專利名稱：調(diào)理/造型四聚物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于頭發(fā)和皮膚護(hù)理組合物的聚合物，更具體涉及具有有益的高防潮性能、低粘性和預(yù)定濁點(diǎn)的調(diào)理和造型四聚物。
背景技術(shù)：
乙烯基吡咯烷酮(VP)與二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)的聚合物廣泛用作頭發(fā)和皮膚組合物的活性成分。盡管這些共聚物通常是用于諸如調(diào)理劑和香波的產(chǎn)品的合適聚合物，但理想的是提供在這些和其他個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中具有改善的性能特征的新聚合物。
發(fā)明概述本申請(qǐng)描述的是在規(guī)定組分范圍內(nèi)、用于頭發(fā)和皮膚護(hù)理組合物，且具有很高的防潮性能、低粘性和有益的高濁點(diǎn)的乙烯基己內(nèi)酰胺(VCL)、乙烯基吡咯烷酮(VP)、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)與C9-C24烷基季銨化二甲基氨基丙基甲基丙烯酸或季銨化(甲基)丙烯酰胺單體的四聚物。
附圖
簡述附圖是本發(fā)明聚合物的HHCR與時(shí)間的關(guān)系曲線。
詳細(xì)描述本發(fā)明的四聚物包含以下四種單體，即A、B、C和D，其組分(wt％)范圍如下
乙烯基己內(nèi)酰胺(5-85％，優(yōu)選55-75％) 乙烯基吡咯烷酮(5-85％，優(yōu)選20-40％) (0.05-20％，優(yōu)選0.1-5％)(C)其中(C)是丙烯酰胺或丙烯酸的衍生物；P是O或NR2；R1、R2、R3、R4獨(dú)立地是H或C1-C5烷基；和R5是C2-C16烷基亞烷基； (0.1-50％，優(yōu)選1-10％)(D)其中(D)是丙烯酰胺或丙烯酸的季銨化衍生物；P是O或NR2；R1、R2、R3、R4獨(dú)立地是H或C1-C5烷基；R5是C2-C16亞烷基；R6是C8-C24烷基；M是鹵化物、甲苯磺酸鹽、磷酸鹽或烷基硫酸鹽陰離子。
本發(fā)明的四聚物是帶有長烷基側(cè)鏈的疏水改性陽離子聚合物。典型的四聚物(VCL-VP-DMAPMA-QDMAPMA)具有以下化學(xué)式
合適的是單體D通過如下季銨化DMAPMA單體(C)制備 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，C是二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺，且
D是丙烯酸或丙烯酰胺的C12-C18烷基季銨化衍生物；優(yōu)選C12烷基季銨化單體；四聚物的重均分子量為約50,000-400,000；優(yōu)選100,000-250,000；它是水溶性的或水分散性的；并在澆到承載表面時(shí)形成透明的防潮疏水膜；它是表面活性的和水解穩(wěn)定的；而且是均勻的四聚物。
