ES2228010T3

ES2228010T3 - Polimeros sulfonados ramificados en forma de peine y preparados, en particular preparados cosmeticos capilares a base de dichos polimeros sulfonados ramificados en forma de peine.

Info

Publication number: ES2228010T3
Application number: ES99907599T
Authority: ES
Inventors: Marion Detert; Andreas Koller; Matthias Loffler; Bernhard Mees; Roman Morschhauser; Angelika Turowski
Original assignee: Beiersdorf AG; Clariant GmbH
Current assignee: Beiersdorf AG; Clariant Produkte Deutschland GmbH
Priority date: 1998-03-07
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2005-04-01
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: DE59910396D1; EP1062261B1; US20020182171A1; JP2002505360A; CN1297462A; WO1999045055A1; US7026408B2; DE19909757A1; EP1062261A1

Abstract

Polímeros de ramificación en forma de peine solubles en agua y/o dispersables en agua, que constan de una cadena principal polimérica y de brazos laterales de poliéster que contienen grupos sulfona unidos a esta cadena principal polimérica por medio de grupos éster.

Description

Polímeros sulfonados ramificados en forma de peine y preparados, en particular preparados cosméticos capilares a base de dichos polímeros sulfonados ramificados en forma de peine.

La presente invención hace referencia a polímeros sulfonados ramificados en forma de peine y a preparados que contienen dichos polímeros sulfonados ramificados en forma de peine. En particular, la presente invención hace referencia a sustancias activas cosméticas capilares y a los preparados para la fijación, moldeo, refuerzo y mejora de la estructura del cabello.

Un peinado atractivo, vistoso se considera hoy en día una parte imprescindible de un aspecto cuidado. Debido a las actuales corrientes de la moda, se consideran chic aquellos peinados que se elaboran en muchos tipos de pelo únicamente mediante el uso de determinadas sustancias resistentes o bien que pueden mantenerse durante largo periodos de tiempo.

Por este motivo, se emplean desde hace tiempo los cosméticos para el cuidado del cabello, que están destinados a ser eliminados tras actuar en el cabello, y que en parte deben permanecer en el mismo. En definitiva, pueden formularse de manera que sirvan no solamente para el cuidado del pelo, sino que también que mejoran globalmente el aspecto del peinado, por ejemplo, de tal manera que le dan más relleno al pelo, fijan el peinado durante un periodo de tiempo más largo o bien mejoran su capacidad de peinado.

La característica del relleno se atribuye, por ejemplo, a un peinado, cuando el cabello tras el tratamiento no aparece plano sobre la piel de la cabeza y se puede peinar bien.

La característica del volumen se atribuye, por ejemplo, a un peinado cuando el cabello tras el tratamiento presenta relleno y fuerza elástica.

La característica del body se atribuye, por ejemplo, a un peinado, cuando el volumen del cabello propiamente se mantiene grande bajo una acción externa perturbadora.

Las sustancias activas, que generalmente consisten en compuestos poliméricos, pueden incorporarse a los habituales medios de acondicionado o limpieza del cabello. En muchos casos, es preferible emplearlos en forma de medios especiales como fijadores de pelo o sprays para el cabello.

Actualmente existen una serie de avances en el sector de la cosmética del cabello, que han despertado un consumo en un nuevo tipo de sustancias activas resistentes o bien distintas formulaciones. Muchos de estos nuevos productos no se basan en los inconvenientes desde el punto de vista técnico del empleo o en la insuficiencia de medios conocidos, sino que, por ejemplo, en cuestiones de la protección del medio ambiente, en los aspectos legales y no en las cuestiones de tipo técnico.

Así se intensifica especialmente el paso de medios a base de compuestos orgánicos volátiles (los llamados "volatile organic compounds" o abreviadamente VOC), por ejemplo, alcoholes, a medios de base acuosa.

La técnica actual carece de sustancias activas (polímeros) y preparados que cumplan los requisitos mencionados. Los preparados para fijar los peinados que se conocen actualmente contienen, por ejemplo, una serie de sustancias (polímeros sintéticos o naturales), que tienen el riesgo de que en una sustitución parcial o total de los componentes orgánicos volátiles por agua sufran una alteración significativa de las propiedades del producto, lo que a menudo puede verse compensado por la formulación empleada. Además, los preparados actuales que se emplean para fijar el cabello frecuentemente se caracterizan por unos componentes difíciles y costosos en su formulación con una estabilidad a largo plazo poco satisfactoria, haciendo especial referencia a los derivados de silicona, que se emplean para mejorar la flexibilidad y tactilidad de la superficie polimérica.

