CH628242A5

CH628242A5 - Composition de polymere lubrifiante a base de sel polymere et d'un monoalcool.

Info

Publication number: CH628242A5
Application number: CH167978A
Authority: CH
Inventors: Larry D Lundmark; Allan Melby; Ho-Ming Chun
Original assignee: Henkel Corp
Priority date: 1977-02-16
Filing date: 1978-02-15
Publication date: 1982-02-26
Also published as: GB1581621A; FR2381097A1; US4065422A; CA1112174A; ATA893577A; NL7714042A; BE863465A; FR2381097B1; AT371995B; DE2805130A1; DE2805130C2; IT1091692B

Description

La présente invention concerne une composition de polymère lubrifiante pour l'hygiène personnelle, qui rend onctueux au toucher le substrat auquel on l'applique.

On trouve dans le commerce de nombreux articles alcoolisés pour l'hygiène personnelle. On prépare généralement ces compositions alcoolisées de telle sorte que l'alcool constitue le support ou le solvant du reste de la composition et, également dans le cas des alcools de poids moléculaire élevé tels l'alcool cétylique ou l'alcool stéarylique, pour que l'alcool constitue un support et ait également un effet émollient sur la peau. En plus de l'effet émollient, il est souhaitable que les compositions alcoolisées pour l'hygiène personnelle rendent la peau ou les cheveux doux ou soyeux au toucher. En plus d'un contact agréable, ces compositions peuvent également faire briller les cheveux et faciliter la coiffure.

La titulaire à découvert que, lorsqu'on incorpore aux compositions alcoolisées pour l'hygiène personnelle des sels polymères de poids moléculaire élevé d'acide acrylamido-2 méthyl-2 propanesulfonique, on obtient un toucher onctueux.

Les emplois précédents des polymères d'acide acrylamido-2 méthyl-2 propanesulfonique ne concernaient pas les produits d'hygiène personnelle. Par exemple, la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne N° DOS 2153292 suggère l'emploi c=0

I

nh

I

ch3-c-ch2s03-

ch3

où x a une valeur telle que le poids moléculaire de la portion anionique du polymère soit compris entre 1000000 et 5000000, et b) 99,99 à 1,0% en poids d'un monoalcool.

On peut modifier la composition ci-dessus pour obtenir une composition aqueuse très visqueuse en lui incorporant comme composant c 1 à 90% en poids d'eau.

Dans la présente description et les revendications, les pourcentages et rapports sont exprimés en poids, sauf indications contraires.

Les matières qui se sont révélées lubrifier les substrats kératini* ques tels que là peau ou les cheveux sont des polymères d'acryl-amido-2 méthyl-2 propanesulfonate. Le brevet canadien N° 864433 et la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne N° DOS 2153292 décrivent la préparation de tels polymères.

On peut préparer le polymère lubrifiant (composant a) ayant la structure précédemment indiquée à partir d'un acide de formule:

O

Il ' -

CH2= CH—C—NH—C(CH3)2—CH2S03H

ou d'un sel correspondant. On peut effectuer la réaction de polyméri-55 sation en solution, en émulsion ou en suspension. De façon pratique, le milieu de polymérisation estl'eau, le monoalcool ou un de leurs mélanges. Le choix du milieu dépend des conditions que doit remplir le produit d'hygiène personnelle final que l'on désire préparer.

La réaction de polymérisation est sensible à la température, au 60 pH et à l'action des catalyseurs. Il est également souhaitable . d'éliminer l'oxygène du réacteur utilisé pour former le polymère, car l'oxygène inhibe le processus de polymérisation. .Les catalyseurs que l'on ajoute pour accroître la vitesse de polymérisation sont des composés tels que le bisulfite d'ammonium, le sulfate ferreux, le « peroxyde d'hydrogène, le métabisulfite de sodium et d'autres catalyseurs redox.

