPa⋅s a 25 ºC. "Volátil" significa que la
silicona tiene una presión de vapor medible. Una descripción de las siliconas volátiles puede encontrarse en Todd y
Byers, Volatile Silicone Fluids for Cosmetics, Cosmetics and Toiletries, Vol. 91, pág. 29-32, 1976. Otros lubricantes
adecuados incluyen gomas de polidimetilsiloxano, amino siliconas, fenilsilicona, polidimetilsiloxano, polidietilsiloxano,
polimetilfenilsiloxano, gomas de polidimetilsiloxano, gomas de polifenilmetilsiloxano, amodimeticona,
trimetilsiloxiamodimeticona, gomas de difenildimetil polisiloxano y similares. Pueden usarse también mezclas de
lubricantes. Tales lubricantes adecuados comprenden típicamente del 0,10% en peso al 15% en peso,
preferentemente del 0,1% en peso al 10% en peso y más preferentemente del 0,5% en peso al 5% en peso respecto
al peso total de las composiciones para higiene personal de la presente invención.
Opcionalmente, las composiciones de la presente invención pueden incluir un emoliente seleccionado entre fluidos
de silicona (por ejemplo, aceites de silicona volátiles y aceites de silicona no volátiles); aceites minerales; vaselinas;
aceites vegetales; aceites vegetales hidrogenados; aceites de pescado; alcoholes grasos; ácidos grasos; ácido
graso y ésteres de alcohol graso; alcoholes grasos alcoxilados; ésteres de ácido graso alcoxilado; ésteres de
benzoato; ésteres de Guerbet; derivados de alquil éter de polietilenglicoles tales como, por ejemplo, metoxi
polietilenglicol (MPEG); y polialquilenglicoles; lanolina y derivados de lanolina; ceras y similares. El emoliente puede
usarse en solitario o en combinación con uno o más emolientes de la presente invención. El emoliente o emolientes
pueden utilizarse en una cantidad que varía del 0,5% en peso al 50% en peso del peso de la composición
antitranspirante total en un aspecto del 0,1% en peso al 25% en peso en otro aspecto, y del 5% en peso al 40% en
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peso en un aspecto adicional.
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Los aceites de silicona volátiles incluyen polidimetilsiloxanos cíclicos y lineales, siliconas organofuncionales de bajo
peso molecular y similares. Las siliconas volátiles cíclicas (ciclometiconas) típicamente contienen de 3 a 7 átomos de
silicio, que se alternan con átomos de oxígeno, en una estructura de anillo cíclica. Cada átomos de silicio está
sustituido típicamente con dos grupos alquilo, tal como por ejemplo grupos metilo. Los polidimetilsiloxanos lineales
volátiles (dimeticonas) típicamente contienen de 2 a aproximadamente 9 átomos de silicio, alternado con átomos de
oxígeno en una disposición lineal. Cada átomos de silicona está sustituido también con dos grupos alquilo (los
átomos de silicio terminales están sustituidos con tres grupos alquilo), tal como, por ejemplo, grupos metilo. Las
siliconas volátiles lineales típicamente tienen viscosidades de menos de 5 mPa⋅s (cP) a 25 ºC, mientras que las
siliconas volátiles cíclicas típicamente tienen viscosidades de menos de 10 cP a 25 ºC. "Volátil" significa que la
silicona tiene una presión de vapor medible o una presión de vapor de al menos 266,6 Pa (2 mm de Hg) a 20 ºC. Las
siliconas no volátiles tienen una presión de vapor de menos de 266,6 Pa (2 mm Hg) a 20 ºC. Una descripción de
siliconas volátiles se encuentra en Todd y Byers, Volatile Silicone Fluids for Cosmetics, Cosmetics and Toiletries,
Vol. 91, pág. 29-32, 1976, y en Kasprzak, Volatile Silicones, Soap/Cosmetics/Chemical Specialties, pág. 40-43,
diciembre de 1986.
Las ciclometiconas volátiles ejemplares son ciclometicona D4 (octametilciclotetrasiloxano), ciclometicona D5
(decametilciclopentasiloxano), ciclometicona D6 y combinaciones de las mismas (por ejemplo, D4/D5 y D5/D6). Las
ciclometiconas volátiles y combinaciones de ciclometicona están disponibles en el mercado en G. E. Silicones como
SF1173, SF1202, SF1256 y SF1258, Dow Coming Corporation como Dow Coming® 244, 245, 246, 345 y 1401
Fluids. También se contemplan las combinaciones de ciclometiconas volátiles y dimeticonas lineales volátiles.
Las
dimeticonas
lineales
volátiles
ejemplares
incluyen
hexametildisiloxano,
octametiltrisiloxano,
decametiltetrasiloxano, dodecametilpentasiloxano y combinaciones de los mismos. Las dimeticonas lineales volátiles
y combinaciones de dimeticona están disponibles en el mercado en Dow Coming Corporation como Dow Coming
200® Fluid (por ejemplo, designaciones de producto 0.65 CST, 1 CST, 1.5 CST y 2 CST) y Dow Coming® 2-1184
Fluid.
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Las siliconas organofuncionales de bajo peso molecular volátiles ejemplares incluyen fenil trimeticona, capritil
trimeticona, caprilil meticona y hexil meticona y combinaciones de las mismas. Las siliconas organofuncionales de
bajo peso molecular están disponibles en el mercado en Clariant con el nombre comercial Silcare® 41M10, Slicare®
31M60, Silcare® 41M10 y Silcare®41M15.
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Los aceites de silicona no volátiles útiles como emolientes en la presente invención son lineales y típicamente tienen
viscosidades de 10 mPa⋅s (cP) a 100.000 mPa⋅s (cP) a 25 ºC. Típicamente, contienen por encima de 10 átomos de
silicio sustituidos con dialquilo/diarilo o monoalquilo/monoarilo, alternados con átomos de oxígeno en una disposición
lineal. Incluyen polialquilsiloxano, poliarilsiloxano y polímeros de polialquilarilsiloxano. Los aceites de silicona no
volátiles ejemplares incluyen los polidimetilsiloxanos (dimeticonas), polidietilsiloxanos, polimetilfenilsiloxanos y
similares. En un aspecto de la invención, el aceite de silicona no volátil se selecciona entre un polidimetilsiloxano no
volátil que tiene un intervalo de viscosidad de 10 mPa⋅s (cP) a 100.000 mPa⋅s (cP) a 25 ºC. Las dimeticonas no
volátiles están disponibles en el mercado en Dow Coming Corporation como Dow Coming 200® Fluid (designaciones
de producto 10 CST a 10.000 CST).
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Los aceites minerales y vaselinas incluyen calidades cosméticas, USP y NF y están disponibles en el mercado en
Penreco con los nombres comerciales Drakeol® y Penreco®.
Los aceites vegetales ejemplares adecuados con un componente emoliente en la presente invención incluyen,
aunque sin limitación, aceite de cacahuete, aceite de sésamo, aceite de aguacate, aceite de coco, manteca de
cacao, aceite de almendra, aceite de cártamo, aceite de maíz, aceite de semilla de algodón, aceite de ricino, aceite
de oliva, aceite de jojoba, aceite de palma, aceite de palmiste, aceite de semilla de soja, aceite de germen de trigo,
aceite de linaza, aceite de semilla de girasol y los mono, di y triglicéridos de los mismos y derivados hidrogenados de
los mismos, y mezclas de los mismos. Los mono, di y triglicéridos ejemplares son, por ejemplo, triglicérido caprílico,
triglicérido
cáprico,
triglicérido
caprílico/cáprico
y
triglicérido
caprílico/cáprico/láurico,
triglicérido
caprílico/cáprico/esteárico y triglicérido caprílico/cáprico/linoleico.
Los mono- y diglicéridos etoxilados de los aceites vegetales anteriores se contemplan también dentro del alcance de
la presente invención tales como, por ejemplo, los Glicéridos Caprílico/Cáprico de PEG-8.
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Los emolientes de alcohol graso adecuados incluyen, aunque sin limitación, alcoholes grasos que contienen de 8 a
50 átomos de carbono. Los alcoholes grasos ejemplares incluyen alcohol caprílico, alcohol pelargónico, alcohol
cáprico, alcohol laurílico, alcohol miristílico, alcohol cetílico, alcohol isocetílico, alcohol estearílico, alcohol
isoestearílico, alcohol cetearílico, alcohol oleílico, alcohol ricinoleílico, alcohol araquidílico, alcohol icocenílico,
alcohol behenílico y mezclas de los mismos.
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Los emolientes de ácido graso adecuados incluyen, aunque sin limitación, ácidos grasos que contienen de 10 a 50
átomos de carbono. Los ácidos grasos ejemplares se seleccionan entre ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico,
ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido araquídico, ácido behénico y mezclas de los
mismos.
Los ácidos grasos y emolientes de éster de alcohol graso adecuados incluyen, aunque sin limitación, laurato de
hexilo, oleato de decilo, estearato de isopropilo, isostearato de isopropilo, estearato de butilo, estearato de octilo,
estearato de cetilo, miristato de miristilo, estearoilestearato de octildodecilo, octilhidroxiestearato, adipato de
diisopropilo, miristato de isopropilo, palmitato de isopropilo, etil hexil palmitato, oleato de isodecilo, neopentanoato de
isodecilo, sebacato de diisopropilo, lactato de isostearilo, hidroxi estearato de isostearilo, fumarato de diisostearilo,
lactato de laurilo, dietil hexil maleato, butil éter de PPG-14 y miristil éter propionato de PPG2, octanoato de etilexilo,
octanoato de cetearilo y mezclas de los mismos.
Los alcoholes grasos alcoxilados son éteres formados a partir de la reacción de un alcohol graso con un óxido de
alquileno, generalmente óxido de etileno u óxido de propileno. Los alcoholes grasos etoxilados adecuados son
aductos de alcoholes grasos y óxido de polietileno. En un aspecto de la invención, los alcoholes grasos etoxilados
pueden estar representados por la fórmula R-(OCH2CH2)n-OH en la que R representa el residuo alifático lineal o
ramificado del alcohol graso precursor y n representa el número de moléculas de óxido de etileno. En otro aspecto
de la invención, R se deriva de un alcohol graso que contiene de 8 a 40 átomos de carbono. En un aspecto n es un
número entero que varía de 2 a 100, de 3 a 80 en otro aspecto y de 3 a 50 en un aspecto adicional. En otro aspecto
más, R se deriva de un emoliente de alcohol graso expuesto anteriormente. Los alcoholes grasos etoxilados
ejemplares son, aunque sin limitación, etoxilado de alcohol caprílico, etoxilado de alcohol laurílico, etoxilado de
alcohol miristílico, etoxilado de alcohol cetílico, etoxilado de alcohol estearílico, etoxilado de alcohol cetearílico,
etoxilado de alcohol oleílico y etoxilado de alcohol behenílico, en el que el número de unidades óxido de etileno en
cada uno de los etoxilados anteriores puede variar de 2 y por encima en un aspecto, y de 2 a 150 en otro aspecto.
Debe reconocerse que los aductos propoxilados de los alcoholes grasos anteriores y aductos
etoxilados/propoxilados de los alcoholes grasos anteriores se contemplan también dentro del alcance de la
invención. Son ejemplos más específicos de alcoholes alcoxilados beheneth 5-30 (significando 5-30 el número de
unidades de repetición de óxido de etileno u óxido de propileno), Ceteareth 2-100, Ceteth 1-45, Cetoleth 24-25,
Choleth 10-24, Coceth 3-10, Pareth 3-8C9-11, pareth 5-40 C11-15, Pareth 3-10 C11-21, Pareth 3-15 C12-13, Deceth
4-6, Dodoxinol 5-12, Glicereth 7-26, Isoceteth 10-30, Isodeceth 4-6, Isolaureth 3-6, Isosteareth 3-50, Laneth 5-75,
Laureth 1-40, Nonoxinol 1-120, Nonoxinol 5-150, Octoxinol 3-70, Oleth 2-50, Steareth 2-100, Trideceth 2-10 y así
sucesivamente.
Los ácidos grasos alcoxilados se forman cuando un ácido graso se hace reaccionar con un óxido de alquileno o con
un éter polimérico formado previamente. El producto resultante puede ser un monoéster, diéster o una mezcla de los
mismos. Los emolientes de éster de ácido graso etoxilado adecuados para su uso en la presente invención son
productos de la adición de óxido de etileno a ácidos grasos. El producto es un éster de óxido de polietileno de un
ácido graso. En un aspecto de la invención, los ésteres de ácido graso etoxilados pueden representarse mediante la
fórmula R-C(O)O(CH2CH2O)n-H, en la que R representa el residuo alifático lineal o ramificado de un ácido graso y n
representa el número de moléculas de óxido de etileno. En otro aspecto, n es un número entero que varía de 2 a 50,
de 3 a 25 en otro aspecto, y de 3 a 10 en un aspecto adicional. En otro aspecto más de la invención, R se deriva de
un ácido graso que contienen de 8 a 30 átomos de carbono. En un aspecto adicional más, R se deriva de un
emoliente de ácido graso expuesto anteriormente. Debe reconocerse que los productos propoxilados y
etoxilados/propoxilados de los ácidos grasos anteriores se contemplan también dentro del alcance de la invención.
Los ésteres de ácido graso alcoxilado ejemplares incluyen, aunque sin limitación, etoxilado de ácido cáprico,
etoxilado de ácido láurico, etoxilado de ácido mirístico, etoxilado de ácido esteárico, etoxilado de ácido oleico,
etoxilado de ácido graso de coco y monolaurato propoxilado de polietilenglicol 400, en el que el número de unidades
óxido de etileno en cada uno de los etoxilados anteriores puede variar de 2 y mayor en un aspecto, y de 2 a
aproximadamente 50 en otro aspecto. Los ejemplos más específicos de los ácidos grasos etoxilados son diestearato
de PEG-8 (significando el 8 el número de unidades de repetición de óxido de etileno), behenato de PEG-8, caprato
de PEG-8, caprilato de PEG-8, caprilato/caprato de PEG-8, cocoatos de PEG (PEG sin una designación numérica
significa que el número de unidades de óxido de etileno varía de 2 a 50), dicocoato de PEG-15, diisononanoato de
PEG-2, diisostearato de PEG-8, dilauratos de PEG, dioleatos de PEG, diestearatos de PEG, Ditalatos de PEG,
isostearatos de PEG, ácidos de jojoba de PEG, PEG-lauratos, PEG-linolenatos, miristatos de PEG, oleatos de PEG,
palmitatos de PEG, ricinoleatos de PEG, estearatos de PEG, talatos de PEG y similares.
Los emolientes de éster de benzoato se seleccionan entre, aunque sin limitación, benzoato de alquilo C12 a C15,
benzoato de isoestearilo, benzoato de octil decilo, benzoato de estearilo, dibenzoato de dipropilienglicol, benzoato
de metil gluceth-20, benzoato de aceite de ricino, benzoato de ricinoleato de cetilo, benzoato de hidroxiestearato de
etilhexilo, benzoato de dimeticona de PEG/PPG-20/23 y benzoato de dimeticona de PEG-8.
Los emolientes de éster de Guerbet se forman a partir de la reacción de esterificación de un alcohol de Guerbet con
un ácido carboxílico. Los emolientes de éster de Guerbet están disponibles en el mercado en Noveon, Inc. como G20, G-36, G-38 y G-66.
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Lanolina y los derivados de lanolina se seleccionan entre lanolina, cera de lanolina, aceite de lanolina, alcoholes de
lanolina, ácidos grasos de lanolina, lanolina alcoxilada, lanolato de isopropilo, alcoholes de lanolina acetilada y
combinaciones de los mismos. La lanolina y los derivados de lanolina están disponibles en el mercado en Noveon,
Inc. con los siguientes nombres comerciales Lanolin LP 108 USP, Lanolin USP AAA, Acetulan™,Ceralan™,
Lanocerin™, Lanogel™ (designaciones de producto 21 y 41), Lanogene™, Modulan™, Ohlan™, Solulan™
(designaciones de producto 16, 75, L-575, 98 y C-24), Vilvanolin™ (designaciones de producto C, CAB, L-101, y P).
Las ceras incluyen aquellas derivadas de plantas, animales/insectos, minerales, petróleo y fuentes sintéticas. Las
ceras naturales modificadas sintéticamente (de plantas y animales/insectos) se contemplan también dentro del
alcance de la invención. Las ceras derivadas de plantas ejemplares incluyen, aunque sin limitación, cera de arrayán,
cera de candelilla, cera de candelilla hidrolizada, cera de carnauba, cera de carnauba etoxilada (por ejemplo, cera de
carnauba de PEG-12), cera de carnauba hidrolizada, cera de ácido de carnauba, cera de ricino hidrogenado, cera de
esparto, cera Japonesa hidrogenada, aceite de jojoba hidrogenado, ésteres de aceite de jojoba, aceite de jojoba
sulfurado, cera de uricuri, cera de palmiste y cera de salvado de arroz hidrogenado. Las ceras derivadas de
animales/insectos ejemplares incluyen, aunque sin limitación, cera de abejas, cera de abejas oxidada, cera de
abejas etoxilada (por ejemplo, cera de abejas de PEG-6, cera de abejas de PEG-8, cera de abejas de PEG-12, cera
de abejas de PEG-20), ésteres de cera de abejas de copoliol de dimeticona y éster de cera de abejas de dimeticonol
(por ejemplo, Ésteres de Cera de Abeja de Bis-Hidroxietoxipropil Dimeticona, Cera de Abejas de PEG-8 de
Dimeticona y Cera de Abejas de Dimeticonol disponible en Noveon, Inc. con la marca comercial Ultrabee®), cera
China, cera de laca, cera de espermaceti, cera de visón y cera de lanolina. Las ceras minerales ejemplares incluyen,
aunque sin limitación, ceras de ceresina, cera de montana, cera de ácido de montana y ozocerita. Las ceras de
petróleo ejemplares incluyen ceras de parafina, ceras microcristalinas y ceras de microcristalinas oxidadas. Las
ceras sintéticas ejemplares incluyen cera de abejas sintética, cera de candelilla sintética, cera de carnauba sintética,
cera Japonesa sintética, aceite de jojoba sintético, ceras de poliolefina (por ejemplo, cera de polietileno), diésteres o
triésteres de etilenglicol de ácidos grasos que contienen de 18 a 40 átomos de carbono. Se contemplan también las
mezclas de dos o más de las ceras anteriores y clases de ceras.
Diversos agentes antitranspirantes que pueden utilizarse de acuerdo con la presente invención incluyen sales
metálicas antitranspirantes convencionales y complejos de sales metálicas. En un aspecto de la invención, las sales
metálicas y complejos de sal metálica utilizados como los agentes antitranspirantes son ácidos y están basados en
aluminio y zirconio y combinaciones de los mismos. Estas sales incluyen, aunque sin limitación, haluros de aluminio,
hidroxi haluros de aluminio, sulfato de aluminio, oxihaluros de zirconio (circonilo), hidrohaluros de zirconio (circonilo)
y mezclas o complejos de los mismos. Los complejos de sales de aluminio y zirconio incluyen complejos de sal de
aluminio y zirconio con aminoácidos, tales como por ejemplo glicina o complejos con un glicol tales como, por
ejemplo, propilenglicol (PG) o polietilenglicol (PEG). Los agentes antitranspirantes ejemplares incluyen, aunque sin
limitación, cloruro de aluminio, clorhidrato de aluminio, diclorhidrato de aluminio, sesquiclorhidrato de aluminio,
hidroxicloruro de circonilo, clorhidrex de aluminio PEG (clorhidrex de aluminio de polietilenglicol), clorhidrex de
aluminio PG (clorhidrex de aluminio de propilenglicol), diclorhidrex de aluminio PEG (diclorhidrex de aluminio de
polietilenglicol), diclorhidrex de aluminio de PG (diclorhidrex de aluminio de propilenglicol), sesquiclorhidrex de
aluminio de PEG (sesquiclorhidrex de aluminio de polietilenglicol), sesquiclorhidrex de aluminio de PG
(sesquiclorhidrex de aluminio de propilenglicol), triclorhidrato de aluminio y zirconio, tetraclorhidrato de aluminio y
zirconio, pentaclorhidrato de aluminio y zirconio, octaclorhidrato de aluminio y zirconio, clorhidrex de aluminio y
zirconio de GLY (clorhidrex de aluminio y zirconio de glicina), triclorhidrex de aluminio zirconio de GLY (triclorhidrex
de aluminio y zirconio de glicina), tetraclorhidrex de aluminio y zirconio de GLY (tetraclorhidrex de aluminio y zirconio
de glicina), pentaclorhidrex de aluminio y zirconio de GLY (pentaclorhidrex de aluminio y zirconio de glicina) y
octaclorohidrex de aluminio y zirconio de GLY (octaclorohidrex de aluminio y zirconio de glicina). Otros agentes
antitranspirantes incluyen cloruro férrico y polvo de zirconio. Las mezclas de cualquiera de los agentes
antitranspirantes anteriores son adecuadas también para su uso en la presente invención.
La cantidad de agente antitranspirante incorporado en las composiciones de la presente invención es una cantidad
que es suficiente para reducir el flujo de transpiración desde la localización en la que se aplica el producto
antitranspirante, por ejemplo al área de las axilas del cuerpo humano.
En general, el nivel de agente antitranspirante utilizado en las composiciones de la presente invención varía del
0,5% en peso al 35% en peso basado en el peso total de la composición. En otro aspecto de la invención, la
cantidad de agente antitranspirante de la composición puede variar del 5% en peso al 25% en peso, en otro aspecto
adicional del 5% en peso al 20% en peso y en otro aspecto aún más del 10% en peso al 15% en peso, basado en el
peso total de la composición. Los porcentajes en peso anteriores se calculan en una base de sal metálica anhidra
exclusiva del agente complejante (por ejemplo, glicina o glicol).
Los neutralizadores adecuados incluyen trietanolamina, aminometil propanol, hidróxido de amonio, hidróxido sódico,
otros hidróxidos alcalinos, boratos, fosfatos, pirofosfatos, cocamina, oleamina, diisopropanolamina, diisopropilamina,
dodecilamina, PEG-15 cocamina, morfolina, tetraquis(hidroxipropil)etilendiamina, triamilamina, trietanolamina,
trietilamina, trometaamina, 2-amino-2-(hidroximetil)-1,3-propanodiol y similares y mezclas de los mismos. Tales
neutralizadores adecuados típicamente comprenden del 0% en peso al 3% en peso, preferentemente del 0,01% en
peso al 2% en peso y más preferentemente del 0,1% en peso al 1% en peso del peso total de las composiciones
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para higiene personal de la presente invención. Los neutralizadores anteriores pueden emplearse para neutralizar el
polímero o ajustar el pH de la composición final formulada.
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Los opacificantes adecuados incluyen ésteres de ácido graso de glicol; ésteres de ácido graso alcoxilados; alcoholes
de ácido graso; ácidos grasos hidrogenados, opacificantes poliméricos, ceras y aceites; caolín; silicato de magnesio;
dióxido de titanio; sílice, y similares y mezclas de los mismos. Tales opacificantes adecuados típicamente
comprenden del 0,1% en peso al 8% en peso, preferentemente del 0,5% en peso al 6% en peso y más
preferentemente del 1% en peso al 5% en peso del peso total de las composiciones para higiene personal de la
presente invención.
Los principios activos farmacéuticos adecuados útiles en la presente invención incluyen cualquier sustancia química,
material o compuesto adecuado para administración tópica para inducir cualquier efecto local o sistémico deseado.
Tales principios activos incluyen, aunque sin limitación, antibióticos, agentes antivirales, analgésicos (por ejemplo,
ibuprofeno, ácido acetilsalicílico, naproxeno y similares), antihistaminas, agentes antiinflamatorios, antipruríticos,
antipiréticos, agentes anestésicos, agentes de diagnóstico, hormonas, antifúngicos, antimicrobianos, anticaspa,
potenciadores del crecimiento cutáneo, moduladores de pigmento, antiproliferativos, antisoriáticos, retinoides,
medicamentos antiacné (por ejemplo, peróxido de benzoílo, azufre y similares), agentes antineoplásicos, agentes
fototerapéuticos y queratolíticos (por ejemplo, resorcinol, ácido salicílico y similares), extractos botánicos y similares
y mezclas de los mismos. Los extractos botánicos están disponibles en el mercado en Cosmetochem International
Ltd., Steinhausen, Suiza. Tales principios activos farmacéuticos típicamente comprenden del 0,1% en peso al 20%
en peso del peso total de las composiciones para higiene personal de la presente invención.
Los conservantes adecuados incluyen polimetoxi biciclicoxazolidina, metil parabeno, propil parabeno, etil parabeno,
butil parabeno, ácido benzoico y las sales de ácido benzoico, por ejemplo, benzoato sódico, cloruro de benzalconio,
benciltriazol, hidantoína de DMDM (conocida también como 1,3-dimetil-5,5-dimetil hidantoína), butilcarbonato de
yodopropinilo, imidazolidinil urea, fenoxietanol, fenoxietilparabeno, metilisotiazolinona, metilcloroisotiazolinona,
benzoisotiazolinona, triclosano, ácido sórbico, sales de ácido salicílico y similares, y mezclas de los mismos. Tales
conservantes adecuados típicamente comprenden del 0,01% en peso al 1,5% en peso, preferentemente del 0,1% en
peso al 1% en peso y más preferentemente del 0,3% en peso al 1% en peso del peso total de las composiciones
para higiene personal de la presente invención.
Los adyuvantes para la dispersión o deslizamiento incluyen hidroxipropil metilcelulosa, celulósicos modificados
hidrófobamente, goma de xantano, goma cassia, goma guar, goma de algarrobilla, copolioles de dimeticona de
diversos grados de alcoxilación, nitruro de boro, talco y similares, y mezclas de los mismos. Tales adyuvantes de
dispersión o deslizamiento adecuados típicamente comprenden del 0,01% en peso al 5% en peso, preferentemente
del 0,1% en peso al 3% en peso y más preferentemente del 0,1% en peso al 2,0% en peso del peso total de las
composiciones para higiene personal de la presente invención.
Los protectores solares adecuados pueden usarse en cantidades seguras y fotoprotectoras eficaces en las
composiciones para higiene personal de la presente invención. Los protectores solares adecuados incluyen aquellos
expuestos en Segarin et al., Cosmetics Science and Technology, Capítulo VIII, páginas 1890 así como en 64
Federal Register, Vol. 64, Nº. 98, pág. 27666-27693, 21 de mayo de 1999. Los agentes protectores solares
adecuados específicos incluyen, por ejemplo, ácido p-aminobenzoico y sus sales y derivados (etil, isobutil, gliceril
ésteres; ácido p-dimetilaminobenzoico; 2-etilhexil-N,N-dimetilaminobenzoato); antranilatos (es decir, oaminobenzoatos; ésteres de metilo, octilo, amilo, mentilo, fenilo, bencilo, feniletilo, linalilo, terpinilo y cicohexenilo);
salicilatos (ésteres de octilo, amilo, fenilo, bencilo, metilo, glicerilo y dipropilenglicol); derivados de ácido cinnámico
(etilhexil-p-metoxi; ésteres de mentilo y bencilo, fenil cinnamonitrilo; butil cinnamoil piruvato); derivados de ácido
dihidroxicinnámico (umbeliferona, metilumbeliferona, metilacetoumbeliferona); derivados de ácido trihidroxicinnámico
(esculetina, metilesculetina, dafnetina y glucósidos, esculina y dafnina); hidrocarburos (difenilbutadieno, estilbeno);
dibenzalacetona y benzalacetofenona; naftolsulfonatos (sales sódicas de los ácidos 2-naftol-3,6-disulfónico y 2naftol-6,8-disulfónico); ácido dihidroxinaftoico y sus sales; o- y p-hidroxibifenildisulfonatos; derivados de coumarino
(7-hidroxi, 7-metil, 3-fenil); diazoles (2-acetil-3-bromoindazol, fenil benzoxazol, metil naftoxazol, diversos aril
benzotiazoles); sales de quinina (bisulfato, sulfato, cloruro, oleato y tannato); derivados de quinolina (sales 8hidroxiquinolina, 2-fenil quinolina); benzofenonas sustituidas con hidroximetoxi; ácidos úrico y viloúrico; ácido tánnico
y sus derivados (por ejemplo, hexaetiléter); (butil carbitil) (6-propil piperonil) éter; hidroquinona; benzofenonas
(oxibenzona, sulisobenzona, dioxibenzona, benzoresorcinol, 2,2',4,4'-tetrahidroxibenzofenona, 2,2'-dihidroxi-4,4'dimetoxibenzofenona, octabenzona; 4-isopropildibenzoilmetano; butilmetoxildibenzoilmetano; octocrileno; 4isopropil-dibenzoilmetano; y derivados de alcanfor tales como metilbencilideno o benciliden alcanfor; y similares y
mezclas de los mismos. Otros protectores solares incluyen los bloqueadores solares inorgánicos tales como dióxido
de titanio, (dióxido de titanio micronizado, 0,03 µm), óxido de cinc, sílice, óxido y dióxido de hierro y similares y
mezclas de los mismos entre sí y con los protectores solares mencionados anteriormente. Sin desear quedar ligado
a teoría alguna, se cree que estos materiales inorgánicos proporcionan un beneficio de protección solar mediante la
reflexión, dispersión y dispersión de radiación UV visible e infrarroja dañina. Son particularmente útiles como
protectores solares etilhexil-p-metoxicinnamato, salicilato de octilo y benzofenona, en solitario o como una mezcla o
en combinación con el protector solar físico dióxido de titanio.
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Por "seguro y fotoprotector" se entiende una cantidad de protector solar suficiente para proporcionar fotoprotección
cuando la composición se aplica, pero no tanto como para provocar cualquier efecto secundario tal como reacciones
en la piel. Los protectores solares adecuados típicamente comprenden del 0,5% en peso al 50% en peso,
preferentemente del 0,5% en peso al 30% en peso y más preferentemente del 0,5% en peso al 20% en peso del
peso total de la piel y las composiciones para el cuidado del cabello de la presente invención. Las cantidades
exactas variarán dependiendo del protector solar elegido y el Factor de Protección Solar deseado (SPF).