Existía también el cometido de desarrollar los medios correspondientes, los cuales en cuanto a las propiedades técnicas de aplicación, por ejemplo, el comportamiento en el pulverizado y el tiempo de secado en los sprays de pelo, debían satisfacer las expectativas del usuario y al mismo tiempo presentar una proporción reducida de compuestos orgánicos volátiles, sin que las propiedades elementales de la capa polimérica, como por ejemplo la claridad/transparencia, el tacto superficial, el brillo, la elasticidad y la capacidad de lavado se vieran influidas negativamente y la manipulación de los componentes de las formulaciones resultara simple y poco problemática.

Se ha descubierto, y en ello se basa la solución del cometido, que los polímeros ramificados en forma de peine solubles en agua y/o dispersables en agua, que constan de una cadena principal polimérica y de unos brazos laterales de poliéster que contienen grupos sulfona unidos a esta cadena principal polimérica a través de grupos éster, eliminan o al menos reducen los inconvenientes de la tecnología actual.

Los polímeros ramificados en forma de peine conforme a la invención se caracterizan tanto por una buena tolerancia al agua como al alcohol, así como por unas propiedades de película favorables y una elevada capacidad reticulante. Además son fáciles de formular.

La estructura base de los polímeros ramificados en forma de peine conforme a la invención corresponde básicamente al esquema siguiente:

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En ella, las agrupaciones unidas unas a otras con la denominación XXX equivalen al cuerpo principal de una espina dorsal polimérica, a la cual se enlazan grupos de moléculas a través de funciones éster, que corresponden a la denominación YYY. Los grupos de moléculas YYY equivalen tanto a los brazos laterales de poliéster que contienen grupos sulfona de los polímeros ramificados en forma de peine conforme a la invención, como a otros grupos de moléculas.

Por lo que la cadena principal polimérica de los polímeros ramificados en forma de peine empleados conforme a la invención consta preferiblemente de:

a) ácidos policarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos poliméricos o bien de sus derivados, como por ejemplo, el ácido poliacrílico, polimetacrílico y sus ésteres (ésteres de ambos ácidos con alcoholes alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos con C_{1} hasta C_{22}), ácido maleico, anhídrido de ácido maleico, ácido fumárico y ácido polinorbónico. Los pesos moleculares medios del ácido policarboxílico empleado pueden oscilar entre 200 y 2.000.000 g/mol y se encuentran preferiblemente en el intervalo entre 2.000 y 100.000 g/mol.

El enlace de las cadenas laterales de poliéster se lleva a cabo a través de un grupo éster, que se produce por la reacción de un grupo funcional de la cadena principal (-COOH en el caso de ácidos carboxílicos o bien -OH en el caso de polialcoholes) con un grupo correspondiente de poliéster (OH en el caso de ácidos policarboxílicos y COOH en el caso de polialcoholes). Independientemente, también pueden intervenir en la reacción derivados reactivos de los componentes mencionados (por ejemplo, anhídridos, ésteres, compuestos halogenados y similares).

Los poliéster empleados conforme a la invención pueden caracterizarse por la siguiente fórmula estructural genérica:

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etc.

En ellas, p y o pueden elegirse de manera que los pesos moleculares medios correspondan a los de los componentes de la cadena principal.

Las cadenas laterales de poliéster constan preferiblemente según la fórmula I-III, de:

G: al menos dos átomos de oxígeno terminales que contienen unidades de organilo aromáticas, alifáticas o cicloalifáticas con un número de carbonos de C_{2} hasta C_{22} o bien derivados de un poliglicol de fórmula HO-(R^{3}-O)_{k}-(R^{4}-
O)_{m}-H, que corresponde a una unidad organilo

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Los radicales R^{3} y R^{4} equivalen a radicales alquilo, con un número de carbonos de C_{2}-C_{22}, de manera que ambos radicales no deben ser necesariamente distintos. Para los coeficientes k y m sirve: k + m \geq 1, donde k y m pueden elegirse de manera que los pesos moleculares medios indicados correspondan a los componentes de la cadena principal empleados.

D: uno de al menos dos grupos acilo terminales que contienen una unidad de organilo aromática, alifática o cicloalifática con un número de carbonos de C_{2} hasta C_{22}, donde también pueden aparecer combinaciones de varios componentes ácidos distintos en la molécula objetivo reivindicada, por ejemplo una unidad de organilo del tipo

---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

--- R^{5} ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

---

Donde R^{5} puede equivaler a radicales bifuncionales alifáticos insaturados o saturados, lineales o cíclicos y aromáticos con un número de átomos de carbono de C_{2} hasta C_{22}.

T: un compuesto del grupo de al menos dos grupos acilo terminales que contienen compuestos de organilo sulfonados aromáticos, alifáticos o cicloalifáticos.

R^{1}: puede equivaler a litio, sodio, potasio, magnesio, calcio, amonio, monoalquilamonio, dialquilamonio, trialquilamonio o tetraalquilamonio, donde las posiciones alquilo de las aminas están ocupadas, independientemente unas de otras, por radicales alquilo con C_{1} hasta C_{22} y 0 hasta 3 grupos hidroxilo.