Pour ajuster le poids moléculaire du polymère, on peut modifier la quantité de catalyseur, le pH Ou la vitesse d'addition du monomère

50

3

628 242

dans le réacteur. On peut, pour faciliter la polymérisation, transformer le monomère de la forme acide en un sel soluble dans l'eau. Ce stade est de façon générale très souhaitable, car l'application du produit d'hygiène personnelle sur la peau requiert que son pH ne soit pas irritant. Le pH d'un produit d'hygiène personnelle doit être compris entre environ 3 et environ 10, de préférence entre environ 4,5 et environ 9,0 et mieux entre environ 5 et environ 8. Dans les gammes précitées, une partie du polymère peut être sous la forme acide. Les sels du polymère renferment de préférence comme cations le sodium, le potassium, l'ammonium, la monoéthanolamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, l'amino-2 méthyl-2 propanol-1 et leurs mélanges. Cette liste des sels hydrosolubles que l'on peut utiliser est purement illustrative. Les sels insolubles dans l'eau peuvent également être mis enjeu dans la composition lorsque la précipitation du polymère n'a pas d'effet nuisible sur le produit d'hygiène personnelle. Les produits dans lesquels on peut utiliser des sels du polymère insolubles dans l'eau sont les pains de savon et les produits pratiquement non aqueux tels que les lotions corporelles. On peut citer, comme exemples de sels insolubles dans l'eau appropriés, les sels de calcium et de magnésium.

Comme précédemment indiqué, pour ajuster le poids moléculaire du polymère on peut modifier le pH, la vitesse d'addition du monomère et utiliser un catalyseur de façon appropriée. Il s'est révélé souhaitable d'utiliser les polymères précédemment décrits ayant un poids moléculaire de 1000000 à 5000000, et mieux de 2500000 à 4500000, pour améliorer l'aspect des compositions d'hygiène personnelle. Les polymères du type précédemment décrit ayant un poids moléculaire extrêmement élevé peuvent donner au produit final une consistance visqueuse ou filante. Il est donc souhaitable, pour limiter le caractère visqueux, de choisir des polymères dont le poids moléculaire est compris dans la gamme préférée. Pour cela, on peut utiliser des agents de transfert de chaîne habituels tels que l'acide mercaptosuccinique pour limiter le poids moléculaire du polymère.

Il convient de noter que les groupes terminaux du polymère ont peu d'effets sur les propriétés désirables des compositions d'hygiène personnelle et qu'il est donc inutile de les préciser. Pour que la description soit complète, on peut cependant indiquer que les groupes terminaux sont le plus souvent constitués uniquement d'un atome d'hydrogène, mais qu'ils peuvent également être des radicaux hydroxy, sulfate, sulfonate ou

0

1

-ch=ch-c-nh2

On choisit de préférence le composant de type monoalcool de l'invention parmi les alcools en Cx à C24 qui ne sont pas irritants pour la peau et les cheveux, tels que le méthanol, l'éthanol, l'isopropanol, l'alcool propylique, l'alcool laurylique, l'alcool myris-tique, l'alcool cétylique et l'alcool stéarylique, ainsi que leurs mélanges. Le choix de l'alcool qu'on utilise avec le polymère particulier de l'invention est généralement dicté par des considérations relatives au bel aspect de la composition et à sa forme physique. Par exemple, lorsqu'on désire des compositions liquides, on utilise de préférence des alcools inférieurs, tandis que les compositions solides ou les crèmes nécessitent normalement des alcools supérieurs. Lorsque les compositions d'hygiène personnelle de l'invention renferment de fortes quantités d'ingrédients autres que le polymère ou l'alcool, le choix de l'alcool particulier devient moins important. Par exemple, si le produit d'hygiène personnelle est un produit abrasif pour le nettoyage des mains, il peut être constitué d'une proportion importante d'agents tensio-actifs et d'un abrasif tel que la pierre ponce ou le sable, ce qui laisse le choix entre une grande diversité d'alcools.

Si on le désire, les compositions d'hygiène personnelle de l'invention peuvent être pratiquement non aqueuses. Les polymères se sont révélés, contrairement à toute attente, être très solubles dans les monoalcools, ce qui constitue un avantage important. Il est très inattendu que les polymères soient solubles à un degré quelconque dans un alcool en raison du poids moléculaire de ces polymères et du fait que les polymères d'acrylamide de poids semblables sont nettement moins solubles dans les alcools. Il n'est cependant pas nécessaire que le polymère soit soluble dans l'alcool s'il y est dispersible.