本發(fā)明中含有約0.1-10％(重量)四聚物的性能優(yōu)異的化妝品組合物可通過傳統(tǒng)方法制備，在造型配方中可包括其他陽離子、陰離子、非離子或兩性離子聚合物，也可包括陽離子、陰離子、非離子或兩性表面活性劑和其他常用調(diào)理劑。它們還可含有諸如水溶性、水不溶性或油溶性UV過濾劑、顏料、抗自由基劑、抗氧化劑、維生素和維生素原的保護(hù)劑。本發(fā)明組合物中可包含的其他化妝品可接受的添加劑是固定劑、氧化劑、還原劑、染料、清潔劑、增稠劑、香料、珠光劑、穩(wěn)定劑、pH調(diào)節(jié)劑、填料、防腐劑、羥基酸、陽離子和非離子聚醚締合聚氨酯；諸如氨基二甲聚硅氧烷、二甲聚硅氧烷、乙氧基或丙氧基化硅氧烷的硅氧烷；植物油、礦物油、合成油；諸如二元醇或甘油的多元醇；脂族醇、漂白劑和螯合劑。
優(yōu)選的是本發(fā)明的均相四聚物根據(jù)Kou-Chang Liu等在US5626836中描述的方法制備，該方法是在合適的溶劑，即乙醇和水的混合物中的溶液聚合。
本發(fā)明的四聚物可以各種分子量制備，取決于聚合介質(zhì)中存在的鏈轉(zhuǎn)移劑。在混合溶劑體系，例如10-30％EtOH和70-90％水中，分子量一般在約50,000-300,000。高分子量聚合物更適合用于頭發(fā)摩絲、凝膠和洗液中，而低分子量聚合物更適合噴發(fā)劑。對(duì)于約50,000-250,000道爾頓的分子量，優(yōu)選15-30％乙醇和70-85％水的溶劑體系。
通過摻入DMAPMA C12季銨鹽(quat)氯化物單體實(shí)現(xiàn)的在共聚物結(jié)構(gòu)中存在長烷基鏈降低了聚合物的親水性，并改善了它的觸覺性能(低粘性)。
采用單體季銨鹽的優(yōu)點(diǎn)是它也提高了含乙烯基己內(nèi)酰胺的共聚物的濁點(diǎn)。濁點(diǎn)是聚合物從溶液中沉淀形成分散體、沉積物或多相分散體的溫度。一般聚合物溶液的特征是較低的臨界溶液溫度，聚合物在該溫度以上就從溶液中沉積出來。例如，聚(乙烯基己內(nèi)酰胺)的均聚物的特征在于其濁點(diǎn)為34℃。聚(乙烯基吡咯烷酮)的均聚物的特征是濁點(diǎn)高于100℃。所制備的四聚物共(VCL-VP-DMAPMA-C12季銨鹽-DMAPMA氯化物)具有40℃-70℃，優(yōu)選50℃-60℃的理想濁點(diǎn)。在化妝品應(yīng)用中，最好選用濁點(diǎn)高于50℃的聚合物，因?yàn)槠浞€(wěn)定性試驗(yàn)通常在該溫度下進(jìn)行。因此，如果聚合物的特征在于其濁點(diǎn)低于50℃，包含這種材料的配方就認(rèn)為是不穩(wěn)定的。四聚物中較高用量的VP和較低用量的VCL得到較高濁點(diǎn)的聚合物。另一方面，通過降低VP含量，提高了聚合物的保持性，這是頭發(fā)固定劑的關(guān)鍵性能，表示聚合物在高濕度下保持在頭發(fā)上的能力。因此，含有65％VCL的共聚物具有良好的保持性，且濁點(diǎn)在47-50℃之間。此外，在共聚物組合物中添加2-10％DMAPMA-C12季銨鹽氯化物將使?jié)狳c(diǎn)提高2-10℃，使其可被化妝品應(yīng)用接受。
具有合適分子量，一般為50,000-250,000的共(VCL-VP-DMAPMA-C12季銨鹽-DMAPMA氯化物)聚合物，以及具有高含量VCL(高達(dá)75％)和低含量DMAPMA-C12季銨鹽(最多5％)的組合物可用作水基噴發(fā)聚合物。高含量VCL保證了良好的防潮性能，而低含量DMAPMA-C12季銨鹽氯化物提供了良好的觸覺性能，改善了保持性，并提高了濁點(diǎn)，而不會(huì)造成應(yīng)用期間產(chǎn)品過度發(fā)泡。