R^{2} : un radical molecular, elegido de los grupos de

-: funciones amino aromáticas, alifáticas o cicloalifáticas: (-NH-R^{5}, NR^{5}_{2} donde R^{5} puede equivaler a un radical alquilo o arilo con C_{1} hasta C_{22})

-: grupos de ácidos monocarboxílicos aromáticos, alifáticos o cicloalifáticos: (-COOR^{6} donde R^{6} equivale a un radical alquilo o arilo con C_{1} hasta C_{200})

-: radicales organilo aromáticos, alifáticos o cicloalifáticos enlazados mediante funciones etéreas. (O-R^{5})

-: compuestos de polialcoxi enlazados por funciones etéreas de fórmula

-O-(R^{7}-O)_{q}-(R^{8}-O)_{r}-Y

Los radicales R^{7} y R^{8} equivalen preferiblemente a radicales alquileno con un número de átomos de carbono de C_{2}-C_{22}, donde ambos radicales no deben ser necesariamente distintos. El radical Y puede ser tanto hidrógeno como de naturaleza alifática con C_{1}-C_{22}. Para los coeficientes q y r sirve: q + r \geq 1.

-: radicales organilo sulfonados etoxilados una o varias veces unidos por funciones etéreas o preferiblemente sus sales alcalinas o de tierras alcalinas, como por ejemplo, los que se caracterizan preferiblemente por la fórmula genérica -(O-CH_{2}-CH_{2})_{s}-SO_{3}R^{1}

con s \geq 1, y donde s puede elegirse además de manera que los pesos moleculares medios mencionados correspondan a los componentes de la cadena molecular empleada.

La funcionalidad de los componentes empleados conforme a la invención no se limita naturalmente a la utilización de los grupos OH, sino que engloba también grupos terminales COOH, uno o mezclas de los mismos, de manera que también aquí al menos dos grupos COOH deben existir libremente en una molécula. Los derivados reactivos como los anhídridos, ésteres, epóxidos o halogenuros también pueden emplearse.

Los pesos moleculares medios de los polímeros ramificados en forma de peine conforme a la invención pueden situarse preferiblemente entre 200 y 2.000.000 g/mol, en particular entre 200 y 100.000 g/mol, de manera que el margen de 1.000 a 30.000 g/mol es el preferido, en particular el de 5.000-15.000 g/mol.

Los poliéster conforme a la invención se fabrican preferiblemente mediante la esterificación de los componentes alcohólicos funcionales y de los dioles con el ácido carboxílico o sus derivados apropiados (por ejemplo, éster alquílico, halogenuros y similares) en presencia de un catalizador de esterificación como los hidróxidos de metales alcalinos, sus carbonatos y acetatos, los óxidos de metales alcalinotérreos, hidróxidos, carbonatos y acetatos así como las sales de metales alcalinos y metales alcalinotérreos de ácidos grasos con 6 hasta 22 átomos de carbono. Además se tienen en cuenta como catalizadores de la esterificación los compuestos de titanio, como los titanatos, los compuestos de estaño orgánicos y el estaño metálico, como los derivados de estaño mono- y dialquílicos. Preferiblemente, la esterificación se realiza empleando como catalizador tetraisopropilato de titanio o bien tallado de estaño.

La esterificación se lleva a cabo preferiblemente a temperaturas de 120ºC hasta 280ºC, de manera que el condensado (alcoholes o agua) que se forma más fácilmente se elimina por destilación del producto de condensación, preferiblemente a una presión reducida de hasta <0,1 mbar.

Como eductos para el armazón de poliéster de los polímeros ramificados en forma de peine según la invención se pueden emplear ácidos policarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos o sus derivados, como por ejemplo, el ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico y sus ésteres (ésteres de ambos ácidos con alcoholes alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos con C_{1} hasta C_{22}), ácido maleico, anhídrido maleico, ácido fumárico y ácido polinorbornénico. Los pesos moleculares medios de cada uno de los ácidos policarboxílicos pueden situarse entre 200 y 2.000.000 g/mol, donde se emplea preferiblemente el intervalo de 2.000 a 100.000 g/mol.

También los copolímeros estadísticos o de tipo bloque de la clase de compuestos anteriormente mencionados con otros monómeros vinílicos como, por ejemplo, estireno, acrilamida, \alpha-metilestireno. N-vinilpirrolidona, N-vinilcaprolactona, ácido acrilamidopropilensulfónico y sus sales de amonio, alcalinas y alcalinotérreas, MAPTAC (cloruro de metacrilamidopropiltrimetilamonio), DADMAC, ácido vinilsulfónico, ácido vinilfosfónico, ácido crotónico, acetamida de vinilo, acetamida de vinilmetilo, foramida de vinilo, derivados de ácido acrílico o metacrílico (por ejemplo, ácido o éster libre), o bien derivados de acrilamida o acetato de vinilo pueden servir para la formación de la cadena principal polimérica.