Dans les compositions de l'invention, le polymère est présent à raison de 0,01 à 50% en poids, de préférence de 0,1 à 10% en poids, et mieux de 0,5 à 5% en poids. La quantité de monoalcool utilisée est comprise entre 1 et 99,99%, de préférence entre 2 et 40%, et mieux entre 3 et 30% en poids.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, on incorpore de l'eau à un mélange du polymère et du monoalcool, ce qui provoque un accroissement de la viscosité supérieure à ce que permettent d'escompter les viscosités séparées du polymère et du monoalcool, et on prépare une gamme très étendue de produits pour l'hygiène personnelle. Les rapports pondéraux particuliers pour lesquels on observe l'accroissement souhaitable de la viscosité des mélanges du poylmère, du monoalcool et de l'eau sont compris entre 1/5/80 et 1/80/5. De préférence, ce rapport est compris dans la gamme de 1/10/40 à 1/40/10. Dans la gamme précitée, on obtient des compositions d'hygiène personnelle très visqueuses ayant une faible teneur en matières solides. Ces compositions sont souhaitables, car elles permettent d'obtenir des lotions pour le bronzage ou des lotions corporelles sous une forme épaissie facilitant l'application.

Les compositions d'hygiène personnelle de l'invention peuvent, par exemple, être des pains de savon, des compositions pour injections vaginales, des lotions pour les mains et le corps, des lotions pour le bronzage, des cold-creams, des produits d'avant et d'après rasage, ainsi que des tampons pour le nettoyage de la peau ou l'application de lotions, des pansements pour les plaies et de nombreux autres produits d'hygiène personnelle.

On trouvera ci-après des matières que l'on peut incorporer à ces compositions.

Les lotions pour les mains et le corps renferment souvent des émollients tels que l'acide stéarique, le monostéarate de glycérol, une huile minérale, la glycérine, l'huile de sésame, la cire d'abeilles, les alcools laurylique, myristylique, cétylique ou stéarylique, la lanoline, la lécithine, les stérols, le myristate d'isopropyle et d'autres émollients connus. On utilise de façon typique les émollients dans l'invention à des concentrations de 1 à 50% en poids.

On peut incorporer aux compositions de l'invention des astringents et des antiseptiques. Un astringent préféré est le phénol-sulfonate de zinc. Ce composé, qui est astringent et antiseptique, est particulièrement utile dans les compositions d'avant rasage pour redresser le poil. Il est également souhaitable d'incorporer aux produits d'hygiène personnelle des humectants tels que le propylène-glycol pour éviter le dessèchement de la peau. On incorpore de l'allantoïne à de telles compositions en raison de son effet lénitif et cicatrisant sur la peau altérée.

La composition peut être présentée sous forme de pains de savon et de shampooings, qui peuvent renfermer des agents tensio-actifs anioniques, non ioniques, zwitterioniques, ampholytiques ou cationi-ques. De façon typique, l'agent tensio-actif est présent à raison de 1 à 70% et, de préférence, de 3 à 35% en poids.

Les pains de savon peuvent renfermer du savon, des combinaisons de savon et d'agents tensio-actifs synthétiques ou uniquement des agents tensio-actifs synthétiques tels que des alkyl-benzènesulfonates. Le procédé général de préparation de pains de savon ou de détergents dont la composition peut correspondre à l'invention est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3899566. Des compositions de shampooings que l'on peut préparer selon l'invention sont décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3897348.

L'invention est illustrée par les exemples suivants.

Exemples de préparation du composant a

1. On prépare de la façon suivante un polymère répondant à la formule développée:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

628 242

4

- -ch2-ch c=o I

NH

I

CH3-C-CH3

I

CH2 S03-— Na+

ayant un poids moléculaire d'environ 4 500 000,

On protège par une atmosphère d'azote une solution de 90,1 parties (0,437 mol) d'acide acrylamido-2 mêthyl-2 propanesulfonique dans 100 parties d'eau. On ajoute en agitant 231 parties (0,437 mol) de carbonate de sodium. Après environ 5 min d'agitation à la température ordinaire, la solution devient très visqueuse et on observe une réaction exothermique. Après 10 min, la réaction est achevée et le produit consiste en un gel clair.

2. Pour préparer un polymère répondant à la formule décrite dans l'exemple 1, on opère de la façon suivante:

On neutralise 45,2 g du monomère avec de l'hydroxyde de sodium dans 50 ml d'eau. On place le sel obtenu dans un réacteur et on ajoute 0,5 g de laurylsulfate de sodium. On agite le mélange et on purge à l'azote. On ajoute en agitant 0,001 g de persulfate d'ammonium et autant de métabisulfite de sodium. On ajoute 500 g de benzène et on chauffe le réacteur à 50° C. Après polymérisation, on lave le polymère avec de la diméthylcétone et on sèche à 65°Ç.