優(yōu)選組合物是在20-80％乙醇-水中以25-40％的固體制備的70/28/0.4/1.6，GPC重均分子量為110,000，濁點(diǎn)(cP1％)53.5℃。
本發(fā)明的共(VCL-VP-DMAPMA-C12季銨鹽-DMAPMA氯化物)聚合物還通過改變其頭發(fā)感覺和頭發(fā)摩擦提供了對(duì)頭發(fā)的調(diào)理效果。
本發(fā)明組合物的N-氧化物共聚物通過用對(duì)DMAPMA化學(xué)計(jì)算量的過氧化氫處理該聚合物來制備。這種材料的優(yōu)點(diǎn)是氣味、顏色得到改善，且與陰離子表面活性劑的相容性提高。
本發(fā)明現(xiàn)將參考以下實(shí)施例進(jìn)行描述。
實(shí)施例1異丁烯酰氨基丙基月桂基-二甲基氯化銨(MAPLDMAC)的制備將350g DMAPMA和280g氯代十二烯(1.5∶1)的混合物與111.2g水(15％)和6滴濃硫酸一起攪拌。將反應(yīng)混合物加熱到95℃，并使空氣作泡狀通過。轉(zhuǎn)化后接著用氯化物滴定。24小時(shí)后反應(yīng)結(jié)束，冷卻混合物。產(chǎn)物可與水混溶，是15.0％水、69.1％MAPLDMAC和15.9％DMAPMA的混合物。再將其不加提純地用于聚合。
實(shí)施例2VCL/VP/DMAPMA/DMAPMAA-C12Cl季銨鹽(65/31/0.8/3.2)的四聚物，10/90乙醇/水中的33.3％固體將360g水、40g乙醇和6滴20％氫氧化銨水溶液加入1升的夾套釜中。將混合物在氮?dú)獯祾呦乱?00rpm攪拌加熱到78℃。同時(shí)在唧筒(pump)中吸入130g VCL、62g VP和由6.5g DMAPMA-C12季銨鹽氯化物、1.5g DMAPMA與1.4g水組成的9.4g 1-氯代十二烷季銨化的DMAPMA混合物(實(shí)施例1)的混合物。在t＝0時(shí)，在釜中加入0.20g Luperox575(過氧己酸叔戊酯引發(fā)劑)，然后在接下來的3小時(shí)內(nèi)以恒定流量將唧筒中的內(nèi)容物排到釜中。在t＝1、2小時(shí)(每次0.20g)和t＝4、7小時(shí)(每次0.40g)時(shí)再加入Luperox575。加入最后的引發(fā)劑后，在78℃下再攪拌該釜10小時(shí)。冷卻后將反應(yīng)器內(nèi)容物(透明粘稠共聚物溶液)倒入玻璃瓶中。
該產(chǎn)物是用于本發(fā)明方法的相關(guān)數(shù)量的每種單體的預(yù)定組合物指示的VCL、VP、DMAPMA和MAPLDMAC的均相四聚物的醇水溶液，基本上不含任何殘余均聚物或共聚物。該四聚物產(chǎn)物的收率基本上是定量的。
本發(fā)明組合物的N-氧化物共聚物通過用相對(duì)于DMAPMA化學(xué)計(jì)算量(或1.5-5倍過量，以摩爾數(shù)計(jì))的過氧化氫處理該共聚物來制備。
實(shí)施例3-10VCL/VP/DMAPMA/MAPLDMAC的四聚物VCL/VP/DMAPMA/MAPLDMAC及其N-氧化物衍生物的四聚合通過以下與實(shí)施例2中描述的相同方法進(jìn)行。產(chǎn)物及其性能示于下表。
表