El SPF es una medida usada comúnmente de la fotoprotección de un protector solar contra eritema. Este número se
deriva de otro parámetro, la dosis eritemal mínima (MED). La MED se define como la mínima dosis de exposición a
una longitud de onda especificada que suscitará una respuesta de eritema retrasada. La MED indica la cantidad de
energía que alcanza la piel y la respuesta de la piel a la radiación. El SPF de un fotoprotector particular se obtiene
dividiendo la MED de la piel protegida por la MED de la piel no protegida. Cuanto mayor sea el SPF, más eficaz será
el agente para prevenir las quemaduras solares. El valor de SPF dice cuántas veces más una persona puede
permanecer al sol con el uso del protector solar (en comparación con la misma persona sin la piel protegida) antes
de que la persona experimente 1 MED. Por ejemplo, utilizando un protector solar con un SPF de 6 permitirá que el
individuo permanezca al sol seis veces más antes de recibir la MED. A medida que el valor de SPF de un protector
solar aumenta, existe menor oportunidad para el desarrollo de bronceado de la piel. Los productos protectores del
sol disponibles en el mercado tienen valores de SPF que varían de 2 a 50.
Los agentes de ajuste de la viscosidad o diluyentes adecuados incluyen alcohol isopropílico, etanol, sorbitol,
propilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, dimetil éter, butilenglicol y similares y mezclas de los mismos. Tales
ajustadores de la viscosidad adecuados o diluyentes típicamente comprenden del 0,1% en peso al 85% en peso, en
un aspecto, del 1% en peso al 60% en peso en otro aspecto y del 5% en peso al 40% en peso en un aspecto
adicional más del peso total de las composiciones para higiene personal de la presente invención.
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Los polímeros acondicionadores de la piel incluyen goma guar cuaternizada, celulósicos cuaternizados,
poliquaternium 4, poliquatermium 7, poliquaternium 10, poliquaternium 11, poliquaternium 39, poliquaternium 44 y
similares y mezclas de los mismos. Tales agentes acondicionadores adecuados típicamente comprenden del 0,01%
en peso al 5% en peso, preferentemente del 0,1% en peso al 3% en peso y más preferentemente del 0,1% en peso
al 2% en peso del peso total de las composiciones para el cuidado de la piel de la presente invención.
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Pueden incluirse también diversas vitaminas en las composiciones de la presente invención. Las vitaminas
adecuadas incluyen, aunque sin limitación, vitamina A, vitamina B, biotina, ácido pantoténico, vitamina C, vitamina D,
vitamina E, acetato de tocoferol, palmitato de retinilo, ascorbil fosfato de magnesio y similares y derivados y mezclas
de los mismos.
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Los modificadores de la reología/emulsionantes adecuados y modificadores de textura incluyen polímeros naturales,
semisintético y sintéticos. Los ejemplos de polímeros naturales y naturales modificados incluyen gomas de
poligalactomanano y goma de poligalactomanano modificado, tales como goma guar y goma de casia, gomas de
xantano, celulósicos, celulósicos modificados, almidones, polisacáridos y similares. Las gomas de
poligalactomanano y gomas de poligactomanano modificadas se desvelan en la Patente de Estados Unidos Nº
4.753.659, y en las Publicaciones de Patente Internacional Nº WO2004/113390 y WO2004/112733. Los ejemplos de
polímeros sintéticos incluyen polímeros y copolímeros de ácido acrílico reticulados con polialilsacarosa como se
describe en la Patente de Estados Unidos Nº 2.798.053 poliacrilatos, copolímeros de acrilato o copolímeros de
acrilato en emulsión hinchable con álcali, (por ejemplo, Aculyn® 33, Rohm y Haas; Carbopol® Aqua SF-1, Noveon,
Inc.), copolímeros hinchables con álcali modificados hidrófobamente (por ejemplo, Aculyn 22, Aculyn 28 y Aculyn 38,
Rohm y Haas), poliuretanos no iónicos modificados hidrófobamente (por ejemplo, Aculyn 44, Rohm y Haas), óxidos
de polietileno (por ejemplo, las resinas PEG-90M y PEG-180M, Polyox™ de Dow/Amerchol), y similares. Los
homopolímeros reticulados disponibles en el mercado de ácido acrílico incluyen los carbómeros 934, 940, 941, 956,
980 y 996 de Carbopol® disponibles en Noveon, Inc. Otros modificadores de la reología de copolímero de ácido
acrílico reticulado disponible en el mercado incluyen la serie de calidad Ultrez de Carbopol® (Ultrez 10, 20 y 21) y la
serie de calidad ETD (ETD 2020 y 2050) que son modificadores de la reología disponibles en Noveon, Inc. Pueden
usarse también las mezclas de los polímeros naturales, naturales modificados y sintéticos anteriores. Tales
modificadores de la reología/emulsionantes adecuados, en solitario y en combinación, comprenden típicamente del
0,1% en peso al 5% en peso, preferentemente del 0,3% en peso al 3% en peso y más preferentemente del 0,5% en
peso al 2% en peso del peso total de las composiciones para higiene personal de la presente invención.
Los polímeros de la presente invención que se preparan como emulsiones acuosas son particularmente útiles para
formulaciones basadas en agua y formulaciones que contienen disolventes o diluyentes auxiliares miscibles en
agua, aunque sin limitación a estos. Los disolventes útiles empleados comúnmente son típicamente líquidos, tales
como (agua desionizada, destilada o purificada), alcoholes, alcoholes grasos, polioles y similares y mezclas de los
mismos. Los disolventes auxiliares no acuosos o hidrófobos se emplean comúnmente en productos sustancialmente
libres de agua, tales como esmaltes de uñas, pulverizadores con propulsor por aerosol o para funciones específicas,
tales como retirada de manchas oleosas, sebo, maquillaje o para disolver colorantes, fragancias y similares, o se
incorporan en la fase oleosa de una emulsión. Los ejemplos no limitantes de disolventes auxiliares, distintos de
agua, incluyen alcoholes lineales y ramificados tales como etanol, propanol, isopropanol, hexanol y similares;
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alcoholes aromáticos tales como alcohol benzoílico, ciclohexanol y similares; alcohol graso C12 a C30 saturado, tal
como alcohol laurílico, alcohol miristílico, alcohol cetílico, alcohol estearílico, alcohol behenílico y similares. Los
ejemplos no limitantes de polioles incluyen polihidroxi alcoholes tales como glicerina, propilenglicol, butilenglicol,
hexilenglicol, alcoholes alcoxilados C2 a C4 y polioles alcoxilados C2 a C4, tales como éteres etoxilados, propoxilados
y butoxilados de alcoholes, dioles y polioles que tienen de aproximadamente 2 a aproximadamente 30 átomos de
carbono y de 1 a 40 unidades alcoxi, propilenglicol, polibutilenglicol y similares. Los ejemplos no limitantes de
disolventes auxiliares no acuosos o diluyentes incluyen siliconas y derivados de silicona tales como ciclometicona y
similares, acetonas tales como acetona y metiletil cetona; aceites naturales y sintéticos y ceras, tales como aceites
vegetales, aceites de plantas, aceites animales, aceites esenciales, aceites minerales, isoparafinas C7 a C40, ésteres
carboxílicos de alquilo, tales como acetato de etilo, acetato de amilo, lactato de etilo y similares, aceite de jojoba,
aceite de hígado de tiburón y similares. Algunos de los disolventes o diluyentes auxiliares no acuosos anteriores
pueden ser acondicionadores y emulsionantes.
Los tensioactivos generalmente se emplean como agentes limpiadores, agentes emulsionantes, estabilizadores,
generadores de espuma, estructurantes, hidrótropos y agentes de suspensión. Los polímeros de copoliol de
dimeticona de la presente invención pueden emplearse en formulaciones que contienen toda clase de tensioactivos,
es decir, tensioactivos aniónicos, tensioactivos catiónicos, tensioactivos no iónicos, tensioactivos anfóteros. La
expresión "tensioactivo anfótero" como se usa en este documento incluye tensioactivos zwiteriónicos. Además de las
referencias anteriores, se dan análisis de las clases de tensioactivos en Cosmetics & Toiletries® C&T Ingredient
Resource Series, "Surfactant Encyclopedia", 2ª Edición, Rieger(ed), Allured Publishing Corporation (1996); Schwartz,
et al., Surface Active Agents, Their Chemistry and Technology, publicada 1949; y Surface Active Agents and
Detergents, Volumen II, publicada 1958, Interscience Publishers.
Los tensioactivos aniónicos incluyen sustancias que tienen un grupo hidrófobo cargado negativamente o que llevan
una carga negativa cuando el pH se eleva hasta neutralidad o superior, tal como acilamino ácidos y sales de los
mismos, por ejemplo acilglutamatos, acil péptidos, sarcosinatos y tauratos; ácidos carboxílicos y sales de los
mismos, por ejemplo ácidos alcanólicos y alcanoatos, éster de ácidos carboxílicos y éter de ácidos carboxílicos;
éster de ácido fosfórico y sales de los mismos; ácidos sulfónicos y sales de los mismos, por ejemplo acil isetionatos,
alquilarilsulfonatos, alquil sulfonatos, alquil sulfonatos y sulfosuccinatos; y ésteres de ácido sulfúrico, tales como
sulfatos de alquil éter y sulfatos de alquilo.
Los ejemplos no limitantes de tensioactivos aniónicos incluyen sales monobásicas de acilglutamatos que son
ligeramente ácidas en solución acuosa, tales como acilglutamato sódico y seboglutamato hidrogenado sódico; sales
de proteína hidrolizada con acilo, tales como potasio, proteína de la leche hidrolizada con palmitoílo, proteína de la
soja hidrolizada con cocoílo sódico y colágeno hidrolizado con TEA-abietoílo; sales de acil sarcosinatos tales como
miristoil sarcosinato de amonio, cocoil sarcosinato sódico y TEA-lauroil sarcosinato; sales de metil aciltaurato sódico,
tales como lauroil taurato sódico, metil oleil taurato sódico y metil cocoil taurato sódico; ácidos alcanoicos y
alcanoatos, tales como ácidos grasos derivados de glicéridos animales y vegetales que forman jabones solubles en
agua y jabones emulsionantes insolubles en agua, incluyendo estearato sódico, estearato de amonio, estearato de
aluminio y undecilenato de cinc; ácidos carboxílicos de éster tales como dinonoxinol-9-citrato; sales de lactilatos de
acilo tales como estearoil lactilato cálcico y citrato de laureth-6; ácidos etercarboxílicos derivados de alcoholes
etoxilados o fenoles que tienen longitudes variables de las cadenas de polioxietileno, tales como ácido nonoxinol-8
carboxílico, y carboxilato de trideceth-13 sódico; mono- y diésteres de ácido fosfórico y sus sales, tales como
fosfolípidos, dilaureth-4-fosfato, DEA-oleth-10 fosfato y trietanolamina lauril fosfato; sales de acilisetionato tales
como cocoil isetionato sódico; alquilarilbenceno sulfonatos tales como alfa-olefina sulfonatos (AOS) y sales de metal
alcalino, metal alcalinotérreo y alcanolamina de los mismos, y dodecilbenceno sulfonato sódico; alquil sulfonatos
tales como olefina C12 a C14 sulfonato sódico, olefina C14 a C15 sulfonato sódico, cocomonoglicérido sulfonato sódico,
pareth-15 sulfonato C12 a C15 sódico y lauril sulfoacetato sódico; sulfosuccinatos tales como mono y diésteres de
ácido sulfosuccínico, sales de los mismos y derivados de alquilo y alquilamido alcoxilados de los mismos, tales como
sulfosuccinato de dialquilo C4 a C10 sódico, lauril sulfosuccinato disódico, oleamido MEA-sulfosuccinato disódico y
pareth C12 a C15 sulfosuccinato disódico; sulfatos de éter de alquilo tales como lauril éter sulfato sódico y de amonio
(que tiene de 1 a 12 moles de óxido de etileno), por ejemplo laureth sulfato sódico, alquil sulfato, tales como sales de
sodio, amonio y trietanolamina de alquilsulfatos C12 a C18, olefina C12 a C14 sulfatos sódicos, laureth-6-carboxilato
sódico, pareth C12 a C18 sulfato sódico y similares.
Los tensioactivos catiónicos pueden tener un grupo hidrófobo que lleva una carga positiva o que no está cargado a
valores de pH cercanos a la neutralidad o menores, tales como alquilaminas, alquil imidazolinas, aminas etoxiladas y
compuestos de amino cuaternario. Los tensioactivos catiónicos usados en cosmética son preferentemente Nderivados y el anión de neutralización puede ser inorgánico u orgánico. Entre los materiales tensioactivos catiónicos
útiles en este documento están los compuestos de amonio cuaternario correspondientes a la fórmula general:
(R14R15R16R17N+) E-, en la que cada uno de R14, R15, R18 y R17 se selecciona independientemente entre un grupo
alifático que tiene de 1 a 30 átomos de carbono, o un grupo aromático, alcoxi, polioxialquileno, alquilamido,
hidroxialquilo, arilo o alquilarilo que tiene de 1 a 22 átomos de carbono en la cadena de alquilo; y E es un anión
formador de sal tales como aquellos seleccionados entre halógeno, (por ejemplo, cloruro, bromuro), acetato, citrato,
lactato, glicolato, fosfato, nitrato, sulfato y alquilsulfato. Los grupos alifáticos pueden contener, además de átomos de
carbono e hidrógeno, uniones éter, uniones éster y otros grupos tales como grupos amino. Pueden estar saturados o
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insaturados los grupos alifáticos de cadena más larga, por ejemplo aquellos de 12 carbonos o mayores.
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Las alquilaminas pueden ser sales de alquilaminas C12 a C22 primarias, secundarias y terciarias, sustituidas o no
sustituidas, y sustancias en ocasiones denominadas "amidoaminas". Los ejemplos no limitantes de alquil aminas y
sales de las mismas incluyen dimetil cocamina, dimetil palmitamina, dioctilamina, dimetil estearamina, dimetil
sojamina, sojamina, miristil amina, tridecil amina, etil estearilamina, N-sebopropano diamina, estearil amina
etoxilada, dihidroxi etil estearilamina, araquidilbehenilamina, dimetil lauramina, clorhidrato de estearilamina, cloruro
de sojamina, formiato de estearilamina, dicloruro de N-sebopropano diamina y amodimeticona (nombre INCI para un
polímero de silicona y bloqueado con grupos funcionales amino, tales como aminoetilamino propilsiloxano). Los
ejemplos no limitantes de amidoaminas y sales de las mismas incluyen estearamidopropil dimetilamina,
estearamidopropil dimetilamino citrato, palmitamidopropil dietilamina y cocamidopropil dimetilamina lactato. Otros
tensioactivos catiónicos incluyen cloruro de diestearildimonio, cloruro de dicetildimonio, cloruro de
hidroxopropiltrimonio guar y similares. A un bajo pH, los óxidos de amina pueden protonarse y comportarse
análogamente a las N-alquil aminas.
Los ejemplos no limitantes de alquil imidazolinas incluyen alquil hidroxietil imidazolina, tales como estearil hidroxietil
imidazolina, coco hidroxietil imidazolina, etil hidroximetil oleil oxazolina y similares. Los ejemplos no limitantes de
aminas etoxiladas incluyen PEG-cocopoliamina, PEG-15 sebo amina, quaternium-52 y similares.
Los compuestos de amonio cuaternario son materiales monoméricos o poliméricos que contienen al menos un
átomo de nitrógeno que está unido covalentemente a cuatro sustituyentes alquilo y/o arilo, y el átomo de nitrógeno
permanece cargado positivamente independientemente del pH del medio. Los compuestos de amonio cuaternario
comprenden un gran número de sustancias que se usan extensivamente como tensioactivos, acondicionadores,
agentes antiestáticos y agentes antimicrobianos e incluyen sales de alquil bencildimetil amonio, alquil betaínas, sales
de amonio heterocíclico y sales de tetraalquilamonio. Las sales de alquilbencildimetil amonio de cadena larga
(grasas) son preferidas como acondicionadores, como agentes antiestáticos y como reblandecedores de tejido,
analizado con más detalle más adelante. Otros compuestos de amonio cuaternario incluyen siliconas de amonio
cuaternario.
Los ejemplos no limitantes de sales de alquilbencildimetilamonio incluyen cloruro de estearalconio, cloruro de
benzalconio, quaternium-63, cloruro de olealconio, cloruro de didecildimonio y similares. Los compuestos de alquil
betaína incluyen alquilamidopropil betaína; alquilamidopropil hidroxisultaína y alquilamido propil hidroxifostaína
sódica. Los ejemplos no limitantes de compuestos de alquil betaína incluyen oleil betaína, coco-betaína,
cocamidopropilbetaína, coco-hidroxi sultaína, coco/oleamidopropil betaína, coco-sultaína, cocoamidopropilhidroxi
sultaína y lauromidopropil hidroxifostaína sódica. Las sales de amonio heterocíclico incluyen etosulfato de alquiletil
morfolinio, etosulfato de isoestearil etilimidonio y cloruros de alquilpiridinio, y se usan generalmente como agentes
emulsionantes. Los ejemplos no limitantes de sales de amonio heterocíclico incluyen cloruro de cetilpiridinio,
etosulfato de isosteariletilimidonio y similares. Los ejemplos no limitantes de sales de tetraalquilamonio incluyen
etosulfato de cocamidopropil etildimonio, cloruro de hidroxietil cetildimonio, quaternium-18 y proteína hidrolizada de
cocodimonium hiroxipropilo, tales como queratina del cabello y similares.
Los tensioactivos anfóteros o zwiteriónicos adecuados para su uso en las presentes composiciones incluyen
aquellos descritos ampliamente como derivados de compuestos de amonio cuaternario alifático, fosfonio y sulfonio,
en los que los radicales alifáticos pueden ser de cadena lineal o ramificada y en los que uno de los sustituyentes
alifáticos contiene de 8 a 30 átomos de carbono y otro de los sustituyentes contiene un grupo de solubilización en
agua aniónico, tal como carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato, fosfonato y similares. Las clases de zwiteriónicos
incluyen alquilamino sulfonatos, alquil betaínas y alquilamido betaínas, tales como estearamidopropildimetilamina,
dietilaminoetilestearamida,
dimetilestearamina,
dimetilsojamina,
sojamina,
miristilamina,
tridecilamina,
etilestearilamina, N-sebopropano diamina, estearilamina etoxilada (5 moles de óxido de etileno), dihidroxi etil
estearilamina, araquidilbehenilamina y similares. Algunos tensioactivos de betaína adecuados incluyen, aunque sin
limitación, alquil amidopropil betaínas, alquil sulfobetaínas, alquil glicinatos, alquil carboxiglicinatos, alquil
anfopropionatos, alquil amidopropil hidroxisultaínas, acil tauratos y acil glutamatos, en los que los grupos alquilo y
acilo tienen de 8 a 18 átomos de carbono. Los ejemplos no limitantes de tensioactivos anfóteros preferidos incluyen
cocamidopropil betaína, cocoamfoacetato sódico, cocoamfodiacetato disódico, cocoamidopropil hidroxisultaína y
cocoamfopropionato sódico, que son particularmente adecuados como limpiadores de tipo moderado para la piel y el
cabello.
Los tensioactivos no iónicos generalmente son anfífilos no cargados y normalmente están alcoxilados en diversos
grados. Las clases de tensioactivos no iónicos incluyen alcoholes, alcanolamidas, óxidos de amina, alquil
glucósidos, ésteres y éteres. Los alcoholes no iónicos normalmente son derivados hidroxi de hidrocarburos de
alcano C8 a C18 de cadena larga, tales como alcohol cetearílico, alcohol de sebo hidrogenado, alcoholes de lanolina,
alcanolamidas y similares. Las alcanolamidas contienen al menos una agrupación alcoxilo o polioxietileno e incluyen
amidas derivadas de alcanol, tales como acilamida DEA, N-alquil pirrolidona, palmamida MEA, amida de cacahuete
MIPA, y similares y amidas etoxiladas, tales como sebo amida PEG-50. Los óxidos de amina incluyen óxidos de
alquilamina, tales como óxido de laurilamina; y óxidos de acilamidopropil morfolina, tales como óxido de
cocamidopropilamina; y similares. Los alquil glucósidos incluyen glucósidos de alquilo C4 a C24 lineales y
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ramificados, tales como por ejemplo nonil, decil, dodecil y lauril glicósido. Los ésteres incluyen ácidos carboxílicos
etoxilados tales como dilaurato de PEG-8, laurato de PEG-8 y similares; glicéridos etoxilados tales como aceite de
ricino de PEG-4, estearato de glicerilo de PEG-120, ésteres de PEG-6 de trioleína y similares; los ésteres de glicol y
derivados de los mismos tales como estearato de glicol SE, ricinoleato de propilenglicol y similares; monoglicéridos
tales como miristato de glicerilo, lactato de palmitato de glicerilo y similares; ésteres de poliglicerilo tales como
poligliceril-6-diestearato, poligliceril-4 oleil éter y similares, ésteres de alcohol polihídrico y éteres, tales como
gluceth-20 sesquiestearato de metilo, diestearato de sacarosa; y similares; ésteres de sorbitano/sorbitol, tales como
polisorbato-20, polisorbato-60, sequiisostearato de sorbitano y similares, y triésteres de ácido fosfórico tales como
fosfato de trideceth-3, fosfato de trioleth-8 y similares. Los éteres ejemplares incluyen alcoholes etoxilados tales
como Ceteareth-10, Ceteth-10, Ceteth-20, lsoceteth-20, Esteareth-10, Esteareth-16, Esteareth-20, Esteareth-25,
Oleth-2, Oleth-10, Oleth-20, nonoxinol-9 y similares; lanolina etoxilada tales como lanolina de PEG-20, aceite de
lanolina de PPG-12-PEG-65, y similares; polisiloxanos etoxilados tales como copoliol de dimeticona y similares;
éteres de POE propoxilados tales como meroxapol 314, poloxámero 122, PPG-5-ceteth-20 y similares; y
poliglucósidos de alquilo tales como lauril glucosa y similares.
Los tensioactivos no iónicos pueden usarse como agentes de gelificación, estabilizadores, emulsionantes, agentes
de suspensión, solubilizadores, generadores de espuma y, en algunos casos, como hidrótopos. Los ejemplos no
limitantes de los tensioactivos no iónicos generalmente preferidos incluyen etoxilados de alcohol lineal o ramificado,
alcoxilados de alquilfenol C8 a C12, tales como etoxilados de octilfenol, copolímeros de bloque de polioxietileno o
polioxipropileno y similares; ésteres de ácido graso C8 a C22 de mono- y diglicéridos de polioxietilenglicol; ésteres de
sorbitano y ésteres de sorbitano etoxilados; ésteres de glicol de ácido graso C8 a C22; copolímeros de bloques de
óxido de etileno y óxido de propileno; y similares. Los ejemplos no limitantes de generadores de tensioactivo o
hidrótropos incluyen alcanolamidas, tales como acetamida MEA, monoetanolamida, dietanolamida, lauramida DEA,
cocamida MEA, cocamida DEA, isopropanolamida y similares; óxidos de amina tales como óxido de seboamina
hidrogenado, alquil aril sulfonatos de cadena corta tales como tolueno sulfonato sódico; sulfosuccinatos tales como
estearil sulfosuccinato disódico y similares.
Las realizaciones de polímero catiónico de la presente invención son sorprendentemente compatibles con
tensioactivos catiónicos y otros compuestos catiónicos adecuados como agentes antiestáticos. La expresión
"agentes antiestáticos" se refiere a ingredientes que alteran las propiedades eléctricas de las materias primas
cosméticas o de las superficies del cuerpo humano (piel, cabello, etc.) y tejidos, por ejemplo reduciendo su
tendencia a adquirir una carga eléctrica y, de esta manera, pueden acondicionar el cabello, la piel, las fibras y los
tejidos. La compatibilidad catiónica de la realización de polímero catiónico las hace adecuadas para la incorporación
en formulaciones que contienen agentes antiestáticos empleados típicamente en composiciones para el cuidado del
cabello, tales como champús, enjuagues de acondicionamiento para después del champú, productos para dejar
puesto tales como pulverizadores capilares, productos para el tratamiento del cabello y similares. El agente
antiestático puede emplearse en cantidades de hasta el 30% en peso de la composición final, pero sin limitación a
esto.
Los agentes antiestáticos incluyen, aunque sin limitación, compuestos de amonio cuaternario, derivados de proteína,
polímeros de amonio cuaternario sintéticos, aminas, óxidos de amina protonados, betaínas, siliconas y derivados de
silicona y similares, que pueden actuar como agentes antiestáticos en formulaciones específicas y en condiciones de
pH controladas además de cualquier propiedad tensioactiva conferida por tales materiales. Además de los agentes
antiestáticos analizados anteriormente, los ejemplos no limitantes de compuestos de amonio cuaternario útiles como
agentes antiestáticos son cloruro de acetilamidopropil trimonio, behenamidopropil dimetilamina, etosulfato de
behenamidopropil etildimonio, cloruro de behentrimonio, etosulfato de cetetil morfolinio, cloruro de cetrimonio,
etosulfato de cocoamidopropil etildimonio, cloruro de dicetildimonio, cloruro de dimeticona hidroxipropil trimonio,
cloruro de hidroxietil behenamidopropil dimonio, quaternium-26, quaternium-27, quaternium-53, quaternium-63,
quaternium-70, quaternium-72, quaternium-76, colágeno hidrolizado, cloruro de dimetilmonio PPG-9, cloruro de
dietilamonio de PPG-25, cloruro de dietilamonio de PPG-40, cloruro de estearalconio, etosulfato de
estearamidopropil etil dimonio, proteína de trigo hidrolizada de hidroxipropil esteardimonio, colágeno hidrolizado de
hidroxipropil esteardimonio, cloruro de germamidopropalconio de trigo, etosulfato de etildimonio de germamidopropil
de trigo, amidodimeticona y similares.
Los polímeros de amonio cuaternario sintéticos incluyen polímeros formadores de película y polímeros
acondicionadores. Los ejemplos no limitantes de polímeros de amonio cuaternario sintéticos incluyen polímeros y
copolímeros de cloruro de dimetil dialil amonio, tales como poliquaternium-4, poliquaternium-6, poliquaternium-7,
poliquaternium-22, poliquaternium-10, poliquaternium-11 poliquaternium-15, poliquaternium-16, poliquaternium-24,
poliquaternium-28, poliquaternium-32, poliquaternium-33, poliquaternium-35, poliquaternium-37, poliquaternium-39,
poliquaternium-44, poliquaternium-55, poliquaternium-60, poliquaternium-65, poliquaternium-67, poliquaternium-68,
cloruro de PEG-2-cocomonio, quaternium-52 y similares.
La expresión "composición de fijación del cabello" o "composición de peinado del cabello" abarca productos que
comprenden al menos un polímero de la presente invención como un agente de fijación del cabello, que se aplica al
cabello (en húmedo o en seco) antes, durante o después de la configuración del cabello en la forma deseada (rizado
o liso), sin limitación a la forma del producto.
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Los polímeros de la presente invención son sorprendentemente útiles en composiciones para fijación del cabello y
peinado del cabello como el único agente formador de película, modificador de la reología, fijador o acondicionador,
o pueden utilizarse en combinación con un agente modificador de la reología auxiliar. Los polímeros de la presente
invención también son útiles en combinación con polímeros fijadores del cabello auxiliares disponibles en el
mercado, tales como polímeros fijadores del cabello no iónicos, aniónicos, catiónicos y anfóteros, polímeros
acondicionadores catiónicos, estructurantes y combinaciones de los mismos para potenciar sus características de
fijación del cabello y de peinado del cabello. Los fijadores del cabello y de peinado del cabello poliméricos
convencionales, bien conocidos en la técnica, incluyen gomas naturales y resinas y polímeros neutros o aniónicos
de origen sintético. Las listas de polímeros fijadores del cabello y fijadores acondicionadores disponibles en el
mercado pueden encontrarse fácilmente en el Diccionario INCI, las listas CTFA (Asociación de Cosmética, Artículos
de Tocador y Fragancia), en las páginas Web de los proveedores y en la bibliografía comercial. Véase, por ejemplo,
Polymer Encyclopedia publicada en Cosmetics & Toiletries®, 117(12), diciembre 2002 (Allured Publishing
Corporation, Carol Stream, IL), cuyas divulgaciones pertinentes se incorporan por referencia en este documento.
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Los polímeros no iónicos disponibles en el mercado adecuados (es decir, neutros) usados como polímeros para el
peinado o fijadores del cabello incluyen, sin limitación, polivinilpirrolidona (PVP), copolímero de
polivinilpirrolidona/acetato de vinilo (PVP/VA), copolímero de VP/metacrilamida/vinil imidazol (Luviset® Clear, BASF),
carbohidratos (por ejemplo, monosacáridos, disacáridos y polisacáridos) y similares.
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Los polímeros fijadores aniónicos adecuados (es decir, suministrados en forma pre-neutralizada o formados in situ
por neutralización con base) se desvelan en la Patente de Estados Unidos Nº 6.410.005 y la Solicitud de Patente
Internacional Nº WO 03/061615. Tales polímeros fijadores están disponibles en el mercado en Noveon, Inc.,
Cleveland, OH, y se comercializan con las marcas comerciales Fixate® G-100 (suministrado en forma neutralizada),
Nomenclatura INCI: copolímero de AMP-metacrilato de acrileslalilo y Fixate® PLUS (suministrado como una
emulsión de bajo pH), Nomenclatura INCI; poliacrilato-14. Otros ejemplos de polímeros fijadores aniónicos son
copolímeros de acrilato (Luviflex Soft y Luvimer en BASF; Avalure® AC serie de Noveon, Inc.) y copolímero de
PEG/PPG25/25 dimeticona/acrilatos (Luviflex® Silk, BASF) y copolímero de acrilamida/acriloildimetillaurato
sódico/ácido acrílico (Acudyne® SCP, Rohm and Haas), copolímero de ácido metacrílico/acrilamidometil propano
sulfonato sódico (Fixomer®, Nalco) y goma de deshidroxantano (Amaze™, National Starch).