Le poids moléculaire du polymère, déterminé à partir de la viscosité inhérente, est de 3100000. De façon semblable, on prépare des polymères ayant des poids moléculaires de 3300000, 3500000 et 4000000.

Exemple 1:

On incorpore une portion du polymère préparé dans l'exemple 2 ayant un poids moléculaire de 3100000 à un pain de savon renfermant 90 parties de stéarate de sodium, 9 parties d'alcool cétylique et 1 partie de polymère.

Lorsqu'on l'utilise comme savon pour les mains, la composition donne à la peau un toucher soyeux. On obtient des résultats semblables lorsqu'on remplace le stéarate de sodium par du dodécyl-benzènesulfonate de sodium.

Exemple 2:

On prépare une lotion pour les mains et pour le corps ayant la composition suivante:

acide stéarique monostéarate de glycérol huile minérale alcool laurylique huile de sésame Generai 122 (stérol de soja) triéthanolamine polymère (composant a)

%

1,5 1,5 15 10. 5 3 1 1

le reste étant constitué d'eau, de conservateurs, de parfums et de produits secondaires.

Le produit obtenu a des propriétés émollientes et son application sur la peau rend celle-ci douce au toucher.

Exemple 3:

On prépare des lotions pour le bronzage en utilisant chacun des polymères des exemples 1 et 2 dans la composition suivante:

p-diméthylaminobenzoate d'amyle %

(filtre solaire) 1,5 Genero! 122 E16 (stérol du soja condensé

avec 16 mol d'oxyde d'éthylène/mol de stérol) 3,3

allantoïne 0,2

éthanol 2,0

polymère 0,5

le reste étant constitué d'eau, de parfums et de produits secondaires.

Les compositions ci-dessus sont utiles comme lotion de bronzage et leur application sur la peau lui confère un degré élevé de douceur.

Exemple 4:

On prépare un cold-cream de base ayant la composition suivante:

20

huile minérale cire d'abeilles Generai 122

polymère (de l'exemple 2, ayant un poids moléculaire d'environ 4000000 neutralisé avec de l'amino-2 mêthyl-2 propanol-1) alcool cétylique borate de sodium

%

50 15 4

20 10 1

huile minérale alcool cétylique

%

20 7

L'emploi de cette composition comme cold-cream donne à la peau un toucher soyeux.

. Exemple S:

On prépare une composition nettoyante pour injections vaginales

3o en utilisant le polymère de l'exemple 1 dans le produit suivant:

%

polymère (neutralisé à pH 6 avec de là triéthanolamine) 0,5

alcool cétylique 5,0

35 - dodécylhexaéthoxysulfate de sodium 2,5

le reste étant constitué d'eau, de parfums et de colorants.

Le produit donne un nettoyage efficace et lubrifie les muqueuses.

40 Exemple 6:

On prépare une lotion de prérasage renfermant uri: polymère comme décrit dans l'exemple 2, ayant un poids moléculaire d'environ 3500000, de composition suivante:

%

15 0,3

le reste étant constitué d'éthanol.

Le produit pour prérasage confère à la peau un degré élevé de douceur pendant le rasage avec le rasoir électrique et réduit le frottement du rasoir. On obtient des résultats pratiquement semblables lorsqu'on remplace l'éthànol par l'isopropanol ou qu'on fait varier la proportion de myristate d'isopropyle entre 10 et 25% et celle du polymère entre 0,1 et 1,6%.

45

myristate d'isopropyle polymère

55

Exemple 7:

On prépare ime lotion astringente de prérasage avec le polymère décrit dans l'exemple 6. La composition est la suivante:

65

alcool dodécylique tétraéthoxylé menthol phénolsulfonate de zinc polymère

éthanol

% 2

0,05 1,0 1,0 49,0

le reste étant constitué d'eau, de parfums et de produits divers.