Como base de al menos dos átomos de oxígeno terminales pueden emplearse componentes alcohólicos bifuncionales que contengan unidades de organilo aromáticas, alifáticas o cicloalifáticas con un número de carbonos de C_{2} hasta C_{22} o bien derivados de un poliglicol de fórmula HO-(R^{3}-O)_{k}-(R^{4}-O)_{m}-H.

Para ello son especialmente apropiados los alcoholes aromáticos, alifáticos o cicloalifáticos, al menos bifuncionales, con un número de átomos de carbono de C_{2} hasta C_{22} o bien un poliglicol de fórmula HO-(R^{3}-O)_{k}-(R^{1}-O)_{m}-H. Los radicales R^{3} y R^{4} equivalen a radicales alquilo con un número de átomos de carbono de C_{2} hasta C_{22}, de manera que ambos radicales pueden ser iguales o distintos. Para los coeficientes k y m sirve: k + m \geq 1, donde k y m se pueden elegir tan distintos como se quiera para que los pesos moleculares medios anteriormente mencionados correspondan a los componentes de la cadena principal empleada.

Puede ser una ventaja considerable emplear en lugar de componentes alcohólicos bifuncionales, componentes alcohólicos tri, tetra- o polifuncionales, por ejemplo los que corresponden al grupo siguiente:

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Como base de al menos dos grupos acilo terminales pueden emplearse, por ejemplo, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido naftalidicarboxílico, ácido ciclohexanodicarboxílico, ácido adípico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido pimelínico, ácido suberínico, ácido azelaínico, ácido sebácico, ácido brasílico, que contengan unidades de organilo aromáticas, alifáticas o cicloalifáticas con un número de carbonos de C_{2} hasta C_{22}, por ejemplo, unidades de organilo del tipo

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\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

--- R^{5} ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

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Por ejemplo, ácidos carboxílicos aromáticos y lineales o cíclicos, alifáticos saturados o insaturados con un número de carbonos de C_{2} hasta C_{22} o bien sus anhídridos. También es posible emplear combinaciones de varios componentes ácidos distintos como unidad monomérica en la molécula objetivo reivindicada.

Como monómeros que contienen grupos sulfona son apropiados los dialcoholes sulfonados aromáticos, alifáticos o cicloalifáticos, los diácidos o bien sus ésteres, como por ejemplo el ácido sulfosuccínico, ácido 5-sulfoisoftálico o sus sales alcalinas o alcalinotérreas o bien las sales de mono-, di-, tri- o tetraalquilamonio con radicales alquilo de C_{1} hasta C_{22}. Por sales alcalinas se entiende preferiblemente las sales de litio y sodio.

Además se emplean aminas aromáticas, alifáticas o cicloalifáticas con radicales arilo o alquilo de C_{1} hasta C_{22} y/o ácidos monocarboxílicos aromáticos, alifáticos o cicloalifáticos con radicales alquilo o arilo C_{1} hasta C_{200} y/o compuestos polialcoxi de fórmula -O-(R^{7}-O)_{q}-(R^{8}-O)_{r}-X, donde los radicales R^{7} y R^{8}, que pueden ser iguales o distintos, equivalen a un número de carbonos de C_{2} hasta C_{22} y el radical X puede ser tanto un hidrógeno como de naturaleza alifática con C_{1}-C_{22} y los coeficientes q y r son q + r \geq 1.

Asimismo son apropiados los mono- ó polietilenglicoles sulfonados o preferiblemente sus sales alcalinas o alcalinotérreas: (H-(O-CH_{2}-CH_{2})_{s}-SO_{3}R^{1} con s \geq 1, donde s puede elegirse de manera que los pesos moleculares medios previamente mencionados correspondan a los componentes de las cadenas principales empleados.

Para la fabricación de los poliéster conforme a la invención se emplearán los alcoholes y ácidos o bien ésteres, preferiblemente en las proporciones molares de 1:1 hasta 10:1 (1 o bien 10 partes de di ó poliol), que se emplean para la formación de la cadena lateral, y se eliminarán por destilación el alcohol y el agua formados y los componentes sobrenadantes una vez llevada a cabo la condensación. En la molécula, los componentes ácidos y alcohólicos se presentan preferiblemente en una relación aproximadamente estequiométrica 1:1.

La proporción de componentes ácidos que contienen radicales de ácido sulfónico es de 1 hasta el 99% molar, preferiblemente del 10 hasta el 20% y más preferiblemente del 15 hasta el 25% molar respecto a la cantidad total de ácidos carboxílicos.