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Los polímeros fijadores catiónicos disponibles en el mercado incluyen, sin limitación a estos, polímeros que tienen el
nombre
INCI
poliquaternium,
tales
como
poliquaternium-4,
un
copolímero
de
cloruro
de
dilildiamonio/hidroxietilcelulosa (tal como CELQUAT® H-100, National Starch); poliquaternium-11, un copolímero de
vinilo pirrolidonaldimetilaminoetil metacrilato cuaternizado (tal como GAFQUAT® 734, 755, 755N, ISP);
poliquaternium-16, un copolímero de vinilo pirrolidonalvinilimidazolio de vinilo cuaternizado (tal como LUVIQUAT®
FC-370, BASF); poliquaternium-28, un copolímero de cloruro de vinilpirrolidonalmetacrilamidopropiltrimetilamonio (tal
como GAFQUAT® HS-100, ISP); poliquaternium-46, un copolímero de vinilcaprolactama/vinilpirrolidona/ metosulfato
de
metilvinilimidazolio
cuaternizado;
poliquaternium-55,
un
copolímero
de
vinilpirrolidona/dimetilaminopropilmetilacrilamida/ cloruro de laurildimetilpropilmetacrilamidoamonio cuaternizado (tal
como STYLEZE™ W-20, ISP), poliquaternium-68, un vinilpirrolidona/metilacrilamida/vinilimidazol cuaternizado y
metilsulfato de 3-metil-1-vinilimidazolio (tal como Luviquat® Supreme, BASF) y similares; y polímeros sustituidos con
amino
que
son
catiónicos
en
condiciones
de
pH
ácido,
tales
como
copolímeros
de
vinilcaprolactama/PVP/dimetilaminoetilmetacrilato (tal como GAFFIX® VC-713, ISP); copolímero de
VP/dimetilaminoetilmetacrilato (tal como Copolímero 845, ISP), copolímero de acrilatos de PVP/DMAPA (tal como
STYLEZE™ CC-10, ISP), la sal de ácido carboxílico de pirrolidona de quitosano que tiene el nombre INCI Quitosano
PCA (tal como KYTAMER® PC, Amerchol) y similares.
Los
polímeros
fijadores
anfóteros
adecuados
incluyen,
sin
limitación,
copolímero
de
octilacrilamida/acrilatos/butilaminoetilmetacrilato (tal como los polímeros AMPHOMER®, National Starch),
copolímeros de acrilatos/lauril acrilato/estearil acrilato/metacrilato de óxido de etilamina (tales como polímeros
DIAFORMER® de Clariant Corps y Yokoformer™ de Mitsubishi Chemical Corporation) y similares.
Los polímeros acondicionadores comerciales adecuados incluyen sales de amonio cuaternario polimérico tales
como, sin limitación, poliquaternium-7, una sal de amonio cuaternario polimérica de acrilamida y monómeros de
cloruro de dimetil dialilamonio (tal como MACKERNIUM™-007, Mclntyre Group, Ltd.); poliquaternium-10, una sal de
amonio cuaternario polimérica de hidroxietilcelulosa reaccionada con un epóxido sustituido con trimetilamonio (tal
como los Polímeros UCARE® de las series JR, LK, LR, SR, Amerchol y CELQUAT® series SC, National Starch);
poliquaternium-39, una sal de amonio cuaternario polimérica de ácido acrílico, cloruro de dialil dimetilamonio y
acrilamida (tal como los polímeros MERQUAT® y MERQUAT® Plus, de Ondeo Nalco); derivados cuaternizados de
gomas naturales, por ejemplo cloruro de hidroxipropiltrimonio de guar (tal como los polímeros JAGUAR® y JAGUAR®
Excel, Rhodia, Inc.) y similares.
Las composiciones para higiene personal de la presente invención, particularmente las realizaciones para el cuidado
del cabello y la piel, opcionalmente pueden contener ésteres de guerbet como adyuvantes para potenciar el lustre y
el brillo. Los ésteres de guerbet proporcionan también propiedades emolientes y confieren propiedades sensoriales
deseables tales como una sensación suave y un aspecto suave, lustroso y saludable. Los ésteres de guerbet se
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obtienen a partir del producto de reacción de un alcohol de guerbet y un ácido graso. Los ésteres de guerbet
ejemplares incluyen cera de abejas de octildodecilo, isostearato de octildodecilo, ricinoleato de octildodecilo y citrato
de trioctildodecilo. Los ésteres de guerbet están disponibles en el mercado en Noveon, Inc. comercializado con las
marcas comerciales Beesbutter® y Ultracas® G-20 y G-66.
Un número de compuestos de amonio cuaternario se usa para acondicionamiento de tejidos y cuidado de tejidos,
generalmente denominados agentes reblandecedores de tejido, y típicamente se emplean en cantidades de hasta el
20% en peso del peso total de la formulación, aunque sin limitación a esto. Los agentes de reblandecimiento de
tejido útiles en combinación con los polímeros catiónicos de la presente invención generalmente incluyen
compuestos de amonio cuaternario alquilados de cadena larga, tales como compuestos de amonio cuaternario de
dialquildimetilo, compuestos cuaternarios de imidazolina, compuestos cuaternarios de amidoamina, derivados quat
de dialquiléster de compuestos de dihidroxipropil amonio; derivados quat de dialquiléster de compuestos de
metiltrietanol amonio, compuestos éster amida amina y derivados diéster quat de cloruro de dimetildietanol amonio,
como se ha descrito en el artículo de revisión de Whalley, Fabric Conditioning Agents, HAPPI, pág. 55-58 (febrero
1995), que se incorpora en este documento por referencia.
Además de los agentes antiestáticos analizados anteriormente, los ejemplos no limitantes de compuestos de amonio
cuaternario de dialquildimetilo incluyen cloruro de N,N-dioleil-N,N-dimetilamonio, etosulfato de N,N-diseboil-N,Ndimetilamonio, cloruro de N,N-di(seboil hidrogenado)-N,N-dimetilamonio y similares. Los ejemplos no limitantes de
compuestos cuaternarios de imidazolina incluyen cloruro de 1-N-metil-3-N-seboamidoetilimidazolio, metilsulfato de 3metil-1-seboilamidoetil-2-seboilimidazolinio, disponible en Witco Chemical Company con el nombre comercial
VARISOFT® 475 y similares. Los ejemplos no limitantes de compuestos cuaternarios de amidoamina incluyen sales
de N-alquil-N-metil-N,N-bis(2-seboamidoetil)amonio donde el grupo alquilo puede ser metilo, etilo, hidroxietilo y
similares. Los ejemplos no limitantes de derivados quat de éster de dialquilo de los compuestos de dihidroxipropil
amonio incluyen cloruro de 1,2-diseboiloxi-3-N,N,N-bimetilamoniopropano, cloruro de 1,2-dicanoloiloxi-3-N,N,Ntrimetilamoniopropano y similares.
Además, otros tipos de compuestos de amonio cuaternario alquilados de cadena larga (por ejemplo, aceite natural y
derivados de ácido graso) son adecuados como agentes reblandecedores de tejido, incluyendo, aunque sin
limitación, sales de N,N-di(alquiloxietil)-N,N-dimetilamonio tales como cloruro de N,N-di(seboiloxietil)-N,Ndimetilamonio, cloruro de N,N-di(canoil(oxietil))-N,N-dimetilamonio y similares; las sales de N,N-di(alquiloxietil)-Nmetil-N-(2-hidroxietil)amonio tales como cloruro de N,N-di(seboiloxietil)-N-metil-N-(2-hidroxietil)amonio, cloruro de
N,N-di(canoliloxietil)-N-metil-N-(2-hidroxietil) amonio y similares; sales de N,N-di(2-alquiloxi-2-oxoetil)-N,Ndimetilamonio cloruro de N,N-di(2-seboiloxi-2-oxoetil)-N,N-dimetilamonio, cloruro de N,N-di(2-canoliloxi-2-oxoetil)N,N-dimetilamonio, y similares; sales de N,N-di(2-alquiloxietilcarboniloxietil)-N,N-dimetilamonio, tales como cloruro
de N,N-di(2-seboiloxietil-carboniloxietil)-N,N-dimetilamonio, cloruro de N,N-di(2-canoliloxietilcarboniloxietil)-N,Ndimetilamonio, y similares; sales de N-(2-alcanoiloxi-2-etil)-N-(2-alquiloxi-2-oxoetil)-N,N-dimetilamonio tales como
cloruro de N-(2-seboiloxi-2-etil)-N-(2-seboiloxi-2-oxoetil)-N,N-dimetilamonio, cloruro de N-(2-canoloiloxi-2-etil)-N-(2canoliloxi-2-oxoetil)-N,N-dimetilamonio y similares; sales de N,N,N-tri(alquiloxietil)-N-metilamonio, tales como cloruro
de N,N,N-tri(seboiloxietil)-N-metilamonio, cloruro de N,N,N-tri(canoliloxietil)-N-metilamonio, y similares; sales de N(2-alquiloxi-2-oxoetil)-N-alquil-N,N-dimetilamonio, tales como cloruro de N-(2-seboiloxi-2-oxoetil)-N-seboil-N,Ndimetilamonio, cloruro de N-(2-canoliloxi-2-oxoetil)-N-canolil-N,N-dimetilamonio y similares.
Preferentemente, los grupos alquilo de cadena larga se derivan de sebo, aceite de cánola o de aceite de palma, sin
embargo, otros grupos alquilo derivados de aceite de semilla de soja y aceite de coco, por ejemplo también son
adecuados, como los grupos laurilo, oleilo, ricinoleilo, estearilo, palmitilo y grupos alquilo grasos similares. Los
compuestos de sal de amonio cuaternario pueden tener cualquier grupo aniónico como un contra ión, por ejemplo
cloruro, bromuro, metosulfato (es decir, metilsulfato), acetato, formiato, sulfato, nitrato y similares.
Los ejemplos de compuestos reblandecedores de tejido de amonio cuaternario preferidos incluyen metilsulfato de Nmetil-N,N-bis(seboamidoetil)-N-(2-hidroxietil)amonio y metilsulfato de N-metil-N,N-bis(seboamidoetil hidrogenado)-N(2-hidroxietil)amonio, cada uno de dichos materiales están disponibles en Witco Chemical Company con los
nombres comerciales VARISOFT® 222 y VARISOFT® 110, respectivamente; derivados ésterquat de dialquilo de
sales de metiltrietanol amonio tales como la serie AU de DEHYQUAR-T® de ésterquats de
bis(aciloxietil)hidroxietilmetilamonio metosulfato de Cognis tales como DEHYQUART® AU35, AU46, AU56 y
similares; y cloruro de N,N-di(seboiloxietil)-N,N-dimetilamonio, donde las cadenas de sebo están al menos
parcialmente insaturadas. Otros agentes de reblandecimiento de tejido incluyen las sales de dialquildimetil amonio
bien conocidas tales como metilsulfato de N,N-diseboil-N,N-dimetil amonio, cloruro de N,N-di(seboil hidrogenado)N,N-dimetilamonio, cloruro de N,N-distearil-N,N-dimetil amonio, cloruro de N,N-dibehenil-N,N-dimetilamonio, cloruro
de N,N-di(sebo hidrogenado)-N,N-dimetil amonio (nombre comercial ADOGEN® 442), cloruro de N,N-diseboil-N,Ndimetil amonio (nombre comercial ADOGEN® 470, PRAEPAGEN® 3445), cloruro de N,N-distearil-N,N-dimetil amonio
(nombre comercial AROSURF® TA-100), todos disponibles de Witco Chemical Company; cloruro de N,N-dibehenilN,N-dimetil amonio, comercializado con el nombre comercial KEMAMINE® Q-2802C de Humko Chemical Division de
Witco Chemical Corporation; y cloruro de N,N-dimetil-N-estearol-N-bencilamonio comercializado con los nombres
comerciales VARISOFT® SDC de Witco Chemical Company y AMMONYX® 490 de Onyx Chemical Company.
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Cualquiera de los agentes reblandecedores de tejido anteriores, y mezclas de los mismos, pueden utilizarse en
combinación con los polímeros de la presente invención, particularmente en productos de lavandería y para el
cuidado de tejidos. Para agentes de reblandecimiento de tejidos que contienen éster, el pH de las composiciones
puede influir en la estabilidad de los agentes de reblandecimiento de tejidos, especialmente en condiciones de
almacenamiento prolongado. El pH, como se ha definido en el presente contexto, se mide en las composiciones
puras a 20 ºC. En una realización, el pH de la composición es menor de 6. En otra realización, el pH está en un
intervalo de 2 a 5 y en otra realización de 2,5 a 3,5.
Además de los derivados de proteína descritos anteriormente, los ejemplos no limitantes de derivados de proteína
incluyen caseína hidrolizada de hidroxipropil cocodimonio, colágeno hidrolizado de hidroxipropil cocodimonio,
queratina capilar hidrolizada de hidroxipropil cocodimonio, proteína de arroz hidrolizada de hidroxipropil
cocodimonio, seda hidrolizada de hidroxipropil cocodimonio, proteína de soja hidrolizada de hidroxipropil
cocodimonio, proteína de trigo hidrolizada de hidroxipropil cocodimonio, seda hidrolizada de hidroxipropil
cocodimonio, aminoácidos, colágeno hidrolizado de hidroxipropil trimonio, queratina hidrolizada de hidroxipropil
trimonio, seda hidrolizada de hidroxipropil trimonio, salvado de arroz hidrolizado de hidroxipropil trimonio, proteína de
soja hidrolizada de hidroxipropil trimonio, proteína vegetal hidrolizada de hidroxipropil trimonio, proteína de trigo
hidrolizada de hidroxipropil trimonio, etosulfato de sojaetildimonio, etosulfato de sojaetil morfolinio y similares.
Un agente para ajustar el pH puede añadirse a cualquiera de los polímeros anteriores hinchados con ácido,
hinchados con base o hinchados con agua, o a una formulación que contiene una realización de polímero de la
invención. De esta manera, el agente de ajuste del pH puede utilizarse en cualquier cantidad necesaria para obtener
un valor de pH deseado en la composición final. Los ejemplos no limitantes de agentes de ajuste del pH alcalinos
incluyen hidróxidos de metal alcalino, tales como hidróxido sódico e hidróxido potásico; hidróxido de amonio; bases
orgánicas tales como trietanolamina, diisopropilamina, dodecilamina, diisopropanolamina, aminometil propanol,
cocamina, oleamina, morfolina, triamilamina, trietilamina, trometamina (2-amino-2-hidroximetil)-1,3-propanodiol) y
tetraquis(hidroxipropil)etilendiamina; y sales de metales alcalinos de ácidos inorgánicos, tales como borato sódico
(borax), fosfato sódico, pirofosfato sódico y similares, y mezclas de los mismos. Los agentes de ajuste del pH ácidos
pueden ser ácidos orgánicos, incluyendo aminoácidos y ácidos minerales inorgánicos. Los ejemplos no limitantes de
agentes de ajuste del pH ácidos incluyen ácido acético, ácido cítrico, ácido fumárico, ácido glutámico, ácido glicólico,
ácido clorhídrico, ácido láctico, ácido nítrico, ácido fosfórico, bisulfato sódico, ácido sulfúrico, ácido tartárico y
similares y mezclas de los mismos.
Los polímeros de la presente invención pueden usarse como un espesante, formador de película o como un agente
de suspensión de tinte o pigmento para promover la deposición de colorantes sobre el cabello y la piel. Los
colorantes para el cabello pueden ser tintes capilares temporales, semipermanentes o permanentes, o restauradores
del color que pigmentan el cabello gradualmente. Los tintes capilares temporales y semipermanentes típicamente
son enjuagues, geles, pulverizadores, champús, barras y similares, y los restauradores del calor del cabello
típicamente están en forma de agentes de tratamiento del cabello o emulsiones. Los tintes capilares permanentes y
los tintes capilares semipermanentes de larga duración generalmente son productos en dos partes, una parte que
contiene los intermedios oxidantes del tinte y los acopladores del tinte, y la otra parte contiene el agente oxidante
estabilizado, normalmente peróxido de hidrógeno a un pH de aproximadamente 3-4, y se mezclan juntos
inmediatamente antes de su uso. Se sabe que tales productos de tinte del cabello de dos partes se formulan con
combinaciones de ingredientes tensioactivos, normalmente tensioactivos no iónicos o tensioactivos aniónicos, para
espesar cuando se prepara la mezcla de tinte. Además de la bibliografía anterior, un análisis general de la química
de tintes del cabello y composiciones se da en Brown et al, SCC Monograph, "Permanent Hair Dyes", Society of
Cosmetic Chemists (1996), que se incorpora en este documento por referencia. Los polímeros de la presente
invención pueden incorporarse en una o ambas de las dos partes de tales sistemas de tinte del cabello, tanto como
el espesante para la porción oxidante estabilizada ácida o como en la porción no oxidante a espesar tras la mezcla
con la porción ácida.
Además de los ingredientes analizados anteriormente, otros ingredientes usados comúnmente para productos
antiacné, blanqueantes faciales, blanqueantes del cabello facial y corporal y productos antisépticos incluyen agentes
oxidantes tales como peróxido de hidrógeno, peróxido de benzoílo y compuestos de persulfato inorgánico solubles
en agua tales como persulfato de amonio, persulfato potásico y persulfato sódico.
Los polímeros de la presente invención son estabilizadores útiles de fluidos de silicona, que se usan habitualmente
en productos de champú tales como los denominados champús de limpieza/acondicionamiento en una combinación
"dos en uno". Los fluidos de silicona generalmente se describen como polímeros de alquilsiloxano. Las clases más
comunes de polímeros de silicona son polidimetil siloxanos lineales que tienen la fórmula general CH3-(Si(CH3)2-O)wSi(CH3)3 donde w denota un número entero mayor de 2. Las siliconas también pueden ser materiales ramificados en
los que uno o más grupos alquilo en un polímero están reemplazados con oxígeno para crear un punto de
ramificación. Los fluidos de silicona típicamente son aceites insolubles en agua que tienen una viscosidad en el
intervalo de unos pocos mPa⋅s a varios cientos de miles de mPa⋅s.
Una clase particularmente útil de siliconas para su uso en productos para el cuidado del cabello son las
denominadas siliconas rígidas (conocidos también como gomas de silicona), como se describe, por ejemplo, en la
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Patente de Estados Unidos Nº 4.902.499, que generalmente tiene una viscosidad (a aproximadamente 20 ºC) mayor
de 600.000 mPa⋅s y tienen un peso molecular promedio en peso de al menos 500.000 Dalton según se determina
por medición de viscosidad intrínseca. Los polímeros de la presente invención son sorprendentemente eficaces para
estabilizar las formulaciones de champú de tipo dos en uno que contienen agentes acondicionadores de silicona
rígida.
Otra clase de materiales de silicona que son particularmente útiles en combinación con los polímeros de la presente
invención son las siliconas volátiles, que a menudo se usan como lubricantes en productos para el cuidado del
cabello, tales como champús. Las siliconas volátiles incluyen polidimetilsiloxanos cíclicos y lineales y similares. Las
siliconas volátiles cíclicas típicamente contienen de 3 a 7 átomos de silicio, alternados con átomos de oxígeno en la
estructura de anillo cíclica. Cada átomo del silicio está sustituido también con dos grupos alquilo, típicamente grupos
metilo. Las siliconas volátiles lineales son fluidos de silicona, como se ha descrito anteriormente, que tienen
viscosidades de no más de 25 mPa⋅s. Una descripción de siliconas volátiles se encuentra en Todd and Byers,
Volatile Silicone Fluids for Cosmetics, Cosmetics and Toiletries, Vol. 91, pág. 29-32, 1976, y en Kasprzak, Volatile
Silicones, Soap/Cosmetics/ Chemical Specialties, pág. 40-43, diciembre 1986.
Otros aceites de silicona incluyen los copolioles de dimeticona, que son copolímeros lineales o ramificados de
dimetilsiloxano (dimeticona) y óxidos de alquileno y pueden estar funcionalizados a través de un grupo hidroxilo en
una unidad óxido de alquileno terminal. Los polioles de dimeticona pueden ser copolímeros aleatorios o de bloques.
Una clase generalmente útil de polioles de dimeticona son los copolímeros de bloques que tienen bloques de
polidimetilsiloxano y bloques de óxidos de polialquileno tales como bloques de óxido de polietileno, óxido de
polipropileno o ambos. Los fluidos de silicona, incluyendo siliconas volátiles, gomas de silicona y copolímeros de
silicona están disponibles en una diversidad de fuentes comerciales, tales como Dow Corning, General Electric
Company y Noveon, Inc.
Otros materiales oleosos que son útiles en combinación con los polímeros de la presente invención incluyen, por
ejemplo, alcoholes de lanolina acetilados; concentrados de alcohol de lanolina; ésteres de ácidos grasos de lanolina
tales como los ésteres isopropílicos de ácido graso de lanolina, ácidos grasos de poliol; alcoholes etoxilados, tales
como esteroles etoxilados y de aceites de ricino, ésteres de esterol, etoxilados de esterol y materiales similares.
Muchos de estos ésteres y etoxilados son útiles también como tensioactivos no iónicos.
Los numerosos ingredientes se conocen en la técnica como agentes acondicionadores para el cabello o la piel y
humectantes y además de aquellos analizados previamente, los ejemplos no limitantes incluyen PCA (ácido DLpirrolidona carboxílico) y sus sales, tales como lisina PCA, aluminio PCA, cobre PCA, quitosano PCA y similares,
alantoína; urea; ácido hialurónico y sus sales; ceramidas, ácido sórbico y sus sales; azúcares y almidones y
derivados de los mismos; lactamida MEA y similares.
Aunque se han expresado intervalos de peso solapantes para diversos componentes e ingredientes que pueden
estar contenidos en las composiciones de la invención para las realizaciones y aspectos seleccionados de la
invención, debe resultar fácilmente evidente que la cantidad específica de cada componente en el que la
composición que contiene tensioactivo se seleccionará a partir de su intervalo desvelado, de manera que la cantidad
de cada componente se ajuste de forma que la suma de todos los componentes en la composición haga un total del
100% en peso. Las cantidades empleadas variarán con el fin y carácter del producto deseado y puede determinarlas
fácilmente un experto en las técnicas de formulación y a partir de la bibliografía.
Se reconoce también que la elección y la cantidad de ingredientes en composiciones para higiene personal, cuidado
doméstico, cuidado institucional e industrial que incluyen los polímeros de la invención pueden variar dependiendo
del producto pretendido y su función, como saben bien los expertos en las técnicas de formulación. Un listado
extensivo de ingredientes y sus funciones convencionales y categorías de producto se ha desvelado y pueden ser
determinadas fácilmente a partir de la bibliografía.
Los siguientes ejemplos se presentan con fines de ilustración de la invención desvelada en este documento con
mayor detalle. Sin embargo, los ejemplos no pretenden ser limitantes de la invención de ninguna manera. A menos
que se especifique de otra manera, todas las partes se dan en peso y el término "nivel" significa % en peso.
Descripción de los métodos
Transparencia
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Cuando se informa sobre la transparencia de la composición que contiene polímero, ésta se midió en %T
(transmitancia) con un colorímetro Brinkmann PC 920 al menos 24 horas después de que se preparara la
composición. Las mediciones de transparencia se tomaron contra agua desionizada (índice de transparencia del
100%). Las composiciones que tenían una transparencia del 60% o mayor eran sustancialmente transparentes; las
composiciones que tenían una transparencia en el intervalo del 45 al 59% se juzgaron sustancialmente translúcidas.
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Ensayo de retención del rizo a alta humedad (HHCR)
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La resistencia de una composición fijadora de polímero a alta humedad (aproximadamente 90% de Humedad
Relativa (HR)) se mide por su capacidad de mantener un rizo fijado en el cabello después de la absorción de agua
de la composición aplicada y de la atmósfera circundante empleando la técnica bien conocida denominada
comúnmente como retención de rizo a alta humedad (HHCR). Las descripciones de la metodología HHCR se
encuentran fácilmente en la bibliografía cosmética (véase, por ejemplo Ch. 30, Harry's Cosmeticology, 8ª Ed., M. J.
Rieger, Ph. D. (ed.), pág. 666-667, Chemical Publishing Co., Inc., Nueva York, N. Y., 2000, y Diaz et al., J. Soc.
Cosmet. Chem., 34, pág. 205-212, julio 1983.
Se preparan mechones de cabello humano sin tratar (virgen) combinados comercialmente empleando un cabello
europeo y/u Oriental de color castaño o negro suministrado por Hair importers and Products Inc., Nueva York. Cada
mechón de cabello (de aproximadamente 2,5 gramos de peso) tiene una longitud de 19,05 cm (7,5 pulgadas) y está
sujetado (en la parte de la raíz) con una pinza metálica equipada con un bucle de gancho de alambre. Antes de su
uso, cada mechón se lava con una solución acuosa diluida de lauril sulfato sódico (SLS al 10%) seguido de
enjuagado minucioso con agua desionizada a temperatura ambiente. Los mechones se secan frotando con una
toalla. La longitud extendida inicial del mechón de cabello (Le) se mide y se registra. Se aplican diversas cantidades
de composición fijadora de polímero a evaluar a cada mechón de cabello. La composición fijadora de polímero a
evaluar se aplica al mechón de cabello y se distribuye uniformemente desde la parte de la raíz del cabello hasta la
parte de la punta. Los mechones de cabello tratados se enrollan alrededor de un rulo que tiene un diámetro externo
de 3 cm y se secan durante 12 horas a temperatura ambiente de 21 a 23 ºC. Después del secado, el rulo se retira
cuidadosamente, dejando el mechón de cabello peinado en un solo rizo, la longitud inicial del rizo del cabello (Li) se
mide y se registra. El mechón de cabello rizado se cuelga verticalmente en una cámara de humedad ajustada a una
temperatura de 26 ºC y un nivel de humedad relativa del 90%.
La retención del rizo a alta humedad se determina midiendo la longitud del rizo del cabello a medida que el rizo se
estira. Las mediciones se toman a intervalos seleccionados de tiempo (Lt) durante una exposición continua de 24
horas a alta humedad. Se usa la siguiente ecuación para calcular el porcentaje de retención de rizo, respecto a la
longitud de rizo inicial (Li) y la longitud del cabello totalmente extendido, antes del rizado (Le):
% Retención de Rizo = Le-Lt / Le-Li x 100
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El cambio en la longitud del rizo (lacio, formación de hélice) se mide periódicamente a intervalos seleccionados y se
monitoriza durante un periodo de 24 horas. Se toma una medición inicial a tiempo cero, seguido de mediciones a
intervalos de 0,25 horas durante la primera hora de exposición, seguido de mediciones tomadas a intervalos de 0,5
horas durante la segunda hora de exposición, seguido de mediciones tomadas a intervalos de 1,0 horas durante las
22 horas de exposición restantes.
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Una retención del rizo del 70% o mayor durante un periodo mínimo de 0,75 horas a un 90% de HR es un límite
convencional para una buena resistencia a alta humedad, y una HHCR mayor del 70% se considera de muy buena a
excelente después de un periodo de al menos 3 horas.
Ensayo de retención del rizo espiral a alta humedad (HHSCR)
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La resistencia a humedad de una composición fijadora puede evaluarse mediante el ensayo HHCR descrito
anteriormente. El ensayo HHCR se realiza usando rulos de tipo bigudí regulares, donde el cabello solapa sobre sí
mismo y se enrolla, lo que protege las fibras del interior del rizo del entorno de ensayo. El ensayo de retención de
rizo puede hacerse más estricto usando rulos en espiral. Con esta modificación, el cabello se enrolla en un surco
espiral por debajo de la longitud de la barra del rulo sin solapamiento. De esta manera, para un rizo espiral, toda la
longitud del cabello se expone totalmente al entorno.
Para el ensayo HHSCR se emplean los mismos materiales, métodos y técnicas de evaluación esbozados para el
ensayo HHCR descrito anteriormente excepto que los pesos de los mechones de cabello de 0,5 g, es de 16,51 cm
(6,5 pulgadas) de longitud y está enrollado alrededor de un rulo de permanente espiral (rulos de rizado espiral
grandes Cyber Sprials™, diámetro interno 8 mm, diámetro externo 13,5 mm, longitud 162 mm, American Discount
Beauty Supply, 269 South Beverly Drive Nº 250, Beverly Hills, CA). Los resultados se presentan como porcentaje de
retención de rizo calculado por la ecuación de retención de rizo expuesta anteriormente.
Una retención de rizo del 70% o mayor durante un periodo mínimo de 0,75 horas a una HR del 90% es un límite
convencional para una buena resistencia a alta humedad y una HHCR mayor del 70% se juzga de bueno a
excelente después de un periodo de al menos 3 horas.
Ensayo de retención de rigidez a alta humedad (HHSR)
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El ensayo de retención de rigidez se realiza sujetando una muestra de cabello tratada con fijador (muestra de
ensayo) en un soporte de montaje (Figura 5) que sostiene la muestra de ensayo por sujeción a un ángulo de 45º. La
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muestra de ensayo montada se coloca en una cámara de humedad ajustada a una temperatura de 26 ºC y un nivel
de humedad relativa del 90 ºC. La retención de rigidez a alta humedad se determina midiendo lo lacia que se pone la
muestra de ensayo a medida que la muestra de cabello se relaja tras la exposición a las condiciones de humedad.