Pour introduire le polymère dans le produit de prérasage, on le disperse préalablement dans l'éthànol. Le produit est donc stable et

5

628242

le sel de zinc ne provoque pas de précipitation du polymère. Le produit est sous la forme d'une lotion laiteuse ayant une viscosité d'environ 1000 cPo lorsqu'on la détermine avec un viscosimètre Brockfield muni d'une tige N° 2. Lorsqu'on compare ce produit à un produit semblable ne renfermant pas de polymère, on constate que le 5 sel de zinc ne cristallise pas sur la peau après l'évaporation du solvant, si bien que la peau est tendue régulièrement et que la barbe est facilement coupée avec un rasoir électrique ou mécanique. Le polymère réduit le frottement du rasoir.

10

Exemple 8:

On prépare un produit d'après rasage avec un polymère ayant un poids moléculaire d'environ 3100000, préparé comme dans l'exemple 2. La composition est la suivante:

% 15

parfum, Albert Verley N° CS-19611 2

prémélange d'éthanol renfermant 1 partie de polymère acide pour 50 parties d'alcool 10

%

propylèneglycol 3

éthanol 75

myristate d'isopropyle 5

le reste étant constitué de triéthanolamine, pour porter le pH entre 4 et 5, et d'eau.

Cette composition d'après rasage renfermant le polymère et l'humectant (propylèneglycol) donne à la peau, après le rasage, un toucher soyeux sans sécheresse.

Exemple 9:

Pour préparer un tampon de toilette, on applique un mélange de 2 parties du polymère de l'exemple 1 et de 98 parties d'éthanol à un substrat de gaze. Si on le désire, on peut évaporer du substrat une partie de l'alcool.

Si on désire que le tampon ait un effet détergent, on peut ajouter une petite quantité d'un agent tensio-actif tel que le laurylsulfate de triéthanolamine. On peut également ajouter un médicament si le tampon est destiné à être utilisé comme pansement facile à retirer.

R

Claims

628242

2

REVENDICATIONS

1. Composition lubrifiante pour l'hygiène personnelle, caractérisée en ce qu'elle contient de 0,01 à 50% en poids d'un sel d'un composé de formule:

--CH-.-CH

c=0 I

NH I

ch3-c-ch2so3-ch3

X

où x a une valeur telle que le poids moléculaire de la portion anionique du polymère soit compris entre 1000000 et 5000000, et de 1 à 99,99% en poids d'un monoalcool.
2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'on choisit le monoalcool parmi les alcools méthylique, éthylique, isopropylique, propylique, laurylique, myristylique, cétylique et stéarylique et leurs mélanges.
3. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que, lors de l'emploi, le pH de la composition est compris entre 3 et 10.
4. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poids moléculaire du polymère est compris entre 2500000 et 4500000.
5. Composition selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle renferme de l'eau dans un rapport pondéral de a/b/eau de 1/5/80 à 1/80/5.
6. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle renferme un agent tensio-actif anionique, non ionique, zwitterionique, ampholytique ou cationique à raison de 1 à 70% en poids.
7. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle renferme un émollient à raison de 1 à 50% en poids.
8. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cation du polymère est choisi parmi le sodium, le potassium, l'ammonium, la monoéthanolamine, la diéthanolamine, la tri-éthanolamine, l'amino-2 méthyl-2 propanol-1 et leurs mélanges.

de polymères semblables pour épaissir les fluides hydrauliques aqueux renfermant des glycols ou des dérivés d'éther. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3931089 indique également que ces polymères sont utiles pour épaissir des solutions acides ayant un pH 5 d'environ 2 ou moins.

Le brevet italien N° 404109 indique que dés polymères apparentés, mais de structure différente, sont utiles comme émulsifiants, épaississants, adhésifs, égalisateurs des teintures et agents d'impression en couleur.

io Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3332904 décrit des interpolymères d'acrylamido/alkylsufonates utiles comme détergents et comme films souples. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3275561 décrit dès compositions renfermant des acrylamides pour améliorer l'onctuosité des savons à raser. Le brevet des Etats-15 Unis d'Amérique N° 3238141 décrit des solutions salines épaissies renfermant des alcools et des polymères de vinylsulfonate aromatique.

Bien que certains homopolymères et copolymères de l'acide äcryl-amido-2 méthyl-2 propanesulfonique soient connus, on n'a jamais 20 précédemment suggéré d'incorporer de telles matières à des produits alcoolisés pour l'hygiène personnelle afin d'obtenir un degré élevé d'onctuosité.

La composition lubrifiante selon l'invention est constituée de:

a) 0,01 à 50% en poids d'un sel d'un composé de formule-

as

—hCHj—CH-

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