Los poliésteres de la fórmula I general que contienen grupos sulfona tienen unas propiedades muy favorables en la aplicación técnica, cuando como componentes diol se emplean el 1,2-propanodiol y/o el dietilenglicol y/o el ciclohexanodimetanol, como ácidos carboxílicos se emplean el ácido isoftálico incluso con el ácido 1,3-ciclohexanodicarboxílico o también con el ácido 2,6-naftalindicarboxílico o también con el ácido adípico y como radicales que contienen grupos sulfo la sal sódica del ácido 5-sulfoisoftálico, la sal sódica del ácido isetiónico.

A continuación, se hace referencia a una parte de una molécula del polímero ramificado en forma de peine conforme a la invención, donde una cadena de ácido poliacrílico constituye la espina dorsal de la molécula de polímero ramificado en forma de peine. Las funciones ácidas se esterifican con los polioles, que por su parte se esterifican con una función ácida de las moléculas de ácido isoftálico. Otros polioles, de los cuales se derivan los elementos estructurales de esta molécula polimérica son el pentaeritritol, 1,2-propanodiol. Como agente que contiene grupos sulfonato, del cual se derivan los elementos estructurales de la molécula de polímero, sirve por ejemplo la sal sódica del éster dialquílico del ácido 5-sulfoisoftálico.

Por cuestiones del proceso de reacción, que son conocidas por el técnico, no domina en el polímero relevante ninguna uniformidad absoluta de la sustitución, más bien se trata de una cierta amplitud de distribución estadística de la sustitución. Además determinados grupos de moléculas reactivas intentarán la reticulación de dos o más cadenas poliméricas hasta observar una red reticulante más o menos compleja, como la que se representa a continuación.

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Los poliéster que contienen sulfonas, que se emplean conforme a la invención, son sustancias sólidas neutras en cuanto a olor, incoloras hasta de un color amarillento. Presentan buena solubilidad en agua y alcoholes. Preferiblemente puede incorporarse a preparados cosméticos para la fijación del cabello.

La fabricación de polímeros ramificados en forma de peine se realiza preferiblemente de manera que a uno o varios alcoholes multifuncionales se añade una sustancia que contiene grupos de ácido sulfónico, al menos dos grupos carboxilo, por ejemplo, la sal sódica del éster dimetílico del ácido 5-sulfoisoftálico, si fuera preciso otra sustancia que contiene al menos dos grupos carboxilo y un polímero con uno o varios ácidos policarboxílicos, por ejemplo, el ácido poliacrílico o el ácido polimetacrílico, se calienta y se someten a las habituales etapas de tratamiento.

En una forma de ejecución preferida de la presente invención, los polímeros ramificados en forma de peine solubles en agua y/o dispersables en agua conforme a la invención, que constan de una cadena principal polimérica que contiene un ácido poliacrílico y unos brazos laterales de poliéster que contienen grupos sulfona, se incorporan a los preparados cosméticos, en particular a la cosmética del cabello.

Para su uso, los preparados cosméticos y dermatológicos conforme a la invención se aplican en una cantidad suficiente siguiendo el método habitual de aplicación en el cabello.

Los preparados cosméticos y dermatológicos conforme a la invención pueden contener sustancias auxiliares cosméticas, como las que se suelen emplear en dichos preparados, es decir, conservantes, bactericidas, perfumes, sustancias para evitar la espuma, colorantes, pigmentos, que tienen un efecto colorante, espesantes, sustancias tensoactivas, emulgentes, plastificantes humectantes y/o sustancias que contienen humedad, grasas, aceites, ceras u otros componentes habituales de una formulación cosmética o dermatológica, como los alcoholes, polioles, polímeros, estabilizadores de espuma, electrolitos, disolventes orgánicos o bien derivados de silicona.

En los preparados cosméticos para la fijación del cabello, como por ejemplo, pulverizadores y lacas para el cabello, fijador de espuma, fijador líquido, geles de estilo, etc.. pueden emplearse los polímeros ramificados en forma de peine que se aplican conforme a la invención, preferiblemente en unas concentraciones del 0,5 hasta el 30% en peso.

Las composiciones conforme a la invención para la fijación del cabello pueden presentarse como pulverizadores o aerosoles de espuma y contener los habituales aditivos siempre que exista la pertinente compatibilidad. Se trata, por ejemplo, de disolventes como los polialcoholes de bajo peso molecular y sus éteres y ésteres tolerables desde el punto de vista toxicológico, de plastificantes, siliconas poco y muy volátiles, hidrocarburos de carbono ramificados o no ramificados poco y muy volátiles, emulgentes, antioxidantes, ceras, estabilizadores, reguladores del pH, dadores de consistencia, antiestáticos, absorbentes de UV, perfumes, etc.

Si debe emplearse una composición conforme a la invención como pulverizador del cabello o aerosol de espuma, en general se añade un agente propulsor. Los agentes propulsores corrientes son los alcanos de bajo peso molecular, como el propano, butano o isobutano, éter dimetílico, nitrógeno, dióxido de nitrógeno o dióxido de carbono o bien mezclas de estas sustancias.