Las mediciones se toman a intervalos seleccionados de tiempo (Ht) durante una exposición continua de 24 horas a
alta humedad. Se usa la siguiente ecuación para calcular el porcentaje relativo de retención de rigidez respecto a la
altura de muestra inicial (Hi) y la altura de la muestra tomada a cada intervalo de tiempo (Ht):
% de Retención de Rigidez = Hi - Ht / Hi x 100
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El cambio en la altura de la muestra se mide periódicamente a intervalos seleccionados y se monitoriza durante un
periodo de 24 horas. La altura de la muestra es la distancia entre la parte inferior de la plataforma de montaje y la
punta de la muestra de ensayo. Se toma una medición inicial a tiempo cero (antes de la exposición a humedad),
seguido de mediciones a intervalos de 0,25 horas durante la primera hora de exposición, seguido de mediciones
tomadas a intervalos de 0,5 horas durante la segunda hora de exposición, seguido de mediciones tomadas a
intervalos de 1,0 hora durante las 22 horas de exposición restantes.
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Un valor de retención de rigidez de aproximadamente el 70% o mayor durante un periodo mínimo de
aproximadamente 0,75 horas a aproximadamente una HR del 90% es un límite convencional para una buena
resistencia a humedad y un valor de retención mayor del 70% se considera de muy bueno a excelente después de
un periodo de al menos aproximadamente 3 horas.
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Las muestras de cabello para ensayo de 16,51 cm ((6,5") de longitud, 2,5 g de peso) que consistían en cabello
europeo o asiático virgen se sujetan con una unión plana (cosido o pegado con cera) de manera que la muestra
tenga una sección transversal rectangular uniforme a lo largo de toda su longitud (una configuración similar a una
cinta). Las muestras se lavan con un champú de extracción que contenía un 10% en peso de lauril sulfato amónico y
se enjuagaron con agua desionizada. Una cantidad designada de fijador experimental se aplica uniformemente a las
muestras de cabello húmedas. Las muestras se extienden planas sobre una lámina de Teflon® hasta que se secan a
23 ºC y una humedad relativa del 50% durante 16 horas.
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Selección del estilo de peinado de la cabeza de un maniquí
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Para determinar la eficacia del estilo de peinado de las realizaciones de gel de polímero fijador de la invención para
mantenimiento de dureza, rigidez y propiedades de retención del rizo a alta humedad se realizó el siguiente ensayo
de selección:
El cabello humano natural implantado en cabezas de maniquí de plástico se peina y evalúa de acuerdo con el
siguiente procedimiento:
1) El cabello de cada cabeza de maniquí se lava con champú (Quantum Clarifying Shampoo, Zotos
International. Inc.) y se aclara 3 veces con agua desionizada.
2) El cabello húmedo se divide por la mitad (de la parte delantera a la trasera) de la cabeza del maniquí y
se peinan porciones iguales del cabello hacia cada lado desde la parte central. A lo largo de cada lado de
la línea que separa las partes se sitúa una cuadrícula que consiste en cuadrados de 2,54 cm x 2,54 cm
(1" x 1") dispuesta en dos filas de 3 cuadrados cada una. La Fila 1 es paralela a y contigua a la línea de la
parte central y la Fila 2 es paralela a y contigua a la Fila 1.
3) En el lado izquierdo de la parte central (y mirando hacia la cara de la cabeza del maniquí) se forman 3
crestas de cabello dentro de la Fila 1 de la cuadrícula mientras el cabello aún está húmedo. Las crestas
se forman reuniendo el cabello dentro de la sección de cuadrícula de 2,54 cm x 2,54 cm (1" x 1"),
agrupándolo en un mechón, trabajando una cantidad deseada de composición de peinado experimental
en el mechón hasta que la composición se dispersa uniformemente sobre el cabello, y peinando el
mechón de cabello hacia arriba desde el cuero cabelludo de la cabeza del maniquí hasta la punta del
mechón para formar una cresta. El proceso se repite para las dos secciones de la cuadrícula restantes en
la fila con la misma cantidad de composición de peinado experimental con la que ha trabajado en cada
mechón.
En la Fila 2 de la cuadrícula, los mechones se forman mientras el cabello aún está húmedo y se tratan en cada
sección de la cuadrícula como se ha descrito anteriormente. Cada mechón se enrolla en un rulo para cabello
(rulos de plástico de ajuste por presión, de 1,58 cm (5/8") de diámetro x 5,715 cm (2 ¼ ") de longitud).
4) La etapa (3) se repite en el lado derecho de la cabeza del maniquí, excepto que se aplica un fijador de
polímero disponible en el mercado a los mechones de cabello respectivos con fines comparativos.
5) Se pone una banda de caucho alrededor del cabello sin tratar para mantenerlo en su sitio y la cabeza
del maniquí se poco boca abajo y se suspende en una parilla permitiendo que las crestas de cabello
cuelguen libremente. El cabello se deja secar al aire durante 12 horas a temperatura ambiente a una
humedad relativa del 50%.
6) Tras el secado los rulos se retiran del cabello del maniquí.
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7) Las cabezas de maniquí peinadas se ponen en una cámara de humedad ajustada a 35 ºC y una
humedad relativa del 90%.
8) Las cabezas de maniquí se evalúan a intervalos de 1, 2 y 3 horas para determinar la rigidez y la
retención de rizo.
Método de ensayo de rigidez mecánica
Se emplea un Analizador de Textura TA XTPIus (Stable Micro Systems, Surrey, RU) equipado con una punta de
carga rectangular (3 mm de espesor x 70 mm de anchura x 99 mm de altura) y un banco de pruebas de torsión de 3
puntos para evaluar la rigidez mecánica de un mechón de cabello tratado con el fijador. El analizador de textura se
conecta a un ordenador personal cargado con el software de adquisición de datos Texture Exponent 32 que recoge
y analiza los datos introducidos desde el instrumento. El banco de pruebas de torsión consiste en dos patas de
soporte paralelas que están separadas por aproximadamente 25,4 mm. La muestra de ensayo de la muestra de
cabello tratada se centra a través del espacio de las patas de soporte y la punta de carga que está centrada por
encima y entre las patas de soporte se presiona a través de la muestra a una velocidad de 40 mm/s en una distancia
de 20 mm. La adquisición de datos empieza cuando la punta de carga entra en contacto con la muestra. El software
de adquisición de datos calcula y registra la cantidad de fuerza (Newton) que tarda en desviarse la muestra a través
de una distancia de 20 mm. Los resultados se presentan como Fuerza de Pico (N).
Las muestras de cabello de 16,51 cm ((6,5") de longitud, 2,5 g de peso) que consistían en cabello humano natural
virgen se sujetan con una unión plana (cosido o pegado con cera) de manera que los mechones tengan una sección
transversal rectangular uniforme a lo largo de toda su longitud. Los mechones se lavan con un champú de extracción
que contenía un 10% en peso de lauril sulfato amónico y se aclararon con agua desionizada. Una cantidad
designada de fijador experimental se aplica uniformemente a las muestras de cabello húmedas. Un primer conjunto
de muestras se extienden planas sobre una lámina de Teflon® para secarlas a 23 ºC y una humedad relativa del
50% en un entorno de laboratorio controlado durante 16 horas y se ensayan. Un segundo conjunto de muestras se
prepara análogamente y se pone en una cámara de humedad (Espec LHU-113) ajustada a 23 ºC y una humedad
relativa del 90% durante 16 horas y posteriormente se ensaya para rigidez mecánica.
Se asigna un índice subjetivo a los intervalos específicos de la Fuerza de Pico (N) para clasificar la rigidez del
polímero fijador de la siguiente manera:
Fuerza de Pico Promedio para Rigidez Mecánica (Newton)
Índice Subjetivo de Rigidez
<1
No Duradero, Flexible (muestra de
cabello no tratada)
No Duradero, se Mantiene Flexible
<3
De 3 a 4
De 5 a 6
Se Mantiene No Duradero a
Ligeramente Duradero
Se Mantiene Ligeramente
Duradero
Se Mantiene Duradero
De 6 a 7
Se Mantiene muy Duradero
>7
Se Mantiene Súper Duradero
De 4 a 5
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Temperatura de transición vítrea (Tg)
La temperatura de transición vítrea (Tg) de los polímeros de la invención se determina por la técnica bien conocida
de Calorimetría de Exploración Diferencial (DSC).
Turbidez
Cuando se informa sobre la turbidez de una composición que contiene polímero, ésta se determinó en Unidades de
Turbidez Nefelométrica (NTU) empleando un medidor de turbidez nefelométrica con agua destilada (NTU = 0) como
el patrón. Las composiciones que tenían un valor de NTU de aproximadamente 90 o mayor se juzgaron turbias.
Viscosidad
La viscosidad presentada de cada composición que contiene polímero se midió en milipascales por segundo
(mPa⋅s), empleando un viscosímetro de husillo rotatorio Brookfield (Brookfield, Modelo RVT) a 20 revoluciones por
minuto (rpm) a una temperatura ambiente de 20 a 25 ºC (en lo sucesivo en este documento denominada viscosidad
Brookfield). La viscosidad se midió en composiciones recién preparadas (denominada "viscosidad inicial" y se volvió
a medir después de permitir que la composición envejeciera durante al menos 24 horas a temperatura ambiente
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(denominada "viscosidad a las 24 horas"). Cuando solo se muestra un valor de viscosidad, el valor de viscosidad es
la viscosidad a las 24 horas, a menos que se indique otra cosa.
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Valor de deformación
El Valor de Deformación, denominado también Límite Elástico, se define en este documento como la resistencia
inicial a fluir bajo tensión. Puede medirse usando un número de técnicas, tal como mediante el uso de un reómetro
de tensión constante o por extrapolación usando un viscosímetro Brookfield. Estas técnicas y la utilidad de la
medición del Valor de Deformación se explican adicionalmente en la Hoja de Datos Técnicos Número 244 disponible
en Noveon, Inc.
Abreviaturas de materiales y nombres comerciales
AA
ácido acrílico
AAE5P5
un alil éter 5-etoxilado/5-propoxilado aleatoriamente (BX-AA-E5P5, Bimax, Inc.)
®
Acudyne SCP
AMP-95
copolímero de acrilamida/ácido acrilamidometil propanosulfónico (sal sódica)/ácido
metacrílico (Rohm y Haas)
aminometil propanol (Angus)
monómero de AMPS®
ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico
APE
alil pentaeritritol
Arianor® Madder Red
tinte rojo básico 76, Nº IC 12245 (Sensient Technologies Corporation)
Arianor® Sienna Brown
tinte marrón básico 17, Nº IC 12251 (Sensient Technologies Corporation)
®
Arianor Steel Blue
tinte azul básico 99, Nº IC 56059 (Sensient Technologies Corporation)
Arlasolve™ 200
tensioactivo de isoceteth-20 (Uniquema)
Bam
t-butilacrilamida
BEM25
metacrilato de beheneth-25
®
Bio-Terge AS-40
sulfonato de olefina C14 a C16 sódico, tensioactivo al 40% (Stepan Company)
Bruggolite® FF6
Carbopol® 940
agente reductor de hidroximetano sulfonato sódico dihidrato (Bruggeman Chemical
U.S.)
modificador de la reología de crospolímero de acrilatos/acrilato de alquilo C10 a C30
(Noveon, Inc.).
carbómero de homopolímero de ácido acrílico reticulado (Noveon, Inc.)
Carbopol® 980
carbómero de homopolímero de ácido acrílico reticulado (Noveon, Inc.)
Carbopol®Ultrez21
®
Carbopol 996
®
carbómero de homopolímero de ácido acrílico reticulado (Noveon, Inc.)
Cetiol 868
estearato de octilo (Cognis Corp.)
Chemonic™ OE-2
emulsionante de oleth-2 (Noveon, Inc.)
CitA
anhídrido citracónico
CSEM25
metacrilato de ceteareth-25
DC 193
copoliol de dimeticona de PEG-12 (Dow Corning)
DC 1401 Fluido
ciclometicona (y) dimeticona (Dow Corning)
DC 1664
emulsión de dimeticona (y) laureth-4 (y) laureth-23 (Dow Corning)
DC 1784
emulsión de dimeticonol (y) dodecilbencenosulfonato de TEA (Dow Corning)
DC 5103
DMAEMA
copoliol de dimeticona colgante (dimeticona de PEG-7), PM = 2.500, Nº CAS 68937-542 (Dow Corning)
metacrilato de N,N'-Dimetilaminoetilo
Drakeol® 7 LT
aceite mineral ligero (Penreco)
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EA
acrilato de etilo
Emulgade®1000 NI
alcohol cetearílico (y) ceteareth-20
EMULSOGEN®EPN
Azul FD&C Nº 1
etoxilado C11 secundario 407 que tiene 40 unidades óxido de etileno por unidad de
alcohol (Clariant Corp.)
Hilton Davis (Noveon, Inc.)
Finsolv® TN
benzoato de alquilo C12 a C15 (Fintex Inc.)
Fixate® Plus
poliacrilato-14 (Noveon, Inc.)
Fixate® G100
copolímero de AMP-acrilatos/metacrilato de alilo (Noveon, Inc.)
Gafquat® 755N
Herbasol® Aloe Vera
copolímero cuaternizado de poliquaternium-11 de vinilpirrolidona y metacrilato de
dimetilaminoetilo (International Specialty Products Corporation)
combinación de 1,3-dimetilol-5,5-dimetil hidantoína y butilcarbamato de yodopropinilo
(Lonza Group Ltd.)
una combinación antimicrobiana de propilenglicol, diazolidinil urea, metilparabeno y
propilparabeno (International Specialty Products Corporation)
una mezcla antimicrobiana de propilenglicol (y) diazolidinil urea (y) metilparabeno (y)
propilparabeno formulada para sistemas de emulsión (International Specialty Products
Corporation)
extracto de Aloe barbadensis (Cosmetochem International Ltd.)
Herbasol® Camomila
extracto de Camomilla recutita (Cosmetochem International Ltd.)
Glydant Plus®
Germaben® II
Germaben® II-E
Herbasol® Cola de caballo extracto de Equisetum arvense (Cosmetochem International Ltd.)
Herbasol® Ortiga Mayor
extracto de Urtica dioica (Cosmetochem International Ltd.)
Herbasol® Árbol de Té
extracto de Melaleuca altemifolia (Cosmetochem International Ltd.)
Herbasol® Hamamelis
extracto de Hamamelis virginiana (Cosmetochem International Ltd.)
Hostapon®
metil oleil taurato sódico (Clariant)
Éster de PGPL
Hydramol™
IPA
monolaurato propoxilado de polietilenglicol 400 (Noveon, Inc.)
ItA
anhídrido itacónico
Kathon™ CG
Metilcloroisotiazolinona (y) metilisotioazolinona
Kollidon® K30
polímero fijador de polivinilpirrolidona (BASF Aktiengesellschaft)
Lipopearls™
vitamina E encapsulada en perlas de gelatina (Lipo Technologies Inc.)
Luperox 11 M 75
Luviskol® K90
iniciador de radicales libres de peroxipivalato de t-butilo (solución al 75% en alcohol
mineral inodoro) (Atofina)
polímero fijador de polivinilpirrolidona (BASF Aktiengesellschaft)
Luviskol® VA 73
copolímero de vinilpirrolidona / acetato de vinilo
Luviset® Clear
MAA
copolímero de N-vinilpirrolidona, metacrilamida y N-vinil imidazol (BASF
Aktiengesellschaft)
ácido metacrílico
MalA
anhídrido maleico
MMA
metacrilato de metilo
Mantequilla de Murumuru
aceite botánico de Astrocaryum murumuru (palmera) emoliente, (Chemyunion Quimica
Lt-da)
triglicérido tri caprílico/cáprico (Stepan Company)
Neobee® M-5
alcohol isopropílico
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Oam
t-octilacrilamida
Panthenol
dl-pantenol 50 W (1-Metil-4 (1,5-dimetil-1-hidroxihex-4(5)-enil)ciclohexeno) solución
acuosa al 50% (BASF Aktiengesellschaft)
decil glucósido (Cognis Care Chemicals)
Plantaren® 2000
Cabeza de Maniquí para
las Prácticas
Phenonip®
RAL 307
implantada con cabello humano de 18-20" de longitud (45,7-50,8 cm) (fabricada por
Marianna Industries; adquirida por Sally Beauty Company, Inc.)
una combinación antimicrobiana de metilparabeno, etilparabeno, propilparabeno,
butilparabeno e isobutilparabeno (Clariant-Nipa Laboratories)
un alil éter 30-etoxilado/5-propoxilado aleatoriamente
Schercemol™ DISF
fumarato de diisostearilo (Noveon, Inc.)
Silsense™ A-23
amodimeticona de PEG-7 (Noveon, Inc.)
SilSense™ Copoliol-1
dimeticona de PEG-33 (y) PEG-8 (y) PEG-14 (Noveon, Inc.)
SilSense™ Q-Plus
Sipomer®WAMII
quaternium-8 de silicona (copoliol de dimeticona cuaternizado con una alquilamido
dimetilamina (Noveon, Inc.)
copoliol de dimeticona colgante (meticona de PEG-5/PPG-3), PM = 600, Nº CAS
134180-76-0, (GE Silicones/OSi Specialties)
copoliol de dimeticona colgante (dimeticona de PEG-23/PPG-6), PM= 19.000, Nº CAS
68937-55-3, (GE Silicones/OSi Specialties)
copoliol de dimeticona lineal (dimeticona de PEG-8), PM = 1.700, Nº CAS 102783-01-7,
(GE Silicones/OSi Specialties)
copoliol de dimeticona colgante (dimeticona de PEG-17), PM = 5.000, Nº CAS 6893754-2, (GE Silicones/OSi Specialties)
metacrilamidoetil-N-etilen urea (Rhodia, Inc.)
STY
estireno
SucA
anhídrido succínico
Silsoft® 305
Silsoft® 475
Silsoft® 810
Silsoft® 895
TEGDMA
®
Timiron Splendid Gold
dimetacrilato de trietilenglicol
Timiron® Diamond Cluster
MP-149
TMCHMA
pigmento cosmético de mica dorada (EMD Chemicals Inc. RONA- Cosmetic Business
Unit)
polvo de brillo gris blanquecino de mica/dióxido de titanio (EMD Chemicals Inc RONA Cosmetic Business Unit)
trimetil ciclohexil metacrilato (Ciba Specialty Chemicals)
TMPE015TA
triacrilato de trimetilolpropano de PEG-15
TMPTA
triacrilato de trimetilolpropano
Ultracas® G-20
éster guerbet de ricinoleato de octildodecilo (Noveon, Inc.)
Unispheres® YE-501
Wecobee®
perlas cosméticas que contienen acetato de tocoferilo (y) lactosa, celulosa (e)
hidroxipropil metilcelulosa (y) óxido de hierro (Induchem AG)
aceite vegetal hidrogenado (Stepan Company)
Zinc Omadine®
piritiona de cinc (Arch Chemicals, Inc.)
Ejemplos SM 1 a SM 11
5
10
A. Síntesis del macrómero de copoliol de dimeticona (sin catalizador)
Los macrómeros de copoliol de dimeticona (SM) que contienen grupos poliéter terminales y colgantes que se
adaptan a las Fórmulas III, IlIa, IV y IVa se sintetizaron haciendo reaccionar los anhídridos cíclicos y los copolioles
de dimeticona expuestos en la Tabla 1A.
Un reactor de vidrio de 2 l, equipado con un agitador mecánico, entrada de nitrógeno, sonda de temperatura
conectada a un controlador electrónico y un condensador de agua se carga con el copoliol de dimeticona respectivo
(Tabla 1A). Con agitación, el copoliol se calienta de 80 a 105 ºC y se separa al vacío durante 15 minutos a 1 hora. El
reactor se enfría de 80 a 85 ºC, el vacío se rompe con N2 y después el anhídrido cíclico respectivo (Tabla 1A) se
carga al reactor. La mezcla agitada se calienta de 80 a 85 ºC durante 1 a 3 horas. La mezcla se separa después al
42
ES 2 398 923 T3
vacío durante 15 minutos, el vacío se rompe con N2 y se enfría a 50 ºC. La mezcla se filtra después para retirar el
material particulado. En cada ejemplo, el análisis por espectroscopía de RMN de 1H confirma la formación de
semiésteres del carboxilato de copoliol de dimeticona respectivo.
5
10
B. Síntesis de macrómero de copoliol de dimeticona (con catalizador)
Usando una disposición idéntica a la del procedimiento de síntesis sin catalizador anterior, el copoliol de dimeticona
y acetato de metal alcalino anhidro (0,7 g, 0,2% p/p de los componentes de la receta total) se calientan a 80 ºC al
vacío durante 15 minutos. Después del rellenado con N2, la mezcla se deja reaccionar con el anhídrido cíclico
durante de 1 a 2 horas de 80 a 82 ºC. El análisis por espectroscopía de RMN de 1H confirma la formación del
semiéster de carboxilato de copoliol de dimeticona respectivo (Tabla 1B).
Ej. Nº
OH: AC
(equivalentes)
Cantidad de
AC (g)
SM1
Silsoft 305
299,6
ItA
1:1
54,8
SM2
Silsoft 810
299,7
ItA
1:1
45,8
SM3
Silsoft 810
300,0
ItA
1:0,5
23,1
SM4
Silsoft 810
300,0
CitA
1:1
46,1
SM5
DC 5103
672,1
MalA
1:0,75
77,9
SM6
(comparativo)
Silsoft 475
250,0
SucA
1:0,5
10,1
SM7
Silsoft 475
250,0
MalA
1:0,5
9,9
SM8
Silsoft 475
250
ItA
1:0,25
5,72
Silsoft 475
400
ItA
1:0,5
18,1
SM9a
Silsoft 475
335,9
ItA
1:0,5
13,4
SM10
Silsoft 475
238,0
ItA
1:0,75
16,1
SM11
Silsoft 895
470,9
ItA
1:0,5
29,1
SM9
1
1
15
Tabla 1A Síntesis de Macrómeros
Copoliol de Dimeticona
Cantidad de
Anhídrido Cíclico
(DMC)
DMC (g)
(AC)
Catalizador: Acetato potásico anhidro al 0,2% p/p de la receta total
Ej. Nº
Tabla 1B Producto de Síntesis del Macrómero
Fórmula
a
b
c
z
fuente del resto R
SM1
IV
5
3
0
z = y ItA
SM2
III
8
0
0
z=y
ItA
SM3
III
8
0
0
z≤y
ItA
SM4
III
8
0
0
z = y CitA
SM5
Iva
7
0
0
z≤y
MalA
SM6
Comparativo 23
6
0
z≤y
SucA
SM7
IV
23
6
0
z≤y
MAIA
SM8
IV
23
6
0
z≤y
ItA
SM9
IV
23
6
0
z≤y
ItA
SM9a
IV
23
6
0
z≤y
ItA
SM10
IV
23
6
0
z≤y
ItA
SM11
IV
17
0
0
z≤y
ItA
Los ejemplos 1 y 2 ilustran la homopolimerización másica de dos macrómeros de copoliol de dimeticona
olefínicamente insaturados (SM) de la invención. Un macrómero se deriva de un anhídrido cíclico sustituido (es
decir, anhídrido itacónico) y el otro macrómero se deriva de un anhídrido cíclico no sustituido (es decir, anhídrido
43
ES 2 398 923 T3
maleico).
Ejemplo I
5
10
Un matraz de fondo redondo de tres bocas de 100 ml con agitación magnética, y termopar se lava minuciosamente
con nitrógeno. El matraz se carga con 30 g de macrómero de copoliol de dimeticona del Ejemplo SM 11 (Tabla 1B).
Una solución iniciadora de persulfato amónico (2,6 g en 25 g de agua) se añade en varias porciones a intervalos de
4 horas. La reacción se desarrolló con agitación continua de 80 a 85 ºC. Tardó 8 horas en que aproximadamente el
50% del macrómero se convirtiera en el homopolímero y 16 horas en que aproximadamente el 70% del macrómero
se convirtiera en el homopolímero. El análisis por RMN de 1H del extracto de CDCI3 del producto polimérico indica
que hay derivados de anhídrido itacónico sin reaccionar en el producto.
Ejemplo II
15
20
25
30
35
Se repite el Ejemplo I con el macrómero del Ejemplo SM 7 (Tabla 1B) excepto que se añade un 0,5% del iniciador
Luperox 11M 75 (basado en el peso de monómero total) a la mezcla de monómero que después se calienta a 60 ºC.
En 10 minutos, la masa de reacción gelifica después de alcanzar una exotermia de 72 ºC. El derivado de maleato de
DCM es mucho más reactivo que el derivado de (metil)maleato trisustituido del Ejemplo 1. El análisis por RMN de 1H
del extracto de CDCI3 de este gel indica que solo una pequeña porción del anhídrido maleico sin reaccionar
permanece en el producto de reacción.
Los siguientes ejemplos ilustran la copolimerización de los macrómeros de copoliol de dimeticona olefínicamente
insaturados (SM) de la invención con otros monómeros olefínicamente insaturados tales como AMPS, MMA, MAA y
STY utilizando técnicas de polimerización en solución y precipitación.
Ejemplo III
Un reactor encamisado de 500 ml equipado con un condensador, termopar, agitación magnética (paleta de media
luna) y capa de nitrógeno se carga con 2 partes del macrómero de copoliol de dimeticona del Ejemplo SM 9, 28,5
partes de IPA, y 28,5 partes de agua destilada. El iniciador (0,2 partes de Luperox 11M75 en 1 parte de IPA) se
inyecta en el reactor a 72 ºC y una mezcla de 18 partes del monómero AMPS 2405, 9 partes de IPA y 9 partes de
agua destilada se dosifica durante 3 horas. Se añade un generador de iniciador (0,02 partes de Luperox 11M75 en 1
parte de IPA) cada hora después de que comenzara la dosificación. La adición del generador continuó hasta que la
conversión de todos los reactantes se confirmó por RMN de 1H. Se obtuvo un producto transparente por
neutralización con AMP-95 diluido. El producto final tenía un contenido total de sólidos del 21,15% a pH 4,5.
Ejemplo IV
40
45
50
55
60
Un reactor encamisado de 500 ml equipado como en el Ejemplo III se carga con 15 partes del macrómero de
copoliol de dimeticona del Ejemplo SM 9a, 380 partes de agua destilada y 100 partes de IPA. El iniciador (0,4 partes
de Luperox 11M75 en 1 parte de IPA) se inyecta al reactor a 80 ºC y una mezcla de 40 partes de MMA y 20 partes
de MAA se dosifican en el reactor a través de una bomba de jeringa. Una mezcla de 25 partes del monómero AMPS
2405 y 25 partes de agua se dosifican en el reactor mediante otra bomba de jeringa durante el transcurso de 3
horas. Se añade un generador de iniciador (0,06 partes de Luperox 11M75 en 1 parte de IPA) cada hora después de
que comenzara la dosificación. La adición del generador continuó hasta que la conversión de todos los reactantes se
confirmó por RMN de 1H. El producto final tiene un contenido de sólidos total del 21,94% a un pH de 8,9 y parece un
líquido translúcido después de la separación del IPA y neutralización con AMP-95.
Ejemplo V
Un reactor encamisado de 500 ml equipado como en el Ejemplo IV se carga con 5 partes del macrómero de copoliol
de dimeticona del Ejemplo SM 9, 190 partes de agua destilada y 190 partes de IPA. El iniciador (0,4 partes de
Luperox 11M75 en 1 parte de IPA) se inyecta al reactor a 80 ºC y una mezcla de 55 partes de estireno y 20 partes
de MAA se dosifica en el reactor a través de una bomba de jeringa. Una mezcla de 20 partes de AMPS 2405/10
partes de agua se inyecta en el reactor mediante otra bomba de jeringa durante el transcurso de 3 horas. Se añade
un generador de iniciador (un total de 0,78 partes de Luperox 11M75 en 1 parte de IPA) cada hora después de que
comenzara la dosificación. Se obtiene un sólido polimérico y se filtra y se lava con 100 g de IPA, seguido de una
mezcla de 50 g de IPA/agua y después se seca. El producto final es un polvo blanco.
Los siguiente ejemplos ilustran la copolimerización de los macrómeros de copoliol de dimeticona olefínicamente
insaturados (SM) de la invención con diferentes tipos de monómeros por polimerización en emulsión aniónica.
Ejemplos VI a VIII
65
Los polímeros en emulsión se preparan a partir de los monómeros dispuestos en la Tabla 2 de la siguiente manera:
Se prepara una mezcla de reacción de monómero en un primer reactor equipado con un agitador que gira a
44
ES 2 398 923 T3
5
10
15
aproximadamente 900 rpm en atmósfera de nitrógeno combinando 148 partes en peso de MAA, aproximadamente
200 partes en peso de EA y aproximadamente 40,0 partes en peso del macrómero preparado en el Ejemplo SM 7 en
192 partes en peso de agua desionizada que contiene aproximadamente 13,3 partes en peso de lauril sulfato sódico
acuoso al 30%. A un segundo reactor equipado con un agitador de mezcla y entrada de nitrógeno y bombas de
alimentación, se le añaden aproximadamente 580 partes en peso de agua desionizada y aproximadamente 1,27
partes en peso de lauril sulfato sódico acuoso al 30%. Los contenidos del segundo reactor se calientan con agitación
a una velocidad de rotación de aproximadamente 200 rpm en atmósfera de nitrógeno. Después de que los
contenidos del segundo reactor alcancen una temperatura en el intervalo de aproximadamente 85 a 88 ºC, se
inyectan aproximadamente 7,84 partes de una solución de persulfato amónico al 1,73% (iniciador de radicales libres)
en la solución de tensioactivo humedecida en el segundo reactor. La emulsión acuosa de la mezcla de monómero
del primer reactor se bombea gradualmente en el segundo reactor durante un periodo de aproximadamente 180
minutos a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 85 a 88 ºC. Simultáneamente, una alimentación de
iniciador de aproximadamente 60 partes en peso de solución de persulfato amónico al 1,7% se dosifica a la mezcla
de reacción en el segundo reactor y la temperatura de la reacción se mantiene aproximadamente a 90 ºC durante
una hora y media más para completar la polimerización. La emulsión resultante se enfría a temperatura ambiente, se
descarga del reactor y se recoge. Los tres copolímeros se analizan por RMN de 1H usando un extracto de CDCl3.