組合物 VCL/VP/DMAPMA/DMAPMA-C12H25Cl或VCL/VP/DMAPMA-O/DMAPM A-C12H25Cl(實(shí)施例3-5)CP(1％)-1％溶液的濁點(diǎn)實(shí)施例11調(diào)理膏漂洗配方

說明將A部分溫和緩慢攪拌加熱到60℃。熔化B部分并邊攪拌邊緩慢加入A部分中，直到混合物看起來已很好地混合而且均勻。繼續(xù)緩慢攪拌，將溶液冷卻到室溫。攪拌加入C部分。
實(shí)施例12頭發(fā)增濕劑

混合A并攪拌加熱到75℃。單獨(dú)地，混合B相并加熱到75℃。將B快速攪拌加入A中，然后冷卻到室溫。
實(shí)施例13
調(diào)理香波配方

說明緩慢攪拌加熱A部分至60℃約半小時(shí)或直到溶液變透明。同時(shí)將B部分加熱到55℃，并繼續(xù)攪拌將B部分加入A部分中。移開加熱源。一旦所得溶液達(dá)到45℃就加入C部分。繼續(xù)(緩慢)攪拌至目標(biāo)溶液冷卻到室溫。
實(shí)施例14在實(shí)際使用條件下測(cè)試調(diào)理劑和香波配方，并與采用公知聚合物和表面活性劑的類似配方比較。請(qǐng)專家根據(jù)易梳理性、光澤、殘留和靜電來評(píng)價(jià)處理后頭發(fā)的特性。此外，采用諸如梳理分析和高濕度卷曲保持分析的儀器分析方法。發(fā)現(xiàn)基于本發(fā)明聚合物的產(chǎn)品具有優(yōu)異的濕態(tài)梳理性、優(yōu)異的干燥感覺和柔軟性以及優(yōu)異的濕潤感覺。
實(shí)施例15造型洗液造型洗液配方用1-3％(重量)實(shí)施例3或?qū)嵤├?的四聚物和0.1％防腐劑以水溶液形式制備。
實(shí)施例16高濕度卷曲保持分析(HHCR)用實(shí)施例15中制備的頭發(fā)洗液處理2g發(fā)束，然后用卷筒卷曲，在40℃干燥，并在90％相對(duì)濕度和27℃下進(jìn)行HHCR分析。對(duì)實(shí)施例3和實(shí)施例5的聚合物試樣進(jìn)行的這種試驗(yàn)的結(jié)果示于附圖。
結(jié)果表明，用7.5mg聚合物/1g頭發(fā)處理的頭發(fā)有非常好的HHCR，對(duì)于5mg聚合物/1g頭發(fā)的較低劑量也有較高的值。注意該試驗(yàn)用平均截面積0.0075mm2的深黑頭發(fā)進(jìn)行。
實(shí)施例17非氣溶膠造型噴劑

混合這些成分至均勻。
通過測(cè)量噴出的分布圖案和HHCR測(cè)試該產(chǎn)物。發(fā)現(xiàn)根據(jù)以上組分的產(chǎn)物得到了顆粒很細(xì)小(DV50等于81μm)的良好噴霧圖案，并在7.5mg聚合物/1g頭發(fā)的處理劑量下具有良好的HHCR。
實(shí)施例18透明發(fā)膠Carbopol940漿的制備

將Carbopol940分散在水中，并混合至不再有氣泡，且漿料變得均勻(半透明，米色)。
發(fā)膠的制備

制備A相和B相。將A相和B相混合。用C相調(diào)節(jié)pH值至7。
在頭發(fā)上試驗(yàn)用這種方法制備的發(fā)膠，表現(xiàn)出在頭發(fā)光澤、挺度、快速卷曲、梳理拖曳、梳子殘留、梳理后頭發(fā)上的殘留、可操縱性和靜電方面有良好的特性。還在90％RH下4小時(shí)后表現(xiàn)出94％的高濕度卷曲保持性。
實(shí)施例19摩絲

混合A相各成分，加入每種成分后都混合均勻。用檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至6。將濃縮物倒入罐中，真空卷縮并加入B。
基于本發(fā)明聚合物的造型摩絲配方的特征在于高挺度、高防潮性能和良好的干態(tài)和濕態(tài)感覺。
實(shí)施例20頭發(fā)漂白劑漂白粉

將40g以上無水組合物與80g以下含水組合物混合顯色劑/氧化劑

得到漂白膏，將其涂抹在頭發(fā)上并保持45分鐘，使其均勻漂白黑色自然頭發(fā)，頭發(fā)經(jīng)處理后有很好的調(diào)理感。
實(shí)施例21永久波浪組合物還原組合物

將該還原組合物涂抹在預(yù)先繞在9mm直徑卷發(fā)器上的一綹濕頭發(fā)上。保持10分鐘后，用水徹底沖洗。然后涂抹以下氧化組合物氧化組合物

保持10分鐘后，在用水徹底沖洗。然后從卷發(fā)器上松下頭發(fā)并吹干。對(duì)發(fā)束進(jìn)行的專家檢驗(yàn)表明頭發(fā)具有良好的觸覺性能。
實(shí)施例22
頭發(fā)松弛劑

將預(yù)先混合的A和B分別加熱到75℃，并在A中加入B并快速混合。加入C和D前冷卻到40℃。
該組合物可用于拉直很卷的頭發(fā)。
可制備的皮膚護(hù)理產(chǎn)品的幾個(gè)實(shí)例采用本發(fā)明的聚合物。
實(shí)施例23
氧化性染發(fā)劑

在處理頭發(fā)前將染發(fā)洗液和顯色劑混合形成染發(fā)膏。使頭發(fā)沾滿該產(chǎn)物并保持反應(yīng)30分鐘。然后徹底清洗頭發(fā)并吹干。專家評(píng)估認(rèn)為頭發(fā)在顏色、光澤、表面殘留、感覺和機(jī)械性能方面表現(xiàn)良好。
實(shí)施例24護(hù)膚霜/防曬霜