En el uso en dispositivos mecánicos de pulverizado o espumación, por ejemplo, bombas de pulverizado o bombas de espuma manuales o sistemas de compresión, no es preciso emplear un agente propulsor.

Los preparados conforme a la invención acuosos contienen preferiblemente alcoholes, dioles o polioles de bajo número de carbonos, así como sus éteres, preferiblemente, etanol, isopropanol, propilenglicol, glicerina, etilenglicol, éter etilenglicolmonoetílico o monobutílico, éter propilenglicolmonometílico, -monoetílico o -monobutílico, éter dietilenglicolmonometílico ó -monoetílico y productos análogos, alcoholes de bajo número de carbonos, por ejemplo, etanol, isopropanol, 1,2-propanodiol, glicerina, así como uno o varios espesantes, que se elegirán del grupo formado por el dióxido de silicio, silicato de aluminio, polisacáridos o sus derivados, por ejemplo, ácido hialurónico, goma de xantano, hidroxipropilmetilcelulosa, preferiblemente del grupo de los poliacrilatos, en particular un poliacrilato del grupo de los llamados carbopolos, por ejemplo, carbopolos del tipo 980, 981, 1382, 2984, 5984, individualmente o en combinación.

En el sentido técnico se entienden por geles: los sistemas dispersos fácilmente deformables, relativamente resistentes en cuanto a moldeo, formados como mínimo por dos componentes, que en general se compondrán de una materia triturada coloide -básicamente sólida- de grupos de moléculas de cadenas largas (por ejemplo, gelatinas, ácido silícico, polisacáridos) que formarán la estructura y de un medio dispersante líquido (por ejemplo, agua). La materia triturada coloidal se caracterizará por ser un medio espesante o gelatinizante. Formará una red reticulada espacia en un medio de dispersión, donde cada una de las partículas coloidales presentes podrán unirse de forma más o menos rígida debido a una interacción electrostática. El medio de dispersión que rodeará el medio reticulante, se caracteriza por su afinidad electrostática al medio gelatinizante, es decir, un medio gelatinizante preponderantemente polar (en particular: hidrófilo) gelatiniza preferiblemente un medio de dispersión polar (en particular: agua), de ahí que un medio gelatinizante preponderantemente no polar gelatiniza preferiblemente un medio de dispersión no polar.

Fuertes interacciones electrostáticas, que por ejemplo actúan en los enlaces puente de hidrógeno entre el medio gelatinizante y el medio dispersante, pero también entre las moléculas del medio de dispersión, pueden conducir a una reticulación más fuerte del medio de dispersión. Los hidrogeles pueden constar de hasta casi un 100% de agua (además de por ejemplo aproximadamente un 0,2-1,0% de medio gelatinizante) y poseer una consistencia sólida. La proporción de agua se presenta pues en los elementos de la estructura similares al hielo, de manera que los geles corresponden o hacen justicia a su origen denominativo (del latín "gelatum" = "congelado" a través de la expresión alquimista "gelatina"(siglo 16) para "gelatinas").

Los geles según la invención contiene habitualmente alcoholes de número de carbonos bajo, es decir, etanol, isopropanol, 1,2-propanodiol, glicerina y agua en presencia de un medio espesante, que en caso de geles oleo-alcohólicos es preferiblemente el dióxido de silicio o un silicato de aluminio, en caso de geles alcohólicos o acuoso-alcohólicos es preferiblemente un poliacrilato.

En los preparados cosméticos y dermatológicos según la invención, por ejemplo, puede tratarse de champús, preparados para la permanente o la fijación del cabello, preparados para la tinción, lociones de tratamiento o de peinado.

Los preparados conforme a la invención pueden caracterizarse por un contenido en tensoactivos. Los tensoactivos son sustancias anfifílicas, que pueden disolver en agua sustancias orgánicas, no polares. Se encargan, gracias a su específica estructura molecular con como mínimo una parte de la molécula hidrófila y una hidrófoba, de una reducción de la tensión superficial del agua, de la humectación de la piel, de facilitar la eliminación y disolución de la suciedad, de un lavado suave y si se desea, de una regulación de la espuma.

En las partes hidrófilas de una molécula de tensoactivo existen básicamente grupos funcionales polares, por ejemplo, -COO^{-}, -OSO_{3}^{2-}, -SO_{3}^{-}, mientras que las partes hidrófobas en general equivalen a radicales de hidrocarburos no polares. Los tensoactivos se clasifican en general según el tipo y la carga de la parte hidrófila de la molécula. Pueden diferenciarse cuatro grupos:

- tensoactivos aniónicos

- tensoactivos catiónicos

- tensoactivos anfóteros y

- tensoactivos no iónicos

Los tensoactivos aniónicos se presentan como grupos funcionales, en general, grupos de carboxilato, sulfato o bien sulfonato. En solución acuosa forman en un medio ácido o neutro iones orgánicos cargados negativamente. Los tensoactivos catiónicos se caracterizan exclusivamente por la existencia de un grupo amonio cuaternario. En solución acuosa, forman en un medio ácido o neutro iones orgánicos cargados positivamente. Los tensoactivos anfóteros contienen tanto grupos aniónicos como catiónicos y se comportan en solución acuosa según el valor del pH como tensoactivos aniónicos o catiónicos. En un medio fuertemente ácido, poseen una carga positiva y en un medio alcalino una carga negativa. Por el contrario, en un intervalo de pH neutro son híbridos, lo que se aclara en el ejemplo siguiente:

RNH_{2}^{+}CH_{2}CH_{2}COOH X^{-}	(a pH = 2)	X^{-} = cualquier anión, por ejemplo, Cl^{-}

RNH_{2}^{+}CH_{2}CH_{2}COO^{-}	(a pH = 7)

RNHCH_{2}CH_{2}COO^{-} B^{+}	(a pH = 12)	B^{+} = cualquier catión, por ejemplo, Na^{+}

Los tensoactivos no iónicos típicos son las cadenas de poliéter. Los tensoactivos no iónicos no forman ningún ión en un medio acuoso.

A. Tensoactivos aniónicos

Los tensoactivos aniónicos que se emplean preferiblemente son los aminoácidos de acilo (y sus sales), como

1.: Glutamatos de acilo, por ejemplo, el glutamato de acilo sódico, aspartato de Di-TEA-palmitoilo y el glutamato caprílico/cáprico sódico.

2.: Péptidos de acilo, por ejemplo, proteína láctea hidrolizada con palmitoilo, proteína de soja hidrolizada de cocoilo sódico y colágeno hidrolizado de cocoilo sódico/potásico,

3.: Sarcosinatos, por ejemplo, miristoilsarcosina, sarcosinato de TEA-lauroilo, sarcosinato de lauroilo sódico y sarcosinato de cocoilo sódico,

4.: Tauratos, por ejemplo, taurato de lauroilo sódico y taurato de metilcocoilo sódico,

5.: Lactilatos de acilo, lactilato de lauroilo, lactilato de caproilo

6.: Alaninatos

Ácidos carboxílicos y derivados, como

1.: Ácidos carboxílicos, por ejemplo, el ácido laúrico, el estearato de aluminio, alcanolato de magnesio y undecilenato de zinc,

2.: Esteres de ácidos carboxílicos, por ejemplo, estearoillactilato cálcico, citrato de Laureth-6, y PEG-4 lauramidcarboxilato sódico,

3.: Éteres de ácidos carboxílicos, por ejemplo, laureth-13 carboxilato sódico y PEG-6 cocamida carboxilato sódico

Ester de ácido fosfórico y sus sales, como por ejemplo, DEA-oleth-10-fosfato y dilaureth-4-fosfato

Ácidos sulfónicos y sus sales, como

1.: Isetionato de acilo, por ejemplo, isetionato de cocoilo sódico/amónico

2.: Sulfonato de alquilarilo,

3.: Sulfonato de alquilo, por ejemplo, cocosmonoglicéridosulfato sódico, C_{12-14} olefina-sulfonato sódico, laurilsulfoacetato sódico y PEG-3 cocamidasulfato magnésico,

4.: Sulfosuccinatos, por ejemplo, sulfosuccinato dioctilsódico, laurethsulfosuccinato disódico, laurilsulfosuccinato disódico y undecilenamido MEA-sulfosuccinato disódico

Así como

Ésteres de ácido sulfúrico, como

1.: Sulfato de éter alquílico, por ejemplo, laurethsulfato sódico, de amonio, de MIPA, de TIPA, mirethsulfato sódico y parethsulfato C_{12-13} sódico,

2.: Sulfato de alquilo, por ejemplo, laurilsulfato sódico, de amonio y de TEA.

B. Tensoactivos catiónicos

Los tensoactivos que preferiblemente se emplean son

1.: Alquilaminas

2.: Alquilimidazoles

3.: Aminas etoxiladas y

4.: Tensoactivos cuaternarios

5.: Esterquats

Los tensoactivos cuaternarios contienen al menos un átomo de N, que forma un enlace covalente con 4 grupos alquilo o arilo. Esto conduce, independientemente del valor del pH, a una carga positiva. Son preferibles la alquilbetaina, alquilamidopropilbetaina, y alquilamido-propilhidroxisulfaina. Los tensoactivos catiónicos empleados conforme a la invención pueden elegirse preferiblemente del grupo de los compuestos de amonio cuaternario, en particular, el cloruro o bromuro de benziltrialquilamonio, como por ejemplo, el cloruro de benzildimetilestearilamonio, además de las sales de alquiltrialquilamonio, por ejemplo, el cloruro o bromuro de cetiltrimetilamonio, el cloruro o bromuro de alquildimetilhidroxietilamonio, el cloruro o bromuro de dialquildimetilamonio, el sulfato del éter alquilamidatrimetilamonio, las sales de piridinio de alquilo, por ejemplo, cloruro de lauril ó cetilpiridinio, derivados de imidazolina y compuestos con carácter catiónico como los aminóxidos, por ejemplo, alquildimetilaminóxido o alquilaminoetildimetilaminóxido. Se emplean preferiblemente las sales de cetiltrimetilamonio.