Tabla 2
MAA (% en peso) EA (% en peso) SM (% en peso) Tipo de SM RMN de 1H (extracto de CDCI3)
Ej. Nº
20
25
VI
37
53
10
SM7
No hay SM 7
VII (comparativo)
37
53
10
SM6
Hay SM 6
VIII
37
53
10
SM9
No hay SM 9
El copolímero del Ejemplo comparativo VII mostró picos de RMN de 1H correspondientes a éster de copoliol de
dimeticona de succinato no reactivo que presumiblemente no se ha incorporado en el copolímero.
Sorprendentemente, los copolímeros de los Ejemplos VI y VIII que contienen dobles enlaces reactivos no mostraron
un pico de éster funcional relacionado con el derivado de éster de maleato no reaccionado (SM 7) o el derivado de
itaconato no reaccionado del éster de copoliol de dimeticona (SM 9). Estos experimentos ilustran que los
macrómeros de la invención son fácilmente copolimerizables por polimerización en emulsión.
Ejemplos 1 a 3
30
35
Los polímeros en emulsión se preparan como en los Ejemplos VI a VIII utilizando los monómeros y macrómeros
expuestos en la Tabla 3. Se sintetizaron tres copolímeros usando un copoliol de dimeticona no reactivo (Silsoft® 475)
en el Ejemplo 3, el macrómero SM 9 en el Ejemplo 1 y sin aditivo de silicona en el Ejemplo 2 para observar si la
incorporación de los macrómeros de copoliol de dimeticona de la invención en una estructura básica de copolímero
tenía algún efecto sobre las propiedades del copolímero.
La viscosidad de cada polímero se mide al 1 y 2 por ciento de mucílagos sólidos neutralizados con AMP-95 a pH 7.
Además, los valores de Tg, transparencia y Turbidez (NTU) se miden para cada polímero. Los resultados se
presentan en la Tabla 3A.
Tabla 3
Nivel de
CSEM251
Nivel de
AAE5P52
TEGDMA
(0,2)
3
2
37
34,8
SM9 (10)
3
TEGDMA
(0,2)
3
2
37
44,8
Sin SM
3
TEGDMA
(0,2)
3
2
37
34,8
DMC3 (10)
Ej. Nº
Nivel de
MMA
Nivel de
Bam
Engarce X
(nivel)
1
10
3
2 (control)
10
3
(comparativo)
10
1
Mómero asociativo
Monómero semihidrófobo
3
Copoliol de dimeticona Silsoft® 475
2
40
45
Nivel de Nivel de Tipo de SM
MAA
EA
(nivel)
ES 2 398 923 T3
5
10
15
30
35
Transparencia
(%T)
2% Viscosidad
(mPa⋅s),
1a 65
1.230
98
5
10.500
2a 73
1.200
97
1
12.500
3a 68
370
100
1
4.600
Transparencia
(%T)
Turbidez
(NTU)
97,0
0,77
Ejemplos 4 a 6
Los polímeros en emulsión se preparan como en los Ejemplos VI a VIII utilizando los monómeros y macrómeros
expuestos en la Tabla 4. Los comonómeros de los Ejemplos 4 y 5 se copolimerizan en presencia de macrómeros de
copoliol de dimeticona olefínicamente insaturados de la invención, mientras que los comonómeros del Ejemplo
comparativo 6 se polimerizan en presencia de un no reactivo (es decir, carboxilato de copoliol de dimeticona
saturado). Los polímeros se comparan para el rendimiento de viscosidad relativa.
Tabla 4
Nivel de
CSEM251
Nivel de
AAE5P52
TEGDMA
(0,2)
3
2
37
41,8
SM9 (3)
3
TEGDMA
(0,2)
3
2
37
41,8
SM 7 (3)
3
TEGDMA
(0,2)
3
2
37
41,8
SM 6 (3)
Ej. Nº
Nivel de
MMA
Nivel de
Bam
Engarce X
(nivel)
4
10
3
5
10
6
(comparativo)
10
2
25
1% Viscosidad
(mPa⋅s)
La eficacia de la viscosidad del polímero del Ejemplo 1 se mantiene utilizando un 10% en peso del macrómero de
copoliol de dimeticona de la invención. En contraste, el polímero del Ejemplo 3, que está fabricado de acuerdo con
las enseñanzas de la Patente de Estados Unidos Nº 6.403.074 B1 que contiene un 10% en peso de un copoliol de
dimeticona no funcionalizado tiene una menor viscosidad tanto al 1 como al 2 por ciento de mucílagos. El copoliol de
dimeticona no funcionalizado (Silsoft 475) podría actuar como agente de transferencia de cadena en el Ejemplo 3a y
provocar la deficiencia de viscosidad del polímero asociativo resultante.
1
20
Tabla 3A
Turbidez
(NTU)
Ej. Tg
Nº
Nivel de Nivel de Tipo de SM
MAA
EA
(nivel)
monómero hidrófobo
monómero semihidrófobo
Las propiedades de gel de cada polímero se miden al 1 y 2 por ciento de mucílagos sólidos neutralizados con AMP95 a pH 7. Cuando los macrómeros de copoliol de dimeticona funcionales insaturados (SM 9 y SM 7) se
copolimerizan en la estructura básica de polímero asociativo, tales polímeros superan el fenómeno de depresión de
viscosidad típica presentado por los polímeros asociativos que contienen copoliol de dimeticona saturado (SM 6)
como se muestra en la Tabla 4A a continuación. Se mantuvieron los valores de transición vítrea y transparencia de
los mucílagos.
Ej. Nº
Tg
1% Viscosidad
(mPa⋅s)
Transparencia
(%T)
4a
70
700
96
5a
69
1.000
6a
69
370
Tabla 4A
Turbidez
(NTU)
2% Viscosidad
(mPa⋅s),
Transparencia
(%T)
Turbidez
(NTU)
4
8.350
94,8
1,64
96
1
7.750
94,0
0,24
99
1
3.800
98,0
0,53
Ejemplos 7 a 10
Los polímeros en emulsión se preparan como en los Ejemplos VI a VIII utilizando los monómeros y macrómeros
expuestos en la Tabla 5. En estos ejemplos, se determina el efecto de carga del anhídrido cíclico al copoliol de
dimeticona al sintetizar el macrómero del copoliol de dimeticona sobre las propiedades del gel del producto de
polímero final y presenta en la Tabla 5A.
46
ES 2 398 923 T3
1
2
5
10
15
Nivel de
MMA
Nivel de
Bam
Engarce X
(nivel)
7
10
3
TMPE015TA
(0,25)
8
10
3
9
10
10
10
Tabla 5
Nivel de
CSEM251
Nivel de
AAE5P52
Nivel de
MAA
Nivel de
EA
Tipo de SM
(nivel)
3
0
40
43,8
ninguno
TMPE015TA
(0,25)
3
0
40
40,8
SM 9 (3)
3
TMPE015TA
(0,25)
3
0
40
40,8
SM 8 (3)
3
TMPE015TA
(0,25)
3
0
40
40,8
SM10(3)
monómero asociativo
monómero semihidrófobo
Ej. Nº
Tg
1% Viscosidad
(mPa⋅s)
Transparencia
(%T)
7a
78
n/a
n/a
8a
77
n/a
9a
75
10a
74
Tabla 5A
Turbidez
(NTU)
2% Viscosidad
(mPa⋅s),
Transparencia
(%T)
Turbidez
(NTU)
n/a
9.650
97,0
0,89
n/a
n/a
9.750
98,0
0,43
1.100
96
0,89
1.260
98,0
0,39
12.280
96
1,3
10.300
96,0
0,38
Las propiedades de gel de cada polímero se miden al 1 y 2 por ciento de mucílagos sólidos neutralizados con AMP95 a pH 7. A partir de los datos de la Tabla 5a, los polímeros polimerizados a partir de los macrómeros sintetizados a
partir de la carga de anhídrido a cargas de copoliol de dimeticona de Entre 0,25 y 0,75 equivalentes (basado en el
número de OH del copoliol de dimeticona) dio propiedades de gel óptimas.
Ejemplos 11 y 12
Se preparan polímeros en emulsión como en los Ejemplos VI a VIII utilizando los monómeros y macrómeros
expuestos en la Tabla 6. Se polimerizaron dos copolímeros utilizando los monómeros y macrómeros dispuestos en
la Tabla 6. Los macrómeros de copoliol de dimeticona reactivos de los Ejemplos SM 5 y SM 7 se sintetizan a partir
de copolioles de dimeticona de diferentes pesos moleculares (PM = 2.500 y 19.000, respectivamente). Los
copolímeros sintetizados a partir de macrómeros de copoliol de dimeticona de bajo y alto peso molecular dieron
buenas propiedades sensoriales y de gel.
1
2
20
Ej.
Nº
Ej.
Nº
Nivel de
MMA
Nivel de
Bam
Engarce X
(nivel)
11
10
3
TMPE015TA
(0,25)
12
10
3
TMPE015TA
(0,25)
Tabla 6
Nivel de
CSEM251
Nivel de
AAE5P52
Nivel de
MAA
Nivel de
EA
Tipo de SM
(nivel)
3
0
40
40,8
SM 7 (3)
3
0
40
40,8
SM 5 (3)
monómero asociativo
monómero semihidrófobo
Las propiedades de gel de cada polímero se miden al 1 y 2 por ciento de mucílagos sólidos neutralizados con AMP95 a pH 7. Los datos se presentan en la Tabla 6A
47
ES 2 398 923 T3
Ej. Nº
Tg
1% Viscosidad
(mPa⋅s)
Transparencia
(%T)
11a
n/a
1.500
97,5
12a
n/a
980
96
Tabla 6A
Turbidez
(NTU)
2% Viscosidad
(mPa⋅s),
Transparencia
(%T)
Turbidez
(NTU)
0,99
12.600
98
0,39
0,8
8.750
96
0,65
Ejemplos 13 a 20
5
10
Se preparan polímeros en emulsión como en los Ejemplos VI a VIII utilizando los monómeros y macrómeros
expuestos en la Tabla 7. Se sintetizan varios copolímeros no asociativos utilizando los macrómeros de copoliol de
dimeticona que contiene grupos poliéter terminales y colgantes que están totalmente funcionalizados con un grupo
carboxilato insaturado (R = R' = resto anhídrido cíclico en la Fórmula IlIa; z = y en la Fórmula VIa) o parcialmente
funcionalizado con un grupo carboxilato insaturado (uno de R o R' = hidrógeno en la Fórmula IlIa; z ≤ y en la Fórmula
VIa). La viscosidad de cada polímero se mide al 1 y 2,5 por ciento de mucílagos sólidos neutralizados con AMP-95 a
pH 7. Además, los valores de Tg, transparencia y turbidez (NTU) se miden para cada polímero. Los resultados se
presentan en la Tabla 7A.
Ej. Nº
Tabla 7
Monómero de Amida
Engarce X (nivel)
(nivel)
0
TMPTA (0,3)
13
Monómero de Acrilato
(nivel)
0
14
0
0
TMPTA(0,3)
35
61,7
SM 9 (3)
15
0
0
TMPTA (0,3)
37
59,7
SM 9 (3)
16
0
Bam (3)
TEGDMA(0,2)
37
56,8
SM 9 (3)
17
MMA(20)
Bam (3)
TEGDMA(0,2)
37
36,8
SM 9 (3)
18
MMA(15)
Oam (3)
TMPE015TA(0,3)
40
38,7
SM9 (3)
19
MMA(15)
Bam (3)
TMPE015TA(0,3)
40
38,7
SM9 (3)
20
TMCHMA(10)
Bam (3)
TMPE015TA(0,2)
40
43,8
SM9 (3)
20a
0
0
TMPTA (0,3)
35
59,7
SM 3 (5)
20b
0
0
TMPTA (0,3)
35
59,7
SM4 (5)
20c
0
0
TMPTA (0,3)
35
59,7
SM 1 (5)
20d
0
0
TMPTA (0,3)
35
59,7
SM 2 (5)
15
Nivel de
MAA
32
Nivel de
EA
62,7
SM
(nivel)
SM 9 (5)
Ej. Nº
Tg
1% Viscosidad
(mPa⋅s)
Transparencia
(%T)
Tabla 7A
Turbidez
(NTU)
2,5% Viscosidad
(mPa⋅s),
Transparencia
(%T)
Turbidez
(NTU)
13a
45,6
2.660
N/A
29,4
7.650
N/A
9,3
14a
54
720
93
5
2.400
91,0
3,10
15a
59
640
95
4
1.500
95,0
2,20
16a
81
105
100
0,7
N/A
N/A
N/A
17a
87
57
100
0,71
N/A
N/A
N/A
18a
85
280
94,0
2,27
360
95,0
2,07
19a
88
220
98,0
0,59
280
97,0
0,54
20a
83
200
96,0
1,53
980
94,0
1,88
20aa
56,5
3.770
87,5
14,7
7.350
83,6
14
20ba
58,8
7.550
81,1
36,9
16.200
70,1
31
20ca
N/A
1.880
89,9
21,4
5.250
91,3
9,65
20da
N/A
1.320
92,0
10,3
4.900
84,2
13,8
48
ES 2 398 923 T3
Ejemplos 21 a 54
5
Se prepararan polímeros en emulsión como en los Ejemplos VI a VIII utilizando los monómeros y macrómeros
expuestos en la Tabla 8. La viscosidad de cada polímero se mide al 2, 3 y 5 por ciento de mucílagos sólidos
neutralizados con AMP-95 a pH 7. Además, los valores de Tg, transparencia y turbidez (NTU) se miden para cada
polímero. Los resultados se presentan en la Tabla 8A.
Ej.
Nº
Monómero (nivel)
Amida
(nivel)
Engarce X
(nivel)
Tabla 8
Nivel de
CSEM251
Nivel de
AAE5P52
21
MMA(15)
Bam (3)
TEGDMA (0,2)
3
0
40
35,8
SM9 (3)
22
MMA(10)
Bam (3)
TEGDMA (0,3)
1
2
40
40,7
SM9 (3)
23
TMCHMA(10)
Bam(1)
TEGDMA (0,3)
1
0
37
47,7
SM9 (3)
24
MMA(15)
Oam (3)
1
2
37
38,7
SM9 (3)
25
MMA(10)
Oam(1)
TMPE015TA
(0,3)
TEGDMA (0,1)
3
2
37
43,9
SM9 (3)
26
MMA(10)
Oam (3)
1
0
37
45,8
SM9 (3)
27
TMCHMA(15)
Bam (3)
1
0
40
37,7
SM9 (3)
28
TMCHMA(10)
Bam (3)
TMPE015TA
(0,2)
TMPE015TA
(0,3)
TEGDMA (0,1)
3
0
37
43,9
SM9 (3)
29
MMA(15)
Oam(1)
3
2
37
38,9
SM9 (3)
30
TMCHMA(10)
Oam (3)
1
2
40
40,9
SM9 (3)
31
Bam (3)
1
1,8
40
41,1
SM9 (3)
Oam (3)
1
1,8
40
41,1
SM9 (3)
33
TMCHMA/MMA
(5/5)
TMCHMA/MMA
(5/5)
MMA(15)
1
0
37
40,8
SM9 (3)
34
MMA(10)
Bam (3)
3
0
40
42,8
SM9 (1)
35
n/a
n/a
1
0
40
56,9
SM9 (1,8)
36
MMA(10)
Bam (3)
3
0
40
41,8
SM9 (2)
37
MMA(10)
Bam (3)
3
0
40
40,8
SM9 (3)
38
MMA(10)
Bam (3)
2
0
40
41,8
SM9 (3)
39
MMA(10)
Bam (3)
1
0
40
42,7
SM9 (3)
40
MMA(10)
Bam (3)
1,5
0
40
42,2
SM9 (3)
41
n/a
n/a
1
0
40
55,7
SM9 (3)
42
n/a
Oam (1,8)
TMPE015TA
(01)
TMPE015TA
(01)
TYPE015TA
(0,15)
TMPE015TA
(0,15)
TMPE015TA
(0,2)
TMPE015TA
(0,25)
TMPE015TA
(0,3)
TMPE015TA
(0,25)
TMPE015TA
(0,25)
TMPE015TA
(0,25)
TMPE015TA
(0,3)
TMPE015TA
(0,3)
TMPE015TA
(0,3)
TMPE015TA
(0,3)
1
0
40
53,9
SM9 (3)
43
n/a
Oam (4)
TMPE015TA
(0,3)
1
0
40
51,7
SM9 (3)
44
WAM 11(1,3)
n/a
TMPE015TA
(0,3)
1
0
40
54,4
SM9 (3)
45
WAM II (2,9)
n/a
TMPE015TA
(0,3)
1
10
40
52,8
SM9(3)
46
MMA(52)
n/a
n/a
0
0
35
10
SM9 (3)
32
Oam (3)
49
Nivel de Nivel de Tipo de SM
MAA
EA
(nivel)
ES 2 398 923 T3
Ej.
Nº
Monómero (nivel)
Amida
(nivel)
Engarce X
(nivel)
Nivel de
CSEM251
Nivel de
AAE5P52
47
MMA(10)
Bam (3)
TEGDMA (0,2)
6
2
37
38,8
SM9 (3)
48
n/a
n/a
TMPE015TA
(0,3)
1
0
40
53,7
SM9 (5)
49
n/a
n/a
TMPE015TA
(0,3)
1
0
40
51,2
SM9 (7,5)
50
n/a
n/a
TMPE015TA
(0,3)
1
0
40
48,7
SM9 (10)
51
n/a
n/a
TMPE015TA
(0,3)
1
0
40
53,7
SM3 (5)
52
n/a
n/a
TMPE015TA
(0,3)
1
0
40
53,7
SM4 (5)
53
Na
n/a
TMPE015TA
(0,3)
1
0
40
53,7
SM2 (5)
54
n/a
n/a
TMPE015TA
(0,3)
1
0
40
53,7
SM 1 (5)
1
2
Nivel de Nivel de Tipo de SM
MAA
EA
(nivel)
monómero asociativo
monómero semihidrófobo
Ej. Nº
Tg
2% Visc.
(mPa⋅s),
Transp.
(%T)
Turbidez
(NTU)
Tabla 8A
3% Visc. Transp.
(%T)
(mPa⋅s),
Turbidez
(NTU)
5% Visc.
(mPa⋅s),
Transp.
(%T)
Turbidez
(NTU)
21a
84
5.600
97,0
2,07
25.600
96,0
2,92
115.000
89,0
3,95
22a
79
1.320
98,9
0,38
5.150
98,2
0,60
15.300
96,9
0,68
23a
71
1.680
96,0
3,62
9.800
94,0
5,53
52.000
90,0
8,52
24a
78
2.740
97,0
2,00
8.700
93,0
1,77
15.000
93,0
228
25a
70
10.000
94,0
0,95
35.200
95,0
0,92
78.000
93,0
0,95
26a
72
1.800
99,0
0,52
5.500
98,0
0,59
14.000
97,0
0,68
27a
91
2.680
82,0
8,40
15.500
83,0
6,48
92.000
88,0
5,77
28a
73
10.600
94,0
3,04
38.000
94,0
2,32
104.000
88,0
3,04
29a
73
14.900
98,0
0,77
40.500
91,0
1,00
92.000
94,0
1,20
30a
79
840
97,0
1,88
5.850
96,0
1,84
30.000
93,0
3,57
31a
76
720
98
0,78
2.400
97
0,98
8.250
97
1,18
32a
75
540
97,0
0,77
1.900
96
0,91
7.050
94
1,28
33a
78
860
99,0
0,3
3.100
99,0
0,26
8.300
98,0
0,31
34a
77
10.400
97,0
0,53
32.700
96,0
0,54
104.000
95,0
0,59
35a
60
4.980
96,0
1,01
13.500
95
0,83
28.000
94
0,81
36a
77
8.250
98,0
0,33
27.900
97,0
0,38
93.000
96,0
0,56
37a
78
10.200
97,0
0,45
25.300
97,5
0,42
86.000
95
0,75
38a
84
5.400
97,5
0,48
20.900
96,5
0,67
68.000
95,5
0,6
39a
81
3.100
98,0
0,41
8.800
98
0,42
29.100
96
0,99
40a
85
5.200
97,0
0,61
29.100
96
0,99
75.000
94
1,28
41a
61
6.700
93,0
1,63
17.000
93
1,74
49.000
90
1,93
50
ES 2 398 923 T3
Ej. Nº
Tg
2% Visc.
(mPa⋅s),
Transp.
(%T)
Turbidez
(NTU)
3% Visc.
(mPa⋅s),
Transp.
(%T)
Turbidez
(NTU)
5% Visc.
(mPa⋅s),
Transp.
(%T)
Turbidez
(NTU)
42a
59
3.060
98,4
2,03
7.450
97,8
2,85
25.600
97,5
2,48
43a
60
2.200
98,3
1,09
5.300
98,9
1,23
14.400
96
1,77
44a
60
24. 500
89,0
22,1
46.000
89,7
11,37
93.000
90
6,44
45a
60
11.800
88,5
5,01
24.500
90,1
2,81
50.500
90
2,9
46a
121
1200
n/a
83
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
47a
45
35.200
95,7
1,75
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
48a
64.5
3.020
98,7
0,1
3.020
98,7
0,11
n/a
n/a
n/a
49a
65.9
2.110
98
0,5
2.110
98
0,54
n/a
n/a
n/a
50a
33.3
2.110
96,1
1,3
2.110
96,1
1,28
n/a
n/a
n/a
51a
64.5
1.220
95
6,9
1.220
95
6,86
n/a
n/a
n/a
52a
66.0
1.530
95,6
6,3
1.530
95,6
6,3
n/a
n/a
Na
53a
68.6
5.000
97,8
3,02
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
54a
68.3
9.550
99,5
3,0
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
Ejemplos 55 a 59
5
10
15
20
25
30
Los polímeros en emulsión asociativos hinchables con ácido catiónico se polimerizan a partir de los monómeros y
macrómeros expuestos en la Tabla 9 de acuerdo con el siguiente procedimiento.
Se prepara una emulsión de monómero añadiendo (con mezcla) los monómeros de la Tabla 9 en un reactor que
contiene aproximadamente 340 partes en peso de agua, aproximadamente 5,5 partes en peso del tensioactivo no
iónico Emulsogen® EPN 407 y aproximadamente 0,3 partes en peso del tensioactivo aniónico lauril sulfato sódico
(30%). La mezcla resultante se agita (aproximadamente 400 rpm) a una temperatura en el intervalo de
aproximadamente 20 a aproximadamente 25 ºC en atmósfera de nitrógeno hasta que se obtiene una emulsión. Una
solución de aproximadamente 0,12 partes en peso de Bruggolite® FF6 (agente reductor) en aproximadamente 5,0
partes en peso de agua se añade después a la emulsión de monómero, con agitación por mezcla, para iniciar la
reacción de polimerización. Una solución de aproximadamente 0,16 partes en peso de persulfato sódico (agente
oxidante) en aproximadamente 5,0 partes en peso de agua se añade después a la emulsión de monómero con
agitación por mezcla para iniciar la reacción de polimerización. La temperatura de la mezcla de reacción se mantiene
a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 60 a aproximadamente 70 ºC durante aproximadamente 2,5
horas después de la adición del iniciador. Se añaden cantidades adicionales de iniciador a aproximadamente 0,5
horas y aproximadamente 1,5 horas después de que se inicie la reacción (aproximadamente 0,08 partes en peso de
persulfato sódico en aproximadamente 3,0 partes en peso de agua por cada cantidad adicional de iniciador
añadida).
La emulsión de polímero resultante se enfría a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 44 a
aproximadamente 46 ºC durante un periodo de aproximadamente 45 minutos y una solución oxidante se añade a la
mezcla de reacción en dos porciones a intervalos de una hora posteriormente. Cada solución oxidante (rédox)
contiene aproximadamente 0,15 partes en peso de hidroperóxido de t-butilo (70%), aproximadamente 0,015 partes
en peso de lauril sulfato sódico (30%) y aproximadamente 0,15 partes en peso del agente reductor Bruggolite® FF6
en aproximadamente nueve partes en peso de agua. Las emulsiones de polímero se enfrían a temperatura ambiente
y se descargan del reactor.
Ej.
Nivel de
Nº
TEGDMA
55
0,1
56
0,1
57
0,1
58
0,1
59
0,1
1
monómero asociativo
Nivel de
HEMA
1,8
1,8
1,8
1,8
1,8
Nivel de
CSEM251
0
0
0
3
3
Tabla 9
Nivel de RAL
307
4
4
4
4
4
Nivel de
DMAEMA
35
35
35
35
35
Nivel de
EA
58,1
56,1
49,1
55,1
53,1
Nivel de SM
9
1
3
10
1
3
Las propiedades de viscosidad y transparencia de cada uno de los polímeros se miden al 2 por ciento de mucílagos
sólidos totales neutralizados a pH 4 con una solución al 50 por ciento de ácido glicólico. Los resultados se presentan
51
ES 2 398 923 T3
en la Tabla 9A.
Tabla 9A
Ej. Nº 2% Viscosidad (mPa⋅s) Valor de deformación (dinas/cm2) Turbidez (NTU)
5
55a
11.100
1.280
7,73
56a
11.400
1.460
8,63
57a
9.050
1.330
9,99
58a
17.700
2.230
5,78
59a
16.000
1.890
4,85
Ejemplo 60
Se formulan diversas composiciones de gel fijador del cabello utilizando los polímeros que contienen copoliol de
dimeticona, modificadores de la reología de carbómero y otros componentes identificados en la Tabla 10.
10
Componente
agua D.I.
Función
1
Tabla 10
diluyente
Cantidad
de c.s. a 100% en peso
polímero de copoliol de dimeticona fijador/modificador de la reología 5% en peso (1,5% sólidos del polímero)
carbómero
modificador de la reología
0,5% en peso
Glydant Plus
conservante
0,1% en peso
AMP-95
neutralizador
hasta pH 7
®
1
15
20
D.I. = desionizada
Las composiciones de gel se formulan de la siguiente manera: el modificador de la reología se dispersa en agua y se
mezcla para conseguir una dispersión uniforme. La dispersión con el modificador de la reología se neutraliza
parcialmente con AMP-95 a pH 6. Las emulsiones de polímero de copoliol de dimeticona (5% en peso según se
suministró o 1,5% en peso de sólidos en el polímero) sintetizadas de acuerdo con los ejemplos indicados en la Tabla
10A se añaden lentamente con mezcla minuciosa a la dispersión y se neutralizan a un pH final de 7. Después se
añade un conservante a la composición neutralizada. Los valores de transparencia y viscosidad se miden para cada
muestra de gel. Los resultados se presentan en la Tabla a continuación.
Tabla 10A
Modificador de la
Modificador de la
Reología Carbopol® Reología (% en peso)
(designación de la
categoría)
Ultrez 21
0,5
Ej. Nº
60
Polímero
del Ej.
Sólidos del
Polímero
Viscosidad
(mPa⋅s)
Transparencia
(%T)
A
23
1,5%
27.700
92,7
B
29
1,5%
Ultrez 21
0,5
50.000
96,3
C
23
1,5%
940
0,5
16.800
79,9
D
29
1,5%
940
0,5
36.600
92,1
E
23
1,5%
980
0,5
13.300
78,6
F
29
1,5%
980
0,5
39.250
95
Control
n/a
n/a
Ultrez 21
0,5
39.200
94,5
Ejemplo 61
25
Una composición fijadora del cabello se formula a partir del polímero del Ejemplo 24 (2,0% en peso de sólidos en el
polímero) usando los ingredientes y el procedimiento expuesto en el Ejemplo 60, excepto que no está presente un
modificador de la reología. Para fines comparativos, un polímero fijador disponible en el mercado, el polímero
Luviskol® K90, se formula análogamente (2,0% en peso de sólidos en el polímero) excepto que no se realiza
neutralización.
52
ES 2 398 923 T3
5
10
15
20
25
30
35
40
Se evalúa la capacidad de las formulaciones fijadoras de mantener un peinado del cabello en condiciones extremas
de humedad. Los peinados de cabello se preparan y evalúan de acuerdo con el Ensayo de Selección del Peinado de
Cabello de la Cabeza de Maniquí descrito anteriormente. En el ensayo se usan dos cabezas de maniquí, una
implantada con cabello asiático y la otra implantada con cabello caucásico. Los mechones de cabello utilizados para
peinar las crestas y rizos en la cabeza de maniquí con cabello asiático son de aproximadamente 6,35 cm y 10,16 cm
(2,5" y 4") de longitud, respectivamente. Los mechones de cabello utilizados para peinar las crestas y rizos en la
cabeza de maniquí con cabello caucásico son de aproximadamente 10,16 cm y 12,7 cm (4" y 5") de longitud,
respectivamente. Los mechones de cabello utilizados para peinar las crestas y rizos están en la cabeza de maniquí
con cabello asiático se tratan con 0,8 g/mechón del fijador experimental y comercial y los mechones de cabello
utilizados para peinar las crestas y rizos están en la cabeza del maniquí con cabello caucásico se tratan con 0,5
g/mechón del fijador experimental y comercial. El cabello asiático es más grueso y más denso de forma natural por
área unitaria del cuero cabelludo del maniquí. En consecuencia, se utiliza más fijador para mantener el peinado
inicial.
Tras el secado, las porciones peinadas de ambas cabezas de maniquí son rígidas y firmes al tacto (Figuras 1 y 1a).