分散A相并加熱到70-72℃。在另一個(gè)容器中混合B相并加熱到72-75℃。將(A)和(B)混合并加入(C)。混合并冷卻到40℃后加入(D)。
實(shí)施例25
皮膚增濕劑

將水加熱到80℃，將羥乙基纖維素噴淋到水中并勻速攪拌，加入剩下的A相并混合至清澈。熔化并混合B相成分并混合至均勻。在A相中緩慢加入B相。冷卻至室溫。緩慢加入膠原氨基酸并混合至光滑。加入D成分并混合至均勻。
實(shí)施例26
防皺處理膏

在攪拌下混合A并加熱到80℃。加熱B到80℃。將A加入B并劇烈攪拌。均勻后冷卻到35℃并加入C。
實(shí)施例27
浴液

通過先分散聚合物然后加入剩余成分來混合A，加熱到75℃。在相同溫度下混合B。將B加入A同時(shí)混合。加入C并用NaCl調(diào)節(jié)粘度。冷卻到35℃并加入防腐劑和香料。
實(shí)施例28
緊膚膏

分散A相并混合至均勻。加入(B)、(C)和(D)并混合至均勻且清澈。
雖然本發(fā)明已具體參考其某些實(shí)施方案進(jìn)行描述，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對(duì)此進(jìn)行改變和修改。因此本發(fā)明僅受到以下權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.基本上由以下單體組成(wt％)的疏水改性的陽離子四聚物乙烯基己內(nèi)酰胺(5-85％) 乙烯基吡咯烷酮(5-85％) (0.05-20％)(C)其中P是O或NR2；R1、R2、R3、R4獨(dú)立地是H或C1-C5烷基；和R5是C2-C16烷基亞烷基；和 (0.1-50％)(D)其中P是O或NR2；R1、R2、R3、R4獨(dú)立地是H或C1-C5烷基；R5是C2-C16亞烷基；R6是C8-C24烷基；和M是鹵化物、甲苯磺酸鹽或磷酸鹽陰離子。
2.權(quán)利要求1的四聚物，其中(C)是二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺，且(D)是丙烯酰胺或丙烯酸的C8-C18烷基季銨化衍生物。
3.權(quán)利要求2的四聚物，其中(A)為約55-75％；(B)為約20-40％；(C)為約0.1-5％；和(D)為約0.5-10％。
4.權(quán)利要求2的四聚物，其中(D)是C12烷基季銨化單體。
5.權(quán)利要求1的四聚物，其中重均分子量為50,000-400,000。
6.權(quán)利要求5的四聚物，其中所述分子量為100,000-250,000。
7.權(quán)利要求2的四聚物，它是水溶性的或水分散性的。
8.權(quán)利要求1的四聚物，當(dāng)其澆在承載表面上時(shí)形成透明的防潮疏水膜。
9.權(quán)利要求1的四聚物，它是表面活性的和水解穩(wěn)定的。
10.權(quán)利要求1的四聚物，它是均相四聚物。
11.權(quán)利要求1的四聚物，其中(C)是N-氧化物衍生物。
12.包含約0.1-10重量％權(quán)利要求1的四聚物的化妝品組合物。
13.權(quán)利要求12的化妝品組合物，它是頭發(fā)或皮膚護(hù)理產(chǎn)品。
14.權(quán)利要求12的化妝品組合物，它是皮膚收緊產(chǎn)品。
15.權(quán)利要求1的四聚物的制備方法，包括在醇水溶劑混合物中聚合所述單體。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述溶劑混合物是10-30wt％乙醇和70-90wt％水。
全文摘要
描述了在規(guī)定組分范圍內(nèi)，乙烯基己內(nèi)酰胺(VCL)、乙烯基吡咯烷酮(VP)、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)與C
文檔編號(hào)A61Q19/10GK1953998SQ200580015451
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月18日
發(fā)明者J·-C·創(chuàng), J·亞喬維茨, T·溫克勒, A·J·克勞斯 申請(qǐng)人:Isp投資有限公司