C. Tensoactivos anfóteros

Los tensoactivos anfótero que se emplean preferiblemente son

1.: Acil-/dialquiletilendamina, por ejemplo, acilanfoacetato sódico, acilanfodipropionato disódico, alquilanfodiacetato disódico, acilanfohidroxipropilsulfonato sódico, acilanfodiacetato disódico y acilanfopropionato sódico,

2.: ácidos N-alquilamino, por ejemplo, aminopropilalquilglutamida, ácido alquilamino-propiónico, alquilimidodipropionato sódico y lauroanfocarboxiglicinato.

D. Tensoactivos no iónicos

Los tensoactivos no iónicos que se emplean preferiblemente son

1.: Alcoholes,

2.: Alcanolamidas, como la cocamida MEA/DEA/MIPA

3.: Aminóxidos, como el óxido de cocoamidopropilamino,

4.: Esteres, que se forman por esterificación de los ácidos carboxílicos con óxido de etileno, glicerina, sorbitol u otros alcoholes.

5.: Éteres, por ejemplo, alcoholes etoxilados/propoxilados, ésteres etoxilados/propoxilados, éster de glicerina etoxilado/propoxilado, colesterina etoxilada/propoxilada, éster de triglicérido etoxilado/propoxilado, lanolina etoxilada/propoxilada, polisiloxano etoxilado/propoxilado, éter-POE propoxilado y poliglucósidos de alquilo como el glucósido de laurilo, glucósido de decilo y cocoglucósido.

6.: Éster y éter de sacarosa

7.: Éster de poliglicerina, éster de diglicerina, éster de monoglicerina

8.: Éster de glucosa de metilo, éster de hidroxiácidos

Es preferible el uso de una combinación de tensoactivos aniónicos y/o anfóteros con uno o varios tensoactivos no iónicos.

En general, en el sentido de la presente invención, es preferible el uso de tensoactivos aniónicos, anfóteros y/o no iónicos frente al uso de tensoactivos catiónicos.

Los preparados cosméticos y dermatológicos contienen sustancias activas y auxiliares, como las que habitualmente se emplean para este tipo de preparados para el cuidado y el tratamiento del cabello. Como sustancias auxiliares sirven los conservantes, las sustancias tensoactivas, las sustancias que evitan la formación de espuma, los espesantes, emulgentes, grasas, aceites, ceras, disolventes orgánicos, bactericidas, perfumes, colorantes o pigmentos, cuyo cometido consiste en colorear el pelo o el preparado cosmético o dermatológico, los electrolitos, sustancias contra el engrasado del cabello.

Por electrolitos en el sentido de la presente invención se entienden los aniones inorgánicos de las sales alcalinas, de amonio, alcalinotérreas (incluyendo el magnesio) y de zinc y cualquier mezcla de dichas sales, donde debe garantizarse que estas sales se caracterizan por su carácter inofensivo desde el punto de vista farmacéutico o cosmé-
tico.

Los aniones conforme a la invención se eligen preferiblemente del grupo de cloruros, sulfatos y sulfatos de hidrógeno, fosfatos y fosfatos de hidrógeno y oligofosfatos lineales y cíclicos así como carbonatos y carbonatos de hidrógeno.

Los preparados cosméticos que equivalen a un champú, contienen preferiblemente al menos una sustancia tensoactiva aniónica, no iónica o anfótera, o bien mezclas de dichas sustancias en un medio acuoso y sustancias auxiliares como las que habitualmente se emplean. La sustancia tensoactiva o las mezclas de estas sustancias pueden presentarse en el champú en una concentración entre un 1% en peso y un 50% en peso.

Un preparado cosmético en forma de una loción, que no se aclara, en particular una loción para fijar el cabello, una loción que se emplea para secar el cabello, una loción de tratamiento y para el peinado, equivale en general a una solución acuosa, alcohólica o acuosa-alcohólica que contiene los polímeros de ramificación en forma de peine conforme a la invención.

Los compuestos conforme a la invención contienen, si fuera necesario, los aditivos habituales de la cosmética,
por ejemplo, perfumes, espesantes, colorantes, desodorantes, sustancias antimicrobianas, agentes desengrasantes, agentes complejantes y de secuestro, agentes de brillo perla, extractos de plantas, vitaminas, sustancias activas y simila-
res.

Los ejemplos siguientes deben aclarar la presente invención, sin limitarla. Todas las cantidades, proporciones, porcentajes