Ambas cabezas de maniquí se colocan en una cámara de humedad (35 ºC al 95% H.R) durante un periodo de 3
horas. A intervalos de una hora, cada cabeza de maniquí se retira de la cámara de humedad y cada lado se evalúa
para retención y mantenimiento de peinado y se fotografía (Figuras 1/1A a 4/4A). A partir de las fotografías ilustradas
en las Figuras 2 y 2A, es evidente que la composición fijadora comercial falla después de la primera hora de
exposición a condiciones de alta humedad puesto que los rizos en ambos maniquís con cabello caucásico y asiático
se han deshecho y las crestas en el maniquí con cabello asiático están empezando a quedarse lacias. Como se
ilustra en las Figuras 3, 3A, 4 y 4A, la retención de rizo y cresta se mantiene después de 2 y 3 horas de exposición a
condiciones de alta humedad para el cabello asiático y la retención de rizo se demuestra para cabello caucásico
para el polímero de la invención. Para los mismos intervalos de exposición, la composición de polímero fijador
comercial no presenta ninguna retención del rizo mientras que las crestas comienzan a bajarse.
Después de 3 horas de exposición en una cámara de humedad, los peinados que utilizan el polímero de la invención
son más rígidos, más duros y más firmes al tacto que el polímero comercial. Se observa que el peinado tiene un
buen brillo y sensación de suavidad.
Ejemplo 62
Los polímeros obtenidos en los Ejemplos 4, 21, 23, 25, 30, 35 y 47 se formulan en composiciones fijadoras de
acuerdo con el procedimiento del Ejemplo 60, excepto las cantidades de gel diferentes indicadas en la Tabla 11.
Para fines comparativos, un polímero fijador disponible en el mercado, Luviskol® K90 PVP se formula análogamente
a pH 7. Después de la formulación, se evalúan las repeticiones de las composiciones fijadoras para retención del
rizo a alta humedad por el ensayo (HHCR) descrito anteriormente. Los resultados se ilustran a continuación en la
Tabla 11.
Tabla 11
Ej. Nº
Polímero
Tipo de Cabello
Cantidad de gel
% RRizo
% RRizo
% RRizo
% RRizo
del Ej.
(g) por gramo de
0,75 h
1,5 h
8h
24 h
Cabello
62A1
4
Caucásico
0,32
100
99,1
97,3
97,3
62B1
4
Asiático
0,32
96,4
95,5
88,4
88,4
2
21
Asiático
0,32
96,2
93,9
92,0
92,0
62 D
62C
23
Asiático
0,32
100
98,1
94,7
94,7
2
25
Asiático
0,32
98,1
95,7
93,7
93,7
2
30
Asiático
0,32
99,0
97,4
91,0
87,5
2
62H
3
35
Caucásico
0,10
97,0
94,6
92,1
92,1
1
47
Caucásico
0,32
99,0
97,2
96,3
96,3
Asiático
0,32
96,0
93,1
82,4
82,4
Caucásico
0,10
91,6
68,0
32,2
22,5
62 F
62G
62I
62J1
62K
1
47
3
PVP
1
Promedio de 5 repeticiones
Promedio de 9 repeticiones
3
Formulado con 0,3% en peso del modificador de la reología Carbopol® Ultrez 21
2
53
ES 2 398 923 T3
Ejemplo 63
5
10
Se prepara un gel fijador a partir del polímero del Ejemplo 35 (3% en peso de sólidos en el polímero) de acuerdo con
el procedimiento esbozado en el Ejemplo 60. Se utiliza el polímero Carbopol® Ultrez 21 como un modificador de la
reología. Para fines comparativos, un polímero fijador disponible en el mercado, el polímero fijador Luviset® Clear
(3% en peso de sólidos en el polímero), se formula análogamente a pH 7. El gel experimental se prepara, se ensaya
y evalúa de acuerdo con el protocolo HHSR anterior. Los resultados se ilustran a continuación en la Tabla 12. Los
valores de retención de rigidez informados (RRig) representan un promedio de 5 repeticiones tanto para el fijador
experimental como para el polímero fijador de PVP comparativo.
Ej.
Nº
Tipo de
Cabello
35
Asiático
0,20
93,7
PVP
Asiático
0,20
88,4
631
63A
1
Tabla 12
Cantidad de gel (g) por
gramo de Cabello
Polímero del
Ej.
1
%RRig
0,75 h
%RRig
1,5 h
%RRig
8h
%RRig
24 h
90,9
89,6
89,6
85,5
82,0
81,3
®
Formulado con 0,3% en peso del modificador de la reología Carbopol Ultrez 21
Ejemplo 64
15
20
Se prepara un gel fijador a partir del polímero del Ejemplo 35 (2% en peso de sólidos en el polímero) de acuerdo con
el procedimiento esbozado en el Ejemplo 60. Se utiliza el polímero Carbopol® Ultrez 21 como un modificador de la
reología. Para fines comparativos, un polímero fijador disponible en el mercado, el polímero fijador Luviset® Clear
(2% en peso de sólidos en el polímero) y Luviskol®K90 PVP (2% en peso de sólidos en el polímero), se formulan
análogamente a pH 7. El gel experimental se prepara, se ensaya y evalúa de acuerdo con el protocolo HHSCR
anterior. Los resultados se ilustran a continuación en la Tabla 13. Los valores de retención de rizo espiral
presentados (%RRizoE) representan un promedio de 5 repeticiones para ambos el fijador experimental como el
polímero fijador de PVP comparativo.
Ej.
Nº
Polímero del
Ej.
641
30
35
Tabla 13
Cantidad de gel (g) por %RRizoE
gramos de Cabello
0,75 h
%RRizoE
1,5 h
%RRizoE
8h
%RRizoE
24 h
35
Caucásico
0,15
80,0
80,0
75,6
71,8
64A
1
PVP
Caucásico
0,15
34,8
29,8
19,7
14,7
64B
1
Luviset
Caucásico
0,15
69,5
64,4
54,0
49,6
1
25
Tipo de
Cabello
®
Formulado con 0,3% en peso del modificador de la reología Carbopol Ultrez 21
Ejemplo 65
Las formulaciones de gel para cabello que contienen los polímeros de la invención se formulan como se expone en
el Ejemplo 60, excepto que la cantidad de polímero fijador utilizado varía del 1 al 5% en peso (sólidos en el polímero)
como se muestra en la Tabla 14 y que no se emplea modificador de la reología. Se formulan también los polímeros
disponibles en el mercado conocidos por sus propiedades fijadoras de mantenimiento duradero. Se preparan
muestras de cabello de tipo asiático, tratadas (0,8 g de composición fijadora/muestra) y se evalúan para rigidez
mecánica después de la exposición a condiciones de humedad relativa del 50% y el 90% como se ha descrito
anteriormente en el método de ensayo de rigidez mecánica. Se preparan y ensayan cinco réplicas de cada muestra
de ensayo. Se calcula y registra la fuerza de pico promedio para las 5 réplicas.
Ej. Nº (Polímero
del Ej. Nº)
Fijador (%TS)
Tabla 14
Rigidez
Mecánica (N)
90% HR
10,1
65A (44)
4%
Rigidez
Mecánica (N)
50% HR
11,4
658 (45)
4%
8,1
6,9
65C (42)
4%
9,7
9,8
65D (35)
4%
8,3
8,3
54
Índice Subjetivo
a 50% HR
Índice Subjetivo
a 90% HR
Mantenimiento Súper
Duradero
Mantenimiento Súper
Duradero
Mantenimiento Súper
Duradero
Mantenimiento Súper
Duradero
n/a
n/a
n/a
n/a
ES 2 398 923 T3
Ej. Nº (Polímero
del Ej. Nº)
65E(41)
4%
Rigidez
Mecánica (N)
50% HR
7,7
65F (8)
4%
7,1
n/a
65G (39)
4%
6,9
7,2
65H (24)
2%
7,2
7,4
65I (45)
2%
6,8
6,1
65J (8)
3%
6
n/a
65K(41)
2%
5,9
5,4
65L (42)
2%
5,8
5,9
65M (35)
2%
5,6
5,5
65N (43)
2%
5,4
n/a
650 (8)
2%
4,9
n/a
65P(41)
2%
4,9
4,1
Mantenimiento
Ligeramente Duradero
n/a
65Q (8)
1%
3,7
n/a
Mantenimiento Flexible
No Duradero
n/a
Luviskol® K90
5%
7,8
n/a
n/a
Luviset® Clear
5%
6,5
n/a
Fixate® PLUS
2%
5,7
n/a
Kollidon® K30
5%
4,9
n/a
Mantenimiento Súper
Duradero
Mantenimiento Muy
Duradero
Mantenimiento
Duradero
Mantenimiento
Ligeramente Duradero
Luviskol® K90
2%
4,4
n/a
Mantenimiento
Ligeramente Duradero
n/a
Luviset® Clear
2%
4
n/a
Mantenimiento
Ligeramente Duradero
n/a
Fixate® G100
5%
3,7
n/a
Mantenimiento
Ligeramente Duradero
n/a
Acudyne® SCP
2%
3,1
n/a
Mantenimiento
Ligeramente Definido
n/a
Kollidon® K30
2%
2,3
n/a
Mantenimiento flexible
No Duradero
n/a
Fixate® G100
2%
2
n/a
No Duradero, flexible
n/a
Luviskol VA 73
2%
1,2
n/a
No Duradero, flexible
n/a
muestra de
cabello asiático
muestra de
cabello
caucásico
(castaño)
Cabello Sin tratar
0,46
n/a
No Duradero Flexible
n/a
Cabello sin Tratar
0,42
n/a
No Duradero Flexible
n/a
®
Fijador (%TS)
Rigidez
Mecánica (N)
90% HR
7,5
55
Índice Subjetivo
a 50% HR
Índice Subjetivo
a 90% HR
Mantenimiento Súper
Duradero
Mantenimiento Súper
Duradero
Mantenimiento
Duradero
Mantenimiento Súper
Duradero
Mantenimiento Muy
Duradero
Mantenimiento Muy
Duradero
Mantenimiento
Duradero
Mantenimiento
Duradero
Mantenimiento
Duradero
Mantenimiento
Duradero
Mantenimiento
Ligeramente Duradero
n/a
n/a
Mantenimiento Súper
Duradero
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
ES 2 398 923 T3
5
10
15
20
Los datos en la Tabla 14 demuestran que las realizaciones de polímero fijador de la invención presentan valores de
rigidez mecánica que varían de 3 a 11,4 Newtons a una humedad relativa del 50% (rendimientos de peinado con
mantenimiento de ligeramente no duradero a mantenimiento súper duradero). Los polímeros fijadores comerciales
(por ejemplo, los fijadores Luviskol® y Luviset® Clear) presentan valores de rigidez mecánica de 6,5 a 7,8 Newtons,
equivalente a un índice de peinado de mantenimiento duradero y mantenimiento súper duradero, pero son
necesarias concentraciones mayores (por ejemplo, 5% en peso) de sólidos en el polímero para conseguir estos
valores. A concentraciones de de sólidos en el polímero menores (por ejemplo, 2% en peso), estos polímeros
comerciales muestran valores de fuerza de pico reducida en comparación con los presentes polímeros.
Ejemplo 66
Las formulaciones de gel para cabello que contienen los polímeros de la invención se formulan como se expone en
el Ejemplo 60 con la cantidad de polímero fijador (% en peso de sólidos en el polímero) expuesta en la Tabla 15. Se
formulan también los polímeros disponibles en el mercado conocidos por sus propiedades fijadoras de
mantenimiento duradero. Ambos polímeros fijadores experimentales y disponibles en el mercado se formulan con un
0,3% en peso (basado en el peso total de los componentes de la formulación) del modificador de la reología
Carbopol® Ultrez 21. Además el ensayo comparativo se realiza también utilizando productos fijadores para el cabello
con nombre de marca comercial. Las muestras de cabello tipo asiático se preparan tratándolas (0,8 g de
composición fijadora/muestra) y se evalúan para rigidez mecánica después de la exposición a condiciones de
humedad relativa del 50% y el 90% como se ha descrito anteriormente en el método de ensayo de rigidez mecánica.
Se preparan y se ensayan cinco réplicas de cada muestra de ensayo. La fuerza de pico promedio para las 5 réplicas
se calcula y registra en la Tabla a continuación.
Ej. Nº (Polímero
del Ej. Nº)
Tabla 15
Rigidez
Mecánica (N)
HR 90%
Fijador (%TS)
Rigidez
Mecánica (N)
HR 50%
66A (35)
2,0
7,7
6,5
66B(41)
2,0
6,7
5,8
66C (39)
2,0
6,4
5,8
66D (8)
2,0
5,8
5,4
Luviskol® K90
2,0
6,7
4,4
Fixate® PLUS
2,0
6,2
6,1
Luviset® Clear
2,0
5,7
4,7
Acudyne® SCP
2,0
4,6
4,3
Kollidon® K30
2,0
3,9
1,7
Fixate® G100
2,0
3,7
4,6
Luviskol® VA 73
2,0
3,2
2
Shock Waves
Xtrovert Styling
Steel (Wella
AG)
15
9,18
8,3
56
Índice Subjetivo a Índice Subjetivo a
50% HR
90% HR
Mantenimiento
Súper Duradero
Mantenimiento
Muy Duradero
Mantenimiento
Muy Duradero
Mantenimiento
Duradero
Mantenimiento
Muy Duradero
Mantenimiento
Muy Duradero
Mantenimiento
Duradero
Mantenimiento
Duradero
Mantenimiento
Duradero
Mantenimiento
Ligeramente
Duradero
Mantenimiento
Mantenimiento
Muy Duradero
Muy Duradero
Mantenimiento
Mantenimiento
Duradero
Ligeramente
Duradero
Mantenimiento
Mantenimiento
Ligeramente
Ligeramente
Duradero
Duradero
Mantenimiento De Mantenimiento No
No Duradero a Duradero, Flexible
Ligeramente
Duradero
Mantenimiento De Mantenimiento
No Duradero a
Ligeramente
Ligeramente
Duradero
Duradero
No Duradero,
Mantenimiento No
flexible
Duradero, flexible
Mantenimiento
Súper Duradero
Mantenimiento
Súper Duradero
ES 2 398 923 T3
5
Ej. Nº (Polímero
del Ej. Nº)
Fijador (%TS)
Rigidez
Mecánica (N)
HR 50%
Rigidez
Mecánica (N)
HR 90%
Índice Subjetivo a Índice Subjetivo a
50% HR
90% HR
Studio Line
Mega Glue
(L'Oreal Group)
7,1
7,3
n/a
Mantenimiento
Súper Duradero
n/a
Studio Line
Mega Gel
(L'Oreal Group)
6,7
6,8
n/a
Mantenimiento
Muy Duradero
n/a
Fructis Style
Hard Glue
(Garnier
L'Oreal Group)
9,5
6,1
n/a
Mantenimiento
Muy Duradero
n/a
Gel Esculturante
Freeze Suave
(Unilever)
6,8
5,6
n/a
Mantenimiento
Duradero
n/a
Gel de Acabado
Pantene Pro-V
Control Total
(Procter &
Gamble)
5,8
5,4
n/a
Mantenimiento
Duradero
n/a
Studio Line
Melting Gel
(L'Oreal Group)
3,4
2,4
n/a
Mantenimiento No
Duradero, Flexible
n/a
Muestra de
cabello asiático
Cabello Sin
Tratar
0,46
n/a
No Duradero
Flexible
n/a
Muestra de
cabello caucásico
(castaño)
Cabello Sin
Tratar
0,42
n/a
No Duradero
Flexible
n/a
Los valores de rigidez mecánica obtenidos para los polímeros de la invención (ensayado al 2% en peso de sólidos
en polímero con un 0,3% en peso del modificador de la reología Carbopol® Ultrez 21, pesos basados en el peso de
la composición total) varían de 5,8 a 7,7 Newtons (fuerza de pico de torsión promedio). Los polímeros
experimentales presentan un rendimiento de peinado con mantenimiento duradero a mantenimiento súper duradero
a una humedad relativa del 50%.
10
Los valores de rigidez mecánica obtenidos para los polímeros de la invención (ensayados al 2% en peso de sólidos
en polímero con un 0,3% en peso del modificador de la reología Carbopot® Ultrez 21, pesos basados en el peso de
la composición total) varían de 5,4 a 6,5 Newtons (fuerza de pico de torsión promedio), dando un rendimiento del
peinado de mantenimiento duradero de larga duración a mantenimiento muy duradero, a una humedad relativa del
90% con una resistencia a humedad excelente.
15
El modificador de la reología mejora la rigidez mecánica de todos los polímeros fijadores como se ilustra se compara
con los datos de rigidez en la Tabla 14 (sin modificador de la reología) con los datos de rigidez en la Tabla 15 (con
modificador de la reología).
20
Los polímeros fijadores comerciales proporcionan rigidez mecánica a una humedad relativa del 50% en el intervalo
de 3,2 a 6,7 Newtons (fuerza de pico promedio), indicando un peinado con mantenimiento duradero a mantenimiento
súper duradero. Sin embargo, los valores de rigidez mecánica caen drásticamente (excepto para los polímeros
Fixate® PLUS, Fixate® G 100 de Noveon y Acudyne™ SCP de Rohm y Haas) a una humedad relativa del 90%,
indicando malas propiedades de resistencia a la humedad.
25
Los productos de gel para peinado de acabado comercializados en el mercado de Procter & Gamble, L'Oreal, y
Unilever presentan también índices de rigidez mecánica con mantenimiento duradero a mantenimiento súper
duradero (excepto el gel de fusión de Studio line de L'Oreal), pero estos productos comerciales están optimizados y
contienen un nivel muy alto de sólidos en polímero incluyendo polímeros fijadores y otros ingredientes fijadores de
más del 2,3% en peso de sólidos en polímero.
30
57
ES 2 398 923 T3
Los siguientes Ejemplos ilustran el uso de los presentes polímeros para formular diversas realizaciones para el
cuidado del cabello de la invención.
5
Ejemplo 67
Este ejemplo ilustra el uso del polímero sintetizado en los Ejemplo 4, 10, 20, 28, 35 y 45 en una formulación de gel
para el cabello en crema potenciador del rizo mostrado en la Tabla 16.
Tabla 16
Ingrediente
% en peso
Parte A
1
Agua D.I.
2
Modificador de la reología Carbopol® Ultrez 21
0,70
3
AMP-95
0,05
4
Polímero del Ejemplo 4, 10, 20, 28, 35 y 45 (fijador /
modificador de la reología)
AMP-95 (neutralizador)
6,27
5
c.s. a 100
0,30
Parte B
6
Agua D.I.
45,28
7
Gafquat 755N (Acondicionador)
0,25
Parte C
®
8
Pigmento Timiron (agente opalescente)
0,20
9
Agua D.I.
5,0
Parte D
10
Sorbitol (70%) (humectante)
0,60
11
Glydant Plus (conservante)
0,30
Parte E
10
15
12
Mantequilla de Murumuru (potenciador del brillo)
0,25
13
AMP-95 (neutralizador)
0,78
El modificador de la reología se dispersa uniformemente en el agua D.I. y se neutraliza previamente con AMP-95. El
polímero de los Ejemplos 4, 10, 20, 28, 35 y 45 se añade lentamente a la dispersión pre-neutralizada, se mezcla
minuciosamente y se neutraliza con AMP-95. Los ingredientes en las Partes B, C, D y E se formulan por separado y
se añaden en orden alfabético a la Parte A de la dispersión y se mezclan. La formulación en gel resultante tiene un
aspecto dorado opaco, un pH mayor de 6,3 y una viscosidad mayor de 15.000 mPa⋅s.
Ejemplo 68
20
Este ejemplo ilustra la formulación de un gel de moldeado de salón de alto contenido de sólidos que utiliza el
polímero de los Ejemplos 4, 10, 20, 28, 35 y 45. Los siguientes ingredientes se usan para formular el gel de moldeo.
Ingrediente
Tabla 17
% en peso
1
Agua D.I.
66,39
2
23,52
3
Polímero del Ejemplo 4, 10, 20, 28, 35 y 45 (7,5% en peso de sólidos en el
polímero) (fijador / modificador de la reología)
Propilenglicol (humectante)
4
Sorbitol (70%) (humectante)
3,00
5
Glicerina (humectante)
0,50
6
Pantenol (acondicionador)
0,50
58
3,00
ES 2 398 923 T3
5
10
15
7
EDTA tetrasódico (solución acuosa al 38%) (agente quelante)
0,10
8
Glydant Plus (conservante)
0,30
9
AMP-95 (neutralizador)
2,69
El agua desionizada se pesa en un recipiente y el polímero experimental se añade lentamente con la mezcla hasta
que se forma una dispersión uniforme. Los ingredientes 3 a 8 se añaden lentamente con mezcla en el orden
numérico indicado en la Tabla. Cuando se obtiene una dispersión homogénea, la formulación se neutraliza con el
ingrediente 9 hasta un valor de pH de aproximadamente 6,5.
La formulación en gel resultante tiene un aspecto transparente (valor de transparencia, %T, mayor del 90%) y una
viscosidad mayor de 10.000 mPa⋅s. El gel tiene características de flujo excelentes con una sensación suave y
sedosa.
Ejemplo 69
Este ejemplo ilustra la formulación de un gel de moldeado de salón con un bajo contenido de sólidos y transparente
que tiene una baja viscosidad utilizando el polímero de los Ejemplos 4, 10, 20, 28, 35 y 45. Los siguientes
ingredientes se usan para formular el gel de moldeado.
Tabla 18
Ingrediente
1
20
25
Agua D.I.
% en peso
84,48
®
2
Modificador de la reología Carbopol Ultrez 21
0,5
3
4
Polímero de los Ejemplos 4, 10, 20, 28, 35 y 45 (2,0% en peso de sólidos en el polímero) (fijador / 6,27
modificador de la reología)
Propilenglicol (humectante)
3,00
5
Sorbitol (70%) (humectante)
3,00
6
Glicerina (humectante)
0,50
7
Pantenol (acondicionador)
0,50
8
EDTA tetrasódico (solución acuosa al 38%) (agente quelante)
0,10
9
Glydant Plus (conservante)
0,30
10
AMP-95 (neutralizador)
1,35
El agua desionizada se pesa en un recipiente y el modificador de la reología se salpica en el recipiente dejando que
se hidrate y después se mezcla para formar una dispersión uniforme. El polímero de la invención se añade
lentamente con mezcla hasta que se forma una dispersión uniforme. Los ingredientes 3 a 9 se añaden lentamente
con mezcla en el orden numérico indicado en la Tabla. Cuando se consigue una dispersión homogénea, la
formulación se neutraliza con el ingrediente 10 a un valor de pH de aproximadamente 6,5.
La formulación de gel obtenida se compara subjetivamente con el gel de alto contenido de sólidos del Ejemplo 68 y
se descubre que es igual de transparente pero menos viscoso.
Ejemplo 70
30
Un gel para cabello "funky" (pigmentado fácil de moldear) se formula con el polímero de los Ejemplos 4, 10, 20, 28,
35 y 45. Esta composición demuestra la capacidad de los presentes polímeros de ser formulados con etanol,
emolientes y un modificador de la textura. Los siguientes ingredientes se usan para formular el gel.
Tabla 19
Ingrediente
% en peso
Parte A
1
2
Agua D.I.
de c.s. a 100
®
Modificador de la reología Carbopol Ultrez 21
0,30
59
ES 2 398 923 T3
3
Polímero de los Ejemplos 4, 10, 20, 28, 35 y 45 (5% en peso de sólidos en el polímero total)
(fijador / modificador de la reología)
Parte B
15,68
4
Schercemo)™ DISF (emoliente)
1,0
5
Etanol
3,0
6
Azul FD&C Nº 1 (color)
0,10
®
7
Glydant Plus (conservante)
0,30
8
AMP-95 (neutralizador)
1,87
Parte C
5
10
15
9
PEG-90M (modificador de la textura)
0,7
10
Propilenglicol (humectante)
5,0
11
Agua D.I.
20,0
El agua desionizada se pesa en un recipiente adecuado y el modificador de la reología se dispersa uniformemente
en el agua D.I. y después el polímero de los Ejemplos 4, 10, 20, 28, 35 y 45 se dispersa en la dispersión. Los
ingredientes de la Parte B se añaden a la Parte A de la dispersión en el orden indicado en la Tabla concluyendo con
la adición del ingrediente 8. Los ingredientes de la Parte C se formulan por separado y después se añaden a la Parte
A de la dispersión aumentando la mezcla. Se añade AMP-95 adicional (si fuera necesario) para llevar el valor de pH
final a aproximadamente 6,5. La formulación de gel resultante tiene un aspecto azul, un valor de viscosidad de
aproximadamente 28.000 mPa⋅s y tiene una consistencia elástica y fibrosa.
Ejemplo 71
Los siguientes geles para cabello de alta transparencia demuestran la capacidad del uso de los presentes polímeros
con modificadores de la reología para fabricar geles suaves de baja viscosidad. Los polímeros de los Ejemplos 20,
35 y 45 se formulan cada uno de acuerdo con las formulaciones A, B y G como se expone en la tabla a continuación
(9 formulaciones en total).
Ingrediente
Tabla 20
1
Agua D.I.
2
Modificador de la reología Carbopol® Ultrez 21
A(% en
peso)
86,14
B (% en
peso)
86,14
0,30
®
Modificador de la reología Carbopol 940
0,30
Modificador de la reología Carbopol® 996
20
25
C(% en
peso)
86,14
0,30
3
Trietanolamina (99,5%)
0,05
0,05
0,05
4
Polímero de los Ejemplos 20, 35 y 45 (3% en peso de sólidos en el
polímero) (fijador / modificador de la reología)
9,41
9,41
9,41
5
Propilenglicol (humectante)
0,50
0,50
0,50
6
Sorbitol (70%) (humectante)
0,60
0,60
0,60
7
EDTA tretrasódico (38%) (agente quelante)
0,10
0,10
0,10
8
Glydant Plus (conservante)
0,30
0,30
0,30
9
Trietanolamina (99,5%) (neutralizador)
2,60
2,60
2,60
Cada formulación se prepara de la siguiente manera. El modificador de la reología se dispersa en agua D.I. y se
mezcla hasta que se obtiene una dispersión uniforme. La dispersión acuosa se neutraliza entonces parcialmente con
trietanolamina. Los ingredientes número 4 a 8 se añaden después lentamente en el orden numérico con agitación
hasta que se forma una dispersión homogénea. El pH de la dispersión se ajusta a aproximadamente 6,5 con
trietanolamina adicional para dar geles suaves, de baja viscosidad. Todas las formulaciones son transparentes (T
>90%) con una viscosidad <20.000 mPa⋅s.
Ejemplo 72
60
ES 2 398 923 T3
5
Se formulan geles para el cabello a partir de los Ejemplos 20, 35 y 45. Cada polímero se formula de acuerdo con las
formulaciones A, B y C como se expone en la tabla a continuación (9 formulaciones en total) demostrando que
pueden obtenerse geles transparentes de viscosidad media. El procedimiento de la formulación del Ejemplo 71 se
repite para los geles de viscosidad media.
Ingrediente
1
Agua D.I.
2
Modificador de la reología Carbopol® Ultrez 21
Tabla 21
A(% en
peso)
85,74
B (% en
peso)
85,74
0,70
®
Modificador de la reología Carbopol 940
0,70
®
Modificador de la reología Carbopol 996
10
15
0,70
3
Trietanolamina (99,5%)
0,05
0,05
0,05
4
Polímero de los Ejemplos 20, 35 y 45 (3% en peso de sólidos en el
polímero total) (fijador / modificador de la reología)
9,41
9,41
9,41
5
Propilenglicol (humectante)
0,50
0,50
0,50
6
Sorbitol (70%) (humectante)
0,60
0,60
0,60
7
EDTA tetrasódico (38%) (quelante)
0,10
0,10
0,10
8
Glydant Plus (conservante)
0,30
0,30
0,30
9
Trietanolamina (99,5%) (neutralizador)
2,60
2,60
2,60
Todas las formulaciones son transparentes (T >90%) con una viscosidad <45.000 mPa⋅s.
Ejemplo 73
Los geles para el cabello se formulan a partir de los polímeros de los Ejemplos 20, 35 y 45. Cada polímero se
formula de acuerdo con las formulaciones A, B y C expuestas en la tabla a continuación (9 formulaciones en total)
demostrando que pueden prepararse geles transparentes de alta viscosidad aumentando el % en peso de los
sólidos en el polímero. El procedimiento de formulación del Ejemplo 71 se repite para las composiciones de gel de
alta viscosidad.
Ingrediente
Tabla 22
1
Agua D.I.
2
Modificador de la reología Carbopol® Ultrez 21
A(% en
peso)
79,58
B (% en
peso)
79,48
C(% en
peso)
79,48
0,60
®
Modificador de la reología Carbopol 940
0,70
Modificador de la reología Carbopol® 996
20
C(% en
peso)
85,74
0,70
3
Trietanolamina (99,5%) (neutralizador)
0,05
0,05
0,05
4
Polímero del Ej. 20, 35 y 45 (5% en peso de sólidos en el polímero)
(fijador / modificador de la reología)
15,67
15,67
15,67
5
Propilenglicol (humectante)
0,50
0,50
0,50
6
Sorbitol (70%) (humectante)
0,60
0,60
0,60
7
EDTA tetrasódico (38%) (agente quelante)
0,10
0,10
0,10
8
Glydant Plus (conservante)
0,30
0,30
0,30
9
Trietanolamina (99,5 %) (neutralizador)
2,60
2,60
2,60
Todas las formulaciones son transparentes (T >90%) con una viscosidad de >45.000 mPa⋅s.
61
ES 2 398 923 T3
Ejemplo 74
5
Los geles para el cabello se formulan a partir de los polímeros de los Ejemplos 20, 35 y 45. Cada polímero se
formula de acuerdo con las formulaciones A, B y C expuestas en la tabla a continuación (9 formulaciones en total).
Ingrediente
1
Agua D.I.
2
Modificador de la reología Carbopol® Ultrez 21
Tabla 23
A(% en
peso)
91,98
B (% en
peso)
91,98
0,50
®
Modificador de la reología Carbopol 940
0,50
®
Modificador de la reología Carbopol 996
10
15
C(% en
peso)
91,98
0,50
3
AMP-95 (neutralizador)
0,05
0,05
0,05
4
Polímero de los Ejemplos 20, 35 y 45 (2% en peso de sólidos en el
polímero) (fijador / modificador de la reología)
6,27
6,27
6,27
5
Propilenglicol (humectante)
0,10
0,10
0,10
6
Sorbitol (70%) (humectante)
0,40
0,40
0,40
7
Pantenol (acondicionador)
0,10
0,10
0,10
8
SilSense™ Copoliol-1 (acondicionador)
0,20
0,20
0,20
9
EDTA tetrasódico (38%) (agente quelante)
0,10
0,10
0,10
®
10
Glydant Plus (conservante)
0,30
0,30
0,30
11
AMP-95 (neutralizador)
c.s.
c.s.
c.s.
Cada formulación se prepara de la siguiente manera. El modificador de la reología se dispersa en agua y se mezcla
hasta que se obtiene una dispersión uniforme. La dispersión acuosa se neutraliza entonces parcialmente con AMP95. Los ingredientes número 4 a 10 se añaden después lentamente en el orden numérico con agitación hasta que se
forma una dispersión homogénea. El pH de la dispersión se ajusta a aproximadamente 6,5 con AMP-95 adicional
para dar geles suaves de baja viscosidad.
Ejemplo 75
Esta formulación demuestra la capacidad de crear una formulación de cera usando el polímero de los Ejemplos 4,
10, 20, 28, 35 y 45 con aceite y una mezcla de tensioactivos y emulsionantes. Cada polímero se formula con los
ingredientes expuestos en la tabla a continuación.
Tabla 24
Ingrediente
20
% en peso
Parte A
1
Agua D.I.
de c.s a 100
2
Propilenglicol (humectante)
5,00
3
Sorbitol (70%) (humectante)
7,00
4
Metilparabeno (conservante)
0,15
5
Butilparabeno (conservante)
0,10
Parte B
®
6
Aceite Mineral Drakeol 7 LT (emoliente)
11,00
7
Arlasolve™ 200 (tensioactivo/emulsionante)
20,00
8
Chemonic™ OE-2 (emulsionante)
6,00
9
Propilparabeno (conservante)
0,15
62
ES 2 398 923 T3
Parte C
5
10
Polímero de los Ejemplos 4, 10, 20, 28, 35 y 45 (3 % en peso de sólidos en el polímero )
(fijador/ modificador de la reología)
Parte D
11
AMP-95 (neutralizador)
9,41
de c.s. a pH 6,5
Los ingredientes de la Parte A se combinan con mezcla y se calientan a 70 ºC. En un recipiente separado, los
ingredientes de la Parte B se combinan con mezcla y también se calientan a 70 ºC. La Parte B se combina con la
Parte A, se mezcla y se calienta a 70 ºC durante 5 minutos. El pH de cada formulación se ajusta a aproximadamente
6,5 y se obtiene un gel ceroso semisólido.
Ejemplo 76
10
Este ejemplo demuestra la formulación de un gel en crema potenciador del rizo que utiliza el polímero de los
Ejemplos 4, 10, 20, 28, 35 y 45 y un éster de guerbet como un adyuvante potenciador del brillo/lustre. Cada polímero
se formula con los ingredientes expuestos en la tabla a continuación.
Tabla 25
Ingrediente
1
% en peso
Agua D.I.
de c.s. a 100
®
2
Modificador de la reología Carbopol Ultrez 21
0,6
3
Polímero de los Ejemplos 4, 10, 20, 28, 35 y 45 (2,0 % en peso de sólidos en el polímero total)
(fijador/ modificador de la reología)
Sorbitol (70%) (humectante)
6,27
4
5
®
Éster de guerbet Ultracas G-20 (emoliente / potenciador del brillo)
0,60
3,00
®
6
Glydant Plus (conservante)
0,30
7
AMP-95 (neutralizador)
1,08
15
El modificador de la reología se dispersa uniformemente en agua D.I. Los ingredientes 3 a 6 se añaden en el orden
numérico y se mezclan hasta que se obtiene una dispersión uniforme. La dispersión se neutraliza a un pH de
aproximadamente 6,3 donde se obtiene un gel blanco cremoso. Los geles tienen una viscosidad de
aproximadamente 33.000 mPa⋅s y un aspecto brillante.
20
Ejemplo 77
25
Dos composiciones de la laca para el cabello que utilizan el polímero del Ejemplo IV se preparan en formulaciones
acuosas e hidroalcohólicas (compatibles con el propulsor) usando los ingredientes expuestos en la tabla a
continuación.
Tabla 26
Ingredientes y Propiedades A. Laca para el Cabello Acuosa B. Laca para el Cabello Hidroalcohólica
(% en peso)
(% en peso)
Agua D.I.
de c.s. a 100
de c.s. a 100
Polímero del Ej. IV
5
5
Etanol
0
55
Glydant Plus (conservante)
0,2
0
pH
8,6
7
Viscosidad (mPa⋅s)
13,5
18,5
Transparencia (%T)
46,0
87,0
Turbidez (NTU)
61,5
7,22
®
Las composiciones de laca para el cabello se preparan de la siguiente manera utilizando las técnicas de mezcla
convencionales.
63
ES 2 398 923 T3
Formulación A: Un lote de 400 g de solución de polímero activo al 5% se dispersa en agua D.I. con un 0,2% de
conservante y se miden las propiedades de viscosidad, transparencia y turbidez.
5
10
15
Formulación B: Una muestra de 200 g de polímero activo al 5% se dispersa en etanol y se miden las propiedades de
viscosidad, transparencia y turbidez.
Ambas formulaciones de laca para el cabello de base acuosa y basadas en disolvente tienen valores de viscosidad
suficientemente bajos para poder pulverizarlas. Cada una de las formulaciones proporciona buenas propiedades de
peinado con un mantenimiento excelente.
Ejemplo 78
Este ejemplo ejemplifica el uso de los presentes polímeros para formular una espuma tipo mouse de peinado del
cabello. Cada uno de los polímeros de los Ejemplos VI, 35 y 45 se formulan con los ingredientes expuestos en la
tabla a continuación para formular composiciones de espuma tipo mouse para peinado del cabello.
Ingredientes
Tabla 27
% en peso
Parte A
1
DEA (generador de espuma)
0,5
2
Metiloleil taurato sódico (tensioactivo)
1,5
3
Alcohol behenílico (emoliente/disolvente) 0,10
4
Fragancia
0,10
Parte B
5
Agua D.I.
de c.s. a 100
6
Polímero de los Ejemplos IV, 35 y 45
3-5
®
7
Glydant Plus (conservante)
0,78
8
EDTA disódico (agente quelante)
0,20
9
AMP-95 (neutralizador)
De c.s. a pH 6
Parte C
10
20
25
30
35
40
Propano/butano (propulsor)
10,0
Los polímeros se formulan como sigue. Se mezcla la Parte A con agitación y se combina con los componentes de la
Parte B en el orden indicado antes de neutralizar a pH 6. La composición AB se carga en un recipiente presurizable
adecuado (lata de aluminio revestida con polímero) que se sella con una válvula para espuma tipo mouse situada en
la parte superior de la lata. Se hace el vacío en la lata para evacuar el espacio de cabeza. La válvula entonces se
corruga en su sitio y la lata se carga con la mezcla de propulsor (ingrediente Nº 10) a través del vástago de la
válvula.
En otra realización de la invención, los polímeros que contienen unidades de repetición polimerizadas a partir de los
macrómeros de copoliol de dimeticona pueden usarse en composiciones para tratamiento del cabello sin enjuagado
(champú, champú acondicionador, champú 2 en 1, champú de mantenimiento del color, champú para después de la
coloración y similares). Estos champús confieren beneficios de peinado y "cuerpo" al cabello sin comprometer los
atributos de limpieza y/o acondicionado del champú. Los beneficios de "cuerpo" incluyen elevación de la raíz,
aumento del volumen del cabello, dinamismo, control (es decir, facilidad de peinado) y manejabilidad, es decir,
mantenimiento del peinado sin una sensación sensorial negativa. Tales atributos de cuerpo son particularmente
atractivos para personas con cabello fino o largo y pesado.
Las formulaciones para aplicaciones de limpieza tensioactiva tales como, por ejemplo, champús (por ejemplo,
champús 2 en 1, champús para la caspa), geles de baño, lociones corporales y similares) que incorporan los
polímeros de la presente invención pueden comprender un tensioactivo aniónico, no iónico, o un tensioactivo
zwiteriónico, un tensioactivo anfótero o mezclas de los mismos; quats mono- y poliméricos para acondicionamiento;
siliconas para acondicionamiento; modificadores de la reología; espesantes; agentes de suspensión; conservantes;
fragancia/solubilizador de fragancia; colorantes, pigmentos; neutralizadores o ajustadores del pH; extractos
botánicos; vitaminas, agentes quelantes; generadores de espuma; perlas; burbujas de aire; mica, agentes
opalescentes orgánicos e inorgánicos; agua, reductores de la viscosidad; hidrótopos; alcoholes, principios activos
64
ES 2 398 923 T3
anticaspa, sales y combinaciones de los mismos.
Ejemplo 79
5
Las composiciones de gel de baño transparentes separadas con perlas suspendidas se formulan con los polímeros
de los Ejemplos 13, 20a, 20b y 20c. Los ingredientes y cantidades se exponen en la tabla a continuación.
Tabla 28
Ingrediente
% en peso
Parte A
Agua D.I.
c.s.
Polímeros (30% en peso de sólidos totales)
Ejemplo 79A polímero del Ej. 13
Ejemplo 79B polímero del Ej. 20a
Ejemplo 79C polímero del Ej. 20b
Ejemplo 79D polímero del Ej. 20c
Laureth Sulfato Sódico (2 moles de etoxilado; solución acuosa al 28%) (tensioactivo)
Hidróxido sódico (solución acuosa al 18%) (neutralizador)
8,30
40,0
1,32
Parte B
10
15
Cocamidopropilbetaína (solución acuosa al 30%) (tensioactivo secundario)
2,10
Poliquaternium-39 (acondicionador)
2,10
EDTA tetrasódico (agente quelante)
0,05
Polisorbato 20 (tensioactivo/solubilizador)
0,50
Phenonip® (conservante)
0,50
Fragancia
0,50
Azul FD&C Nº 1 (tinte)
1,85
Amarillo FD&C Nº 6 (tinte)
0,85
Perlas de vitamina E Lipopearls™
1,00
Cada composición de gel de baño se formula dispersando el polímero experimental respectivo en agua D.I. Al
polímero dispersado se le añade el tensioactivo laureth sulfato sódico con mezcla moderada. El componente de la
Parte A se neutraliza con NaOH a pH 6,5. Los ingredientes de la Parte B se añaden a la mezcla de la Parte A en el
orden numérico con mezcla. El pH de la composición final se ajusta a 6,5, si fuera necesario. Cada una de las
composiciones de gel de baño se evalúa para las propiedades de viscosidad, rendimiento y turbidez, así como para
la estabilidad de la suspensión. A partir de las propiedades de gel de baño expuestas en la tabla a continuación, los
geles presentan buenas propiedades de transparencia, reología y estabilidad en suspensión (es decir, la capacidad
de suspender particulados sólidos durante largos periodos de tiempo).
Aspecto
PH
Viscosidad
Valor de Deformación
(dinas/cm2)
Turbidez (NTU)
Suspensión a 45 ºC
Ejemplo 79A
Tabla 29
Ejemplo 79B
Ejemplo 79C
Ejemplo 79D
Líquido transparente
viscoso
6,4
Líquido transparente
viscoso
6,4
Líquido transparente
viscoso
6,4
Líquido transparente
viscoso
6,4
2.080
3.300
5.700
3.290
54
132
314
104
8,78
9,65
167
28,2
12 semanas
12 semanas
12 semanas
12 semanas
20
65
ES 2 398 923 T3
Ejemplo 80
5
La siguiente formulación es un ejemplo de un champú de coloración temporal o champú de mantenimiento del color
usando el polímero de los Ejemplos 13, 20a, 20b y 20c. El champú demuestra una composición de color del cabello
temporal viscosa y estable usando tintes catiónicos; excelentes suspensión y estabilización de un material
opalescente con aspecto opalescente potenciado; propiedades reológicas y sensoriales mejoradas.
Tabla 30
Ingrediente
% en peso
PARTE A
1
Agua D.I.
de c.s. a 100
2
Polímero de los Ej. 13, 20a, 20b y 20c. (30% en peso de sólidos en el polímero)
10,00
PARTE B
3
Agua D.I.
15,00
4
EDTA disódico (agente quelante)
0,05
5
Butilenglicol (solubilizador)
5,00
6
Cocoamfoacetato sódico (solución acuosa al 37%) (tensioactivo)
15,00
7
Cocamidopropilbetaína (solución acuosa al 35%) (tensioactivo secundario)
3,00
8
Poliquaternium-39 (acondicionador)
0,80
9
®
Germaben II (biocida)
0,45
PARTE C
10
11
12
Agua desionizada
10,00
®
Arianor Sienna Brown (tinte)
0,25
®
Ariano Steel Blue (tinte)
0,125
®
13
Arianor Madder Red (tinte)
0,125
14
Copoliol de dimeticona DC 193 (acondicionador)
0,20
PARTE D
10
15
20
®
15
Plantaren 2000 (tensioactivo)
4,00
16
Agua D.I.
3,00
17
Timiron® Diamond Cluster MP-149 (mica/TiO2) (agente opalescente)
0,20
Los ingredientes de la Parte A se combinan y mezclan minuciosamente. En un recipiente diferente, los ingredientes
de la Parte B se formulan disolviendo EDTA disódico en agua D.I. templada (aproximadamente 50 ºC). Los
ingredientes de la Parte B restantes (5 a 9) se añaden en el orden numérico con mezcla moderada. La Parte B se
añade lentamente a la Parte A con mezcla moderada. El pH de la composición combinada se ajusta a 7,0. Los
ingredientes de la Parte C se combinan en un recipiente separado disolviendo en primer lugar los tintes (ingredientes
11 a 13) en agua D.I. templada (aproximadamente 50 ºC). El copoliol de dimeticona se añade después a la solución
de tinte. La Parte C se combina con las Parte AB con agitación moderada. El ingrediente de la Parte Nº 17 se
dispersa previamente en agua D.I. y se combina junto con el ingrediente Nº 15 en la composición de la Parte ABC y
se mezcla.
Ejemplo 81
Este ejemplo ilustra la formulación de un champú anticaspa acondicionador utilizando una realización de polímero de
la invención. La composición se formula por la técnica de "ácido posterior" descrita en este documento.
25
66
ES 2 398 923 T3
Tabla 31
Ingrediente
% en peso
PARTE A
1
Agua D.I.
2
Polímero de los Ej. 13, 20a, 20b y 20c
5,00
3
Lauril Sulfato Sódico (solución acuosa al 29%) (tensioactivo)
16,00
4
Laureth Sulfato Sódico (2 moles etoxilado; solución acuosa al 28%)
(tensioactivo)
Hidróxido sódico (solución acuosa 18%) (neutralizador)
16,00
5
c.s. a 100
0,65
PARTE B
6
Agua D.I.
10,00
7
Poliquaternium-10 (acondicionador)
0,25
8
®
Glydant Plus (conservante)
0,30
PARTE C
9
10
5
10
15
20
Cocamidopropilbetaína (solución acuosa al 35%) (tensioactivo
secundario)
Ácido Cítrico (50%) (ácido posterior)
®
4,00
0,75
11
Zinc Omadine (dispersión acuosa al 48%) (agente anticaspa)
2,50
12
Emulsión DC 1784 (acondicionador)
3,00
13
Azul FD&C Nº 1 (0,1%) (tinte)
1,00
14
Fragancia
0,50
15
Cloruro Sódico
0,60
Los ingredientes de la Parte A se combinan dispersando el polímero de los Ejemplos 13, 20a, 20b y 20c en agua D.I.
Se añaden los tensioactivos y los ingredientes Nº 3 y 4 a la dispersión con agitación moderada para minimizar el
atrapamiento de burbujas de aire. La Parte A se neutraliza después con los ingredientes Nº 5 a un pH de 6,5. Los
ingredientes de la Parte B se combinan en un recipiente separado y se calientan a 45 ºC para ayudar en la
disolución del acondicionador, ingrediente Nº 7. La Parte B se añade a la Parte A y se mezcla. El tensioactivo de la
Parte C, el ingrediente Nº 9, se añade a la Parte AB y el ingrediente Nº 10 se utiliza para el ajuste de ácido posterior
a un pH de 5,5. Los ingredientes de la Parte C restantes, Nº 11 a 14, se añaden en el orden numérico a la
composición en las Partes ABC espesada. El cloruro sódico, ingrediente Nº 15, se añade para ajustar la viscosidad
de la formulación. El champú acondicionador anticaspa obtenido es estable y es capaz de suspenderse en un
agente anticaspa insoluble, piritiona de cinc, sin ninguna sedimentación.
Ejemplo 82
Los polímeros de la presente invención que contienen restos de silicona superficialmente activos pueden usarse en
una diversidad de formulaciones cosméticas para el cabello (de las que se dejan sin enjuagar y de las que se
enjuagan), tales como tratamientos para el cabello, lociones capilares, tónicos capilares, enjuagues capilares,
emulsiones capilares, fluidos de tratamiento para puntas dañadas, ecualizadores para ondulación permanente,
preparaciones de tratamiento con aceite caliente, acondicionadores y similares. El siguiente ejemplo ilustra el uso de
las realizaciones de polímero de la invención en la formulación de un acondicionador cremoso compatible catiónico
con compuestos monoméricos de tipo quaternium, emulsionantes de alcohol graso y emolientes. Los ingredientes de
la composición se exponen en la tabla a continuación.
Tabla 32
Ingrediente
25
% en peso
Parte A
1
Agua D.I.
c.s.
2
Polímero en Emulsión Catiónica (20% en peso de sólidos en el polímero) (véase a
continuación)
Propilenglicol (humectante)
1,50
3
67
2,50
ES 2 398 923 T3
Ingrediente
4
% en peso
Cloruro de Cetrimonio (solución al 29%) (acondicionador/agente antiestático)
3,45
Parte B
5
Alcohol Cetílico (emulsionante/opacificante)
6
Alcohol Estearílico (emulsionante/opacificante)
7
8
0,63
®
Wecobee (emoliente)
0,60
®
Neobee M-5 (emoliente)
1,68
Parte C
5
®
9
Glydant Plus (conservante)
10
Ácido Cítrico (10%)
0,50 (c.s. a pH 4,0)
El agua desionizada (ingrediente Nº 1) se calienta de 65 a 67 ºC. Los ingredientes de la Parte A restantes (Nº 2 a 4)
se añaden al agua calentada y se mezclan minuciosamente. En un recipiente separado, los ingredientes de la Parte
B se combinan con mezcla y se calientan de 65 a 67 ºC. La Parte B se combina con la Parte A y se mezcla hasta
que se obtiene una dispersión uniforme. La dispersión de la Parte AB se enfría a 40 ºC. El ingrediente Nº 9 se añade
y se continúa la mezcla. El pH se ajusta con el ingrediente Nº 10 a 4,0. Las propiedades de viscosidad y aspecto de
las composiciones se exponen en la tabla a continuación.
Ej. Nº
82A
Tabla 33
82B
82C
82 D
Polímero del Ej.
56
58
57
59
14.050
5.860
16.350
Viscosidad, mPa⋅s 5.700
Aspecto
10
15
0,20
Suave, Cremoso Suave, Cremoso Suave, Cremoso Suave, Cremoso
Ejemplo 83
Este ejemplo ilustra la formulación de un champú anticaspa acondicionador que utiliza las realizaciones de polímero
catiónico y los ingredientes expuestos en la tabla a continuación. Cada polímero se formula por separado.
Tabla 34
Ingrediente
% en peso
PARTE A
1
Agua D.I.
49,39
2
Poliquaternium-10 (acondicionador)
0,25
PARTE B
3
Lauril Sulfato Sódico (solución acuosa al 30%) (tensioactivo)
16,00
4
Laureth Sulfato Sódico (2 moles de etoxilado; solución acuosa al 28%) (tensioactivo)
16,00
PARTE C
5
Polímero de los Ejemplos 56 a 59
6,96
6
Cocamidopropilbetaína (solución acuosa al 35%) (tensioactivo secundario)
4,00
®
7
Zinc Omadine (dispersión acuosa al 48%) (agente anticaspa)
2,50
8
Emulsión DC 1664 (acondicionador)
3,00
9
Azul FD&C Nº 1 (0,1%) (colorante)
0,50
10
Fragancia (XBF-800404-Brisa de Lavanda)
0,30
11
Glydant® Plus (antimicrobiano)
0,30
12
®
Herbasol Extracto de Ortiga Mayor en propilenglicol (extracto botánico)
68
0,10
ES 2 398 923 T3
13
5
Herbasol® Extracto de Cola de Caballo en propilenglicol (extracto botánico)
0,10
®
14
Herbasol Extracto de Camomila en propilenglicol (extracto botánico)
0,10
15
Ácido Cítrico (50%) (neutralizador)
0,50
Las Partes A y B se formulan en recipientes separados con agitación para obtener mezclas uniformes. La Parte A se
combina lentamente con la Parte B con mezcla. Los ingredientes de la Parte C (5 a 14) se mezclan en la
composición de la Parte AB en el orden numérico y se mezclan hasta que se obtiene una mezcla uniforme. El pH de
la composición ABC se ajusta con el ingrediente 15 a un valor de pH entre 4,9 y 5,3 inclusive. Se obtienen
composiciones de champú estables.
Ejemplo 84
10
La siguiente formulación es un ejemplo de una loción facial acondicionadora. Demuestra una composición
tensioactiva acuosa estable en una formulación de bajo pH usando ácido salicílico. Cada polímero se formula con
los ingredientes indicados en la tabla a continuación.
Tabla 35
Ingrediente
% en peso
Parte A
1
Agua D.I.
30,74
2
Polímero de los Ejemplos 56 a 59
6,96
®
3
Bio-Terge AS-40 (tensioactivo)
17,50
4
Ácido Cítrico (50%)
1,00
Parte B
5
Agua D.I.
10,00
®
6
Bio-Terge AS-40 (tensioactivo)
17,50
7
Ácido Salicílico (exfoliante)
2,00
Parte C
15
20
8
Cocamidopropil Betaína (35%) (tensioactivo secundario)
10,00
9
Glicerina (humectante)
1,00
10
Hydramol™ Éster de PGPL (hidratante/acondicionador)
1,00
11
Acetato de Tocoferilo (antioxidante/hidratante)
0,10
®
12
Herbasol Extracto del Árbol del Té en propilenglicol (extracto botánico)
0,10
13
Herbasol® Extracto de Hamamelis en propilenglicol (extracto botánico)
0,10
14
Verde FD&C Nº 3 (0,1%) (colorante)
0,50
®
15
Unispheres YE-501 (Perlas Cosméticas)
1,00
16
Ácido Cítrico (50%)
0,50
En un recipiente de mezcla, los ingredientes de la Parte A (1 a 3) se combinan en el orden indicado en la tabla y se
mezclan uniformemente. La mezcla se neutraliza previamente con ácido cítrico. Los ingredientes de la Parte B se
mezclan en un recipiente separado y se combinan con la Parte A. Los ingredientes de la Parte C (8 a 15) se añaden
a la mezcla de la Parte AB en el orden indicado y se mezclan hasta que se obtiene una composición uniforme. El pH
de la formulación de la Parte ABC se ajusta con el ingrediente 15 a 4,0. Se obtiene una loción facial estable.
Ejemplo 85
25
Este ejemplo demuestra la preparación de un champú acondicionador transparente que contiene una mezcla de
siliconas, materiales catiónicos y botánicos en una formulación de bajo pH. Los ingredientes y el procedimiento de
formulación se exponen a continuación.
69
ES 2 398 923 T3
Tabla 36
Ingredientes
% en peso
Parte A
1
Agua D.I.
43,49
2
Poliquaternium-10 (acondicionador)
0,25
3
EDTA tetrasódico (agente quelante)
0,05
4
Benzoato Sódico (conservante)
0,50
5
®
Kathon CG (Conservante)
0,05
Parte B
6
Lauril Sulfato Amónico (30%) (tensioactivo)
30,00
Parte C
5
10
7
Polímero de los Ejemplos 56 a 59
6,96
8
Laureth Sulfato Sódico (2 moles de etoxilado; solución acuosa al 28%) (tensioactivo)
10,00
9
Cocamida MEA (100%) (generador de tensioactivo)
1,00
10
Cocamidopropil Betaína (35%) (tensioactivo secundario)
5,00
11
Silicona Silsense™ Q-Plus (acondicionador)
0,30
12
Silicona SilSense™ A-23 (acondicionador)
0,50
®
13
Herbasol Extracto de Aloe Vera en propilenglicol (extracto botánico)
0,10
14
Acetato de Tocoferilo (antioxidante/hidratante)
0,10
15
Extracto de la Flor de Camomila Recutita (Matricaria), Propilenglicol
0,10
16
Fragancia (Flor de Pepino Nº UJ003904/00)
0,30
17
Verde FD&C Nº 3 (0,1%) (tinte)
0,5
18
Amarillo FD&C Nº 5 (0,1%) (tinte)
0,5
19
Ácido Cítrico (50%) (ajustador del pH)
0,3
La Parte A se formula añadiendo el ingrediente Nº 2 a agua D.I. y se mezcla hasta que se obtiene una dispersión
uniforme. Los ingredientes Nº 3 a 5 se añaden a la dispersión y se mezclan. La Parte A se combina lentamente con
la Parte B y se mezcla. Los ingredientes de la Parte C, Nº 7 a 18 se añaden en el orden indicado y se mezclan hasta
que se obtiene una mezcla uniforme. El pH se ajusta con el ingrediente Nº 19 a 5,0. Se obtiene un champú
homogéneo y estable.
Ejemplo 86
Este ejemplo ilustra la formulación de una composición para loción corporal que utiliza el polímero de los Ejemplos
13, 20a, 20b, 20c y 20d. Los componentes de la composición se exponen en la tabla a continuación.
Ingrediente
Tabla 37
% en peso
Parte A
1
Agua D.I.
76,80
2
Glicerina (humectante)
2,50
3
Aceite Mineral (emoliente)
4,00
4
Benzoato de Alquilo C12-C15 (emoliente)
2,50
5
Getiol® 868 (emoliente)
1,75
6
Alcohol Cetílico (coemulsionante/opacificante)
1,50
70
ES 2 398 923 T3
Ingrediente
7
% en peso
®
Emulgade 1000 Nl (emulsionante/barrera para la humedad)
3,00
Parte B
8
Polímero de los Ej. 13, 20a, 20b, 20c y 20d (30% de sólidos en el polímero) (modificador de la 5,00
reología/potenciador sensorial)
9
Hidróxido sódico (18%) (neutralizador)
0,95
10
Ciclometicona Fluida DC 1401 (y) Dimeticona (Lubricante)
1,00
11
5
®
Germaben Il-E (conservante)
1,00
Los ingredientes de la Parte A se ponen en un recipiente en el orden numérico indicado y se calientan de 65 a 70 ºC
con agitación media durante 20 minutos. La mezcla se enfría a 60 ºC y el polímero de los ejemplos 13, 20a, 20b, 20c
y 20d se añade a la formulación. El pH se ajusta a aproximadamente 6,8 con el ingrediente Nº 9 y la formulación se
enfría a 50 ºC. El ingrediente Nº 10 se añade después con mezcla y la formulación se enfría a 40 ºC. El ingrediente
Nº 11 se añade y se mezcla hasta que se obtiene una composición homogénea.
Ejemplo 87
10
Este ejemplo ilustra el uso del polímero catiónico de los Ejemplos 56 a 59 en la formulación de un gel de
acondicionamiento del cabello. Los ingredientes y el método de preparación se exponen a continuación.
Tabla 38
Ingrediente
15
20
1
Agua D.I.
%
en
peso
c.s.
2
Poliquaternium-4 (acondicionador/fijador del cabello)
1,00
3
EDTA tetrasódico líquido (38%) (agente quelante)
0,10
4
Polímero en Emulsión Catiónica de los Ej. 56-59 (20% en peso de sólidos en el polímero)
(modificador de la reología/potenciador sensorial/acondicionador)
9,28
5
Copoliol-1 Silsense™ (acondicionador)
0,10
®
6
Glydant Plus (conservante)
0,30
7
Ácido Glicólico (solución al 50%) (neutralizador)
0,50
El ingrediente Nº 1 se dispersa con mezcla en agua D.I. hasta que se obtiene una mezcla uniforme. Los ingredientes
Nº 2 a 6 se añaden en orden numérico y se mezclan. El pH de la mezcla se ajusta a aproximadamente 4,0 y la
formulación se mezcla hasta que se forma un gel homogéneo. Las propiedades de gel se exponen en la tabla a
continuación.
Ej. Nº
Tabla 39
87A
Polímero del Ejemplo
pH
87B
87C
87D
58
59
56
57
3,98
4,04
3,94
3,96
Viscosidad (mPa⋅s a 24 horas) 22.800 22.950 17.100 17.100
Turbidez (%T)
25
4,91
4,20
8,21
8,50
Las composiciones fijadoras se evalúan para retención del rizo a alta humedad en mechones de cabello (9
repeticiones/composición) mediante el ensayo (HHCR) descrito anteriormente. Los resultados se ilustran en la tabla
a continuación.
71
ES 2 398 923 T3
5
Tabla 40
Gel/g de mechón % HHCR 0,75 h % HHCR 1,5 h
de cabello
% HHCR 8 h
% HHCR 24 h
Polímero
del Ej. Nº
Cabello
56
Castaño
Caucásico
0,32
99,0
97,1
92,7
91,2
58
Castaño
Caucásico
0,32
100,0
96,1
90,5
86,6
57
Castaño
Caucásico
0,32
99,0
98,0
82,8
81,3
59
Castaño
Caucásico
0,32
96,7
95,7
73,8
72,4
Ejemplo 88
Se formula un gel de baño transparente con los ingredientes expuestos en la tabla a continuación y utilizando el
procedimiento de formulación de álcali posterior.
Tabla 41
Ingrediente
10
15
1
Agua D.I.
% en
peso
c.s.
2
EDTA tetrasódico (agente quelante)
0,05
3
Conservante Phenonip®
0,05
4
7,50
5
Polímero en Emulsión Catiónica de los Ej. 56-59 (20% en peso de sólidos en el polímero)
(modificador de la reología/acondicionador)
Laureth Sulfato Sódico (2 moles de etoxilado; solución acuosa al 28%) (tensioactivo)
40,00
6
Cocamidopropil Betaína (35%) (tensioactivo secundario)
16,67
7
Ácido Cítrico (50%) a pH (neutralizador)
c.s.
8
Hidróxido Sódico (18%) a pH (agente ajustador del pH)
c.s.
Cada uno de los polímeros de los Ejemplos 56 a 59 se dispersan en agua desionizada (ingrediente Nº 1) y se
mezclan hasta que se obtiene una dispersión homogénea. Los ingredientes Nº 2 y 3 se añaden después con la
mezcla. El ingrediente Nº 6 se añade a la dispersión y se mezcla. El pH de cada formulación se ajusta a pH 6,0 con
ácido cítrico (ingrediente Nº 7) para aumentar la viscosidad de la composición. Una muestra de cada composición se
ensaya para las propiedades de viscosidad y se registra. El pH de cada composición se ajusta mediante álcali
posterior con hidróxido sódico (ingrediente Nº 8) y las propiedades de viscosidad se registran de nuevo como se
expone en la tabla a continuación.
Tabla 42
Ej. Nº
88A
88B
88C
88D
Polímero del Ej.
58
59
56
57
pH 6,0
7.040
6.660
5.320
4.320
pH 4,0
9.960
9.500
8.280
6.380
pH 6,0*
8.600
8.040
7.120
5.500
pH 6,0
28,5
31,2
55,1
87,7
pH 4,0
25,7
29,8
49,5
79,4
pH 6,0
30,1
34,5
56,6
90,8
Lecturas a las 24 horas
Viscosidad (mPa⋅s)
Turbidez (NTU)
Una realización ejemplar de la invención se refiere a una composición que comprende:
72
ES 2 398 923 T3
(I) un polímero formado a partir de la polimerización de una mezcla de monómeros que comprende:
5
10
15
20
a) al menos un macrómero que contiene silicona seleccionado entre las Fórmulas III, IIIa, IV y VIa
anteriores en combinación opcional con un monómero seleccionado entre:
b) al menos un mónomero no iónico;
c) al menos un mónomero de vinilo ácido;
d) al menos un mónomero de vinilo catiónico;
e) al menos un mónomero de vinilo asociativo;
f) al menos un mónomero de vinilo semihidrófobo,
g) un monómero de reticulación; y mezclas de los mismos, y mezclas de los mismos;
(II) un ingrediente seleccionado entre agua, un tensioactivo, un modificador de la reología y mezclas de los
mismos; y en combinación opcional con
(III) uno o más componentes seleccionados entre quelantes, acondicionadores, diluyentes, fragancias,
pigmentos, colorantes, antioxidantes, humectantes de la piel y acondicionadores del cabello, lubricantes,
barreras para la humedad y emolientes, neutralizadores, opacificantes, principios activos farmacéuticos,
conservantes, disolventes, adyuvantes de la dispersión, protectores solares, tensioactivos, polímeros,
acondicionadores, vitaminas, ajustadores de la viscosidad, modificadores de la viscosidad, agentes
neutralizantes, agentes ajustadores del pH y emulsionantes.
En otra realización ejemplar de la invención, el macrómero que contiene silicona está representado por las fórmulas:
Fórmula IIIa
25
30
Fórmula IVa
e isómeros de las mismas, en las que R', R1, R2, R3, R4, R5, R6, EO(OE), PO(OP), a, b, c, n, x, y y z son como se
han definido anteriormente.
Ejemplo 89
35
Una cera moldeadora del cabello lavable se formula con los ingredientes expuestos en la Tabla 43.
Tabla 43
Ingredientes
Parte A
% en peso
1
Butilenglicol
2,0
2
Metil Guceth-10
1,0
3
Agua D.I.
52,31
4
EDTA Disódico
0,05
5
Acetato de Tocoferilo
0,10
73
ES 2 398 923 T3
Parte B
6
Vaselina
12,0
7
Hidroxi Estearato de Isoestearilo
1,0
8
Isostearato de Isopropilo
1,0
9
Octanato de Etilhexilo
1,0
10
Cera de Carnauba
4,0
11
Cera Microcristalina
4,0
12
Alcohol Cetearílico (y) Ceteareth-20
5,0
13
Ceteareth-25
1,0
14
Polímero del Ejemplo 35 (30% en peso de sólidos en el polímero)
5,74
15
Agua D.I.
3,00
16
Trietanolamina (99%)
1,25
17
Agua Desionizada
5,00
18
Fragancia (CA203005)
0,05
19
Metilisotiazolinona
0,50
Parte C
Parte D
Parte E
5
10
15
Los ingredientes de la Parte A se mezclan y calientan a 75 ºC. Los ingredientes de la Parte B se mezclan y calientan
a una temperatura que varía entre 70º y 80 ºC durante un periodo de tiempo hasta que los ingredientes se funden
completamente y se obtiene una mezcla homogénea. La Parte A se añade lentamente a la Parte B con mezcla
continua de 300 a 500 rpm mientras se mantiene la temperatura entre 70º y 80 ºC. Los componentes de la Parte A y
B se mezclan hasta que se obtiene una mezcla uniforme. Se deja que la mezcla de la Parte AB se enfríe a una
temperatura entre 60º y 70 ºC. Los ingredientes de la Parte C se combinan y se añaden a la mezcla de la Parte AB
mientras se mantiene la temperatura de la mezcla entre 60º y 70 ºC. Los ingredientes de la Parte D se combinan y
se añaden a la mezcla de la Parte ABC con mezcla hasta que se obtiene una mezcla uniforme. La mezcla de la
Parte ABCD se deja enfriar a 50 ºC mientras los ingredientes de la Parte E se añaden secuencialmente a la mezcla.
Se determina que el valor de pH de la composición es 7,4. La mezcla se deja enfriar a una temperatura entre 40 º y
45 ºC, se vierte en un recipiente y se deja solidificar para dar el producto de cera para el cabello. El producto tiene
un aspecto de brillante a blanquecino. El producto se deja reposar durante un periodo de 24 horas, punto en el cual
la viscosidad Brookfield del producto se mide a 40 ºC a 20 rpm usando un husillo del Nº 7 y se determina que es de
150.000 mPa⋅s.
Ejemplo 90
20
Una cera para cabello ondulado transparente se formula con los ingredientes expuestos en la Tabla 44. La
formulación proporciona un peinado al cabello definido aunque flexible y da una sensación y aspecto no graso así
como un aspecto transparente cuando se aplica al cabello.
Tabla 44
Ingredientes
Parte A
% en peso
1
Agua D.I.
62,22
2
Cetereth-25
25,00
3
Glicerina
5,00
4
D-Pantenol
0,05
5
EDTA Disódico
0,03
Parte B
74
ES 2 398 923 T3
6
Polímero del Ejemplo 35 (30% en peso de sólidos en el polímero)
3,00
Parte C
7
Hidróxido Sódico (18% en peso de solución acuosa)
1,2-1,3
Parte D
5
10
8
Dimeticona de PEG-12
3,00
9
Hidantoína de DMDM y Butilcarbamato de Yodopropinilo
0,40
El EDTA disódico se disuelve en glicerina y los ingredientes de la Parte A restantes se añaden a la solución. La
mezcla de la Parte A se calienta a 80 ºC con mezcla con agitación lenta hasta que se obtiene una mezcla uniforme.
La mezcla de la Parte A se enfría con agitación a 60 ºC mientras la Parte B se añade a la Parte A y se mezcla hasta
que se hace homogéneo. La mezcla de la Parte AB se neutraliza con la Parte C. Con agitación moderada, los
ingredientes de la Parte D se añaden y se mezclan hasta que se hace uniforme. La composición ABCD se agita
lentamente y se deja enfriar. Cuando el lote se enfría a una temperatura de 40º a 45 ºC se vierte en un recipiente de
boca ancha y se deja enfriar. El producto de cera para cabello ondulado transparente se deja reposar durante un
periodo de 24 horas, punto en el cual se mide la viscosidad Brookfield a 25 ºC y 20 rpm usando un husillo del Nº 7 y
se determina que es de 150.000 mPa⋅s.
Ejemplo 91
15
20
Los bálsamos para peinado de cabello que incorporan color, mica y/o brillo se formulan a partir de los ingredientes
expuestos en la Tabla 45. La formulación promueve una mejor capacidad de lavado, menor acumulación de
residuos, mantenimiento de más larga duración y una sensación no grasa en el cabello. Adicionalmente, cuando la
formulación se aplica al cabello presenta propiedades de rigidez excelentes sin el crujido concomitante ni los
residuos cerosos excesivos intrínsecos a los productos capilares cerosos disponibles en el mercado hoy en día.
Tabla 45
Ingredientes
Parte A
% en peso
1
Aceite de Ricino Hidrogenado PEG-40
10
2
Aceite Mineral
10
3
Dioctanoato de Neopentilglicol
-
4
PEG-90M
-
5
Oleth-10
10
6
Oleth-20
11
7
Alcohol Cetearílico
2
8
Propil Parabeno
0,2
Parte B
9
Agua D.I.
10
Glicerina
c.s. a 100% en
peso
7
Ingredientes
% en peso
11
Propilenglicol
5
12
Metilparabeno
0,2
Polímero del Ejemplo 35 (30% en peso de
sólidos en el polímero)
5,0
Parte C
13
Parte D
14
Hidróxido Sódico
c.s. a pH 7
Parte E
15
Mica
75
ES 2 398 923 T3
16
Color (Azul FD&C Nº 1)
0,3
17
Agua D.I.
5,0
18
Brillo
0,3
19
Fragancia
0,5
Parte F
5
10
Los ingredientes de la Parte A se mezclan y calientan a aproximadamente 75 ºC. Los ingredientes de la Parte B se
mezclan y calientan a una temperatura que varía entre 70 ºC y 80 ºC durante un periodo de tiempo hasta que los
ingredientes se funden completamente y se obtiene una mezcla homogénea. La Parte B se añade lentamente a la
Parte A con mezcla continua de 300 a 500 rpm mientras se mantiene la temperatura entre 70 ºC y 80 ºC. Los
componentes de las Partes A y B se mezclan hasta que se obtiene una mezcla uniforme. La mezcla de la Parte AB
se deja enfriar a una temperatura entre 60 º y 70 ºC. El ingrediente de la Parte C se añade a la mezcla de la Parte
AB mientras se mantiene la temperatura de la mezcla entre 60º y 70 ºC. El ingrediente de la Parte D se añade a la
mezcla de la Parte ABC con mezcla hasta que se obtiene una combinación uniforme. La combinación de la Parte
ABCD se mantiene a aproximadamente 60 ºC tras lo cual los ingredientes de la Parte E y la Parte F se añaden
secuencialmente con mezcla para conseguir una combinación homogénea. Se determina que el valor de pH de la
composición es 7,3. La composición se deja enfriar a una temperatura entre 40 º y 45 ºC, se vierte en un recipiente y
se deja solidificar para dar el producto de cera para el cabello.
15
76
ES 2 398 923 T3
REIVINDICACIONES
1. Una composición que comprende:
5
A) un polímero polimerizado a partir de una composición de monómero que comprende al menos un
macrómero de copoliol de dimeticona seleccionado entre las fórmulas III y IV:
III
10
IV
25
En las que, en la fórmula III, R y R' representan independientemente hidrógeno y un resto anhídrido cíclico,
con la condición de que R y R' no representan ambos hidrógeno al mismo tiempo, R1 y R2 representan
independientemente un radical seleccionado entre alquilo C1 a C30, alquilo C1 a C20 halo sustituido,
cicloalquilo C3 a C8, arilo C6 a C14 y alquenilo C2 a C20, E representa un radical etileno divalente, P
representa independientemente un radical propileno divalente, a, b y c son independientemente de 0 a 100;
y n es de 0 a 200, E tomado junto con el átomo de oxígeno al que está fijado representa un resto óxido de
etileno (EO u OE) y P tomado junto con el átomo de oxígeno al que está fijado representa un resto óxido de
propileno (PO u OP), en la que los restos EO y PO pueden estar dispuestos en un orden aleatorio, no
aleatorio y por bloques;
en la que, en la fórmula IV, R1 y R2, E, P, a, b y c son como se han definido anteriormente, R3 representa
una radical seleccionado entre alquilo C1 a C30, alquilo C1 a C20 halo sustituido, cicloalquilo C3 a C8, arilo C6
a C14 y alquenilo C2 a C20, R4 representa un radical seleccionado entre alquilo C1 a C30, arilo C6 a C14 y
alquenilo C2 a C20, x es de 0 a 200, y es de 1 a 200, z ≤ y; y
en la que dicho resto anhídrido cíclico con las fórmulas III y IV está representado por la fórmula:
30
5
6
5
en la que R y R se seleccionan independientemente entre hidrógeno y metilo, con la condición de que R
6
y R no representan ambos metilo al mismo tiempo;
B) al menos un disolvente o diluyente.
15
20
35
40
45
2. Una composición de la reivindicación 1, que contiene adicionalmente C) uno o más ingredientes seleccionados
entre un tensioactivo o tensioactivos, un modificador o modificadores de la reología, un ajustador o ajustadores de la
viscosidad, un emoliente o emolientes, un humectante o humectantes, un lubricante o lubricantes, un emulsionante o
emulsionantes, un acondicionador o acondicionadores, un estructurante o estructurantes, un fijador o fijadores, un
opacificante u opacificantes, un adyuvante o adyuvantes de dispersión, un antioxidante o antioxidantes, un agente o
agentes protectores solares, un agente o agentes antitranspirantes, un principio o principios activos farmacéuticos,
una vitamina o vitaminas, un conservante o conservantes, un agente o agentes antimicrobianos, un agente o
agentes antifúngicos, un extracto o extractos botánicos, un agente o agentes anticaspa, un abrasivo o abrasivos, un
agente o agentes quelantes, un agente o agentes ajustadores del pH, un agente o agentes neutralizantes, una
fragancia o fragancias, un pigmento o pigmentos, un colorante o colorantes, un agente o agentes opalescentes, un
propulsor o propulsores, un agente o agentes oxidantes, un agente o agentes antiestáticos y combinaciones de los
mismos.
3. Una composición de la reivindicación 1 o 2, en la que dicha composición de monómero comprende
adicionalmente al menos un monómero seleccionado entre:
a) al menos un mónomero de vinilo no iónico;
77
ES 2 398 923 T3
5
b) al menos un mónomero de vinilo ácido;
c) al menos un mónomero de vinilo catiónico;
d) al menos un mónomero de vinilo asociativo;
e) al menos un mónomero de vinilo semihidrófobo,
f) al menos un monómero reticulante; y mezclas de los mismos.
4. Una composición de la reivindicación 3, en la que dicho monómero de vinilo no iónico se selecciona entre al
menos un monómero representado por las fórmulas:
10
CH2=C(X)Z;
CH2=CH-OC(O)R7
15
20
25
30
35
40
45
en las que X es H o metilo; y Z es -C(O)OR8, -C(O)NH2, -C(O)NHR8, -C(O)N(R8)2, -C6H4R8, -C6H4OR8, -C6H4CI, C6H11, -C6H7(R8)(R8)(R8), -CN, -NHC(O)CH3, -NHC(O) H, N-(2-pirrolidonilo), N-caprolactamilo, -C(O)NHC(CH3)3, C(O)NHCH2CH2-N-etilenurea, -Si(R7)3, -C(O)O(CH2)xSi(R7)3, -C(O)NH(CH2)xSi(R7)3, o -(CH2)xSi(R7)3; x es un número
entero que varía de 1 a 6; R7 representa independientemente alquilo C1 a C18 lineal y ramificado; R8 representa
independientemente alquilo C1 a C30 lineal y ramificado, alquilo C2 a C30 sustituido con hidroxi y alquilo C1 a C30
sustituido con halógeno.
5. Una composición de la reivindicación 3, en la que dicho monómero de vinilo ácido contiene al menos un grupo
ácido seleccionado entre un grupo ácido carboxílico y sales del mismo, un grupo ácido sulfónico y sales del mismo y
un grupo ácido fosfórico y sales del mismo.
6. Una composición de la reivindicación 5, en la que dicho monómero de vinilo ácido se selecciona entre ácido
acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido
aconítico, monoésteres de alquilo C1 a C18 de ácido maleico, fumárico, itacónico o aconítico, anhídridos de ácidos
dicarboxílicos, ácido vinil sulfónico, metacrilato de 2-sulfoetilo, ácido estireno sulfónico, ácido 2-acrilamido-2metilpropano sulfónico, ácido aliloxibenceno sulfónico, ácido vinil fosfónico, ácido alil fosfónico, ácido 3acrilamidopropil fosfónico y sales de los mismos y mezclas de los mismos.
7. Una composición de la reivindicación 3, en la que dicho monómero de vinilo catiónico se selecciona entre
(met)acrilato de mono-alquil (C1 a C4) aminoalquilo (C1 a C8), un (met)acrilato de dialquil-(C1 a C4) aminoalquilo (C1 a
C8), una (met)acrilamida de monoalquil-(C1 a C4) aminoalquilo (C1 a C8), una (met)acrilamida de dialquil-(C1 a C4)
aminoalquilo (C1 a C8), una (met)acrilamida heterocíclica que contiene nitrógeno, un (met)acrilato heterocíclico que
contiene nitrógeno; y sales de los mismos y mezclas de los mismos.
8. Una composición de la reivindicación 7, en la que dicho monómero de vinilo catiónico se selecciona entre
(met)acrilato de 2-(N,N-dimetilamino)etilo, (met)acrilato de 3-(N,N-dimetilamino)propilo, (met)acrilato de 4-(N,Ndimetilamino)butilo, (met)acrilato de (N,N-dimetilamino)-t-butilo, (met)acrilato de 2-(terc-butilamino)etilo, (met)acrilato
de 2-(N,N-dietilamino)etilo, (met)acrilato de 3-(N,N-dietilamino)propilo, acrilato de 2-(N,N-dimetilamino)neopentilo,
(met)acrilato de 4-(N,N-dietilamino)butilo, (met)acrilato de 2-(N,N-dipropilamino)etilo, (met)acrilato de 3-(N,Ndipropilamino)propilo, (met)acrilato de 4-(N,N-dipropilamino)butilo, (met)acrilato de 3-(N,N-dimetilamino)propilo,
(met)acrilato de 2-(4-morfolinil)etilo, acrilato de 2-(4-morfolinil)etilo, (met)acrilamida de N'-(2-N,N-dimetilamino)etilo,
(met)acrilamida de 2-(N,N-dimetilamino)propilo, (met)acrilamida de N'-(3-N,N-dimetilamino)propilo, N-(2piridil)acrilamida, (met)acrilamida de N-(2-imidazoilo), (met)acrilamida de N-(4-morfolinilo), acrilamida de N-(4morfolinilo), 2-vinil piridina, 4-vinil piridina, N-vinil-2-metilimidazol, N-vinilimidazol, N-vinil-4-metilimidazol y Nviniloxazolidona; y sales de los mismos; y mezclas de los mismos.
50
9. Una composición de la reivindicación 7, en la que dicho monómero de vinilo catiónico se selecciona entre cloruro
de propil metacrilamida de 3-trimetilamonio, cloruro de propil acrilamida de 3-trimetilamonio, metacrilato de N,Ndimetilaminoetilo cuaternizado con sulfato de alquilo C1 a C30, metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo cuaternizado con
cloruro de metilo, vinil imidazol cuaternizado, metacriloil etil betaína y metacriloil N-óxido.
55
10. Una composición de la reivindicación 3, en la que dicho monómero de vinilo asociativo se selecciona entre al
menos un monómero representado por la fórmula:
60
en la que, cada R9 es independientemente H, alquilo C1 a C30, -C(O)OH, o -C(O)OR10; R10 es alquilo C1 a C30; A es CH2C(O)O-, -C(O)O-, -O-, -CH2O-, -NHC(O)NH-, -C(O)NH-, -Ar-(CE2)z-NHC(O)O-, -Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-, o 78
ES 2 398 923 T3
5
10
15
CH2CH2NHC(O)-; Ar es un arilo divalente; E es H o metilo; z es 0 o 1; k es un número entero en el intervalo de 0 a
30 y m es 0 o 1, con la condición de que cuando k es 0, m es 0 y cuando k está en el intervalo de 1 a 30, m es 1;
(R11-O)n representa un resto polioxialquileno de C2 a C4 unidades oxialquileno, en el que R11 es C2H4, C3H6, C4H8 o
mezclas de los mismos y n es un número entero en el intervalo de 5 a 250; Y es -R11O-, -R11NH-, -C(O)-, -C(O)NH-, R11NHC(O)NH-, o-C(O)NHC(O)-; y R12 es un alquilo sustituido o no sustituido seleccionado entre alquilo lineal C8 a
C40, un alquilo ramificado C8 a C40, un alquilo carbocíclico C8 a C40, un fenilo sustituido con alquilo C2 a C40, un
alquilo C2 a C40 sustituido con arilo, y un éster complejo C8 a C80; en el que R11 y R12 opcionalmente incluyen uno o
más sustituyentes seleccionados entre un hidroxilo, alcoxilo y halógeno.
11. Una composición de la reivindicación 10, en la que dicho monómero de vinilo asociativo se selecciona entre
metacrilato polietoxilado de cetilo, metacrilato polietoxilado de cetearilo, (met)acrilato polietoxilado de estearilo,
(met)acrilato polietoxilado de araquidilo, metacrilato polietoxilado de behenilo, metacrilato polietoxilado de laurilo,
(met)acrilato polietoxilado de cerotilo, (met)acrilato polietoxilado de montanilo, (met)acrilato polietoxilado de melisilo,
(met)acrilato polietoxilado de lacerilo, metacrilato polietoxilado de triestiril fenol, metacrilato polietoxilado de aceite de
ricino hidrogenado, (met)acrilato polietoxilado de cánola y metacrilato polietoxilado de colesterol, en el que la porción
polietoxilada del monómero contiene de 5 a 100 unidades de repetición óxido de etileno.
12. Una composición de la reivindicación 3, en la que dicho monómero de vinilo semihidrófobo se selecciona entre al
menos un monómero representado por la fórmula:
20
25
30
35
en la que cada R9 es independientemente H, alquilo C1 a C30, -C(O)OH, o -C(O)OR10; R10 es alquilo C1 a C30; A es CH2C(O)O-, -C(O)O-, -O-, -CH2O-, -NHC(O)NH-, -C(O)NH-, -Ar-(CE2)z-NHC(O)O-, -Ar-(CE2)z-NHC(O)NH-, o CH2CH2NHC(O)-; Ar es un arilo divalente; E es H o metilo; z es 0 o 1; k es un número entero en el intervalo de 0 a
30 y m es de 0 o 1, con la condición de que cuando k es 0, m es 0, y cuando k está en el intervalo de 1 a 30, m es 1;
(R11-O)n representa un resto polioxialquileno de C2 a C4 unidades oxialquileno, en el que R11 es C2H4, C3H6, C4H8 o
mezclas de los mismos y n es un número entero en el intervalo de 5 a 250; Y es -R11O-, -R11NH-, -C(O)-, -C(O)NH-, R11NHC(O)NH-, o-C(O)NHC(O)-; en la que R11 incluye opcionalmente uno o más sustituyentes seleccionados entre
hidroxilo, alcoxilo y halógeno; D es un alquilo C8 a C30 insaturado o un alquilo C8 a C30 insaturado sustituido con
carboxi; y R13 es H o alquilo C1 a C4.
13. Una composición de la reivindicación 12, en la que dicho monómero de vinilo semihidrófobo está representado
por al menos un monómero de las fórmulas:
CH2=CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH
CH2=CH-CH2O(C3H6P)d(C2H4P)eH;
40
45
en las que a es un número entero de 2, 3 o 4; b es un número entero en el intervalo de 1 a 10, c es un número
entero en el intervalo de 5 a 50, d es un número entero en el intervalo de 1 a 10; e es un número entero en el
intervalo de 5 a 50.
14. Una composición de la reivindicación 1, en la que dicha composición de monómero comprende del 0 al 5 por
ciento en peso (basado en el peso de los monómeros totales) de un monómero de reticulación.
15. Una composición de la reivindicación 1, en la que dicha composición de monómero comprende al menos el 0,01
por ciento en peso basado en el peso de monómero total de un agente de transferencia de cadena.
50
16. Una composición de la reivindicación 1, en la que dicha composición comprende un ingrediente seleccionado
entre un estructurante o estructurantes, un humectante o humectantes, un emoliente o emolientes, un fijador o
fijadores, un tensioactivo o tensioactivos, un modificador o modificadores de la reología, un neutralizador o
neutralizadores, un acondicionador y combinaciones de los mismos.
55
17. Una composición de la reivindicación 16, en la que dicha composición comprende adicionalmente un ingrediente
seleccionado entre un disolvente auxiliar, un propulsor y combinaciones de los mismos.
79
ES 2 398 923 T3
18. Una composición de la reivindicación 17, en la que dicha composición está en forma de una crema, pomada, gel,
pasta, ungüento, pulverización, loción, inyección y espuma tipo mouse.
5
19. Una composición de la reivindicación 1, que es una composición para el cuidado del cabello que comprende:
A) un polímero polimerizado a partir de una composición de monómero que comprende:
(i) al menos un macrómero de copoliol de dimeticona seleccionado entre las fórmulas III y IV:
10
III
IV
15
20
25
30
35
en las que, en la fórmula III, R y R' representan independientemente hidrógeno y un resto anhídrido cíclico,
con la condición de que R y R' no representen ambos hidrógeno al mismo tiempo, R1 y R2 representan
independientemente un radical seleccionado entre alquilo C1 a C30, alquilo C1 a C20 halo sustituido,
cicloalquilo C3 a C8, arilo C6 a C14 y alquenilo C2 a C20, E representa un radical etileno divalente, P
representa independientemente un radical propileno divalente, a, b y c son independientemente de 0 a 100;
y n es de 0 a 200, E tomado junto con el átomo de oxígeno al que está fijado representa un resto óxido de
etileno (EO u OE) y P tomado junto con el átomo de oxígeno al que está unido representa un resto óxido de
propileno (PO u OP), en la que los restos EO y PO pueden disponerse en un orden aleatorio, no aleatorio y
de bloques; en la que, en la fórmula IV, R1 y R2, E, P, a, b y c son como se han definido anteriormente, R3
representa un radical seleccionado entre alquilo C1 a C30, alquilo C1 a C20 halo sustituido, cicloalquilo C3 a
C8, arilo C6 a C14 y alquenilo C2 a C20, R4 representa un radical seleccionado entre alquilo C1 a C30, arilo C6
a C14 y alquenilo C2 a C20, x es de 0 a 200, y es de 1 a 200, z ≤ y; y en el que dicho resto anhídrido cíclico
en las fórmulas III y IV está representado por la fórmula:
5
6
5
en la que R y R se seleccionan independientemente entre hidrógeno y metilo, con la condición de que R
y R6 no representen ambos metilo al mismo tiempo;
(ii) al menos un mónomero de vinilo ácido;
(iii) al menos un mónomero de vinilo no iónico;
(iv) al menos un mónomero de vinilo asociativo; y opcionalmente
(v) al menos un mónomero de reticulación;
40
B) al menos un disolvente o diluyente;
C) al menos un ingrediente seleccionado entre el grupo de un estructurante, un modificador de la reología, un
acondicionador, una tensioactivo, un emoliente, un humectante, un neutralizador, un agente ajustador del pH,
un agente quelante, un fijador auxiliar, un conservante, una fragancia, un agente opalescente, y combinaciones
de los mismos.
45
20. Una composición de la reivindicación 19 en la dicho estructurante se selecciona entre al menos una cera, al
menos un alcohol graso y ésteres de los mismos, al menos un ácido graso y ésteres de los mismos, vaselina y
combinaciones de los mismos.
21. Una composición de la reivindicación 19, en la que dicho monómero de vinilo no iónico se selecciona entre
80
ES 2 398 923 T3
5
10
(met)acrilatos de alquilo C1 a C30, (met)acrilatos de ciclohexilo, (met)acrilatos de 3,3,5-trimetilciclohexilo,
(met)acrilamidas de alquilo C1 a C30, estireno, vinil tolueno, butil estireno, isopropil estireno, p-cloro estireno, acetato
de vinilo, butirato de vinilo, caprolato de vinilo, pivalato de vinilo, neodecanoato de vinilo, metacrilonitrilo, acrilonitrilo,
trimetilvinilsilano,
dimetiletilvinilsilano,
alildimetilvinilsilano,
aliltrimetilsilano,
3-acrilamidopropiltrimetilsilano,
metacrilato de 3-trimetilsililpropilo, metacrilato de 2-hidroxietilo (HEMA), acrilato de 2-hidroxietilo (2-HEA), acrilato de
3-hidroxipropilo, mono(met)acrilato de glicerol, mono(met)acrilato de tris(hidroximetil)etano, mono(met)acrilato de
pentaeritritol, N-hidroximetil (met)acrilamida, 2-hidroxietil (met)acrilamida, 3-hidroxipropil (met)acrilamida,
(met)acrilamida, t-octil(met)acrilamida, N-(2,3-dihidroxipropil) acrilamida, t-butil(met)acrilamida, N-vinil caprolactama,
N-vinil pirrolidona, metacrilamidoetil-N-etileneurea, (met)acrilato de metoxietilo, (met)acrilato de 2-(2-etoxietoxi)etilo y
mezclas de los mismos.
22. Una composición de la reivindicación 19, en forma de una crema, gel, pomada, pasta, espuma tipo mouse,
pulverización o inyección.
15
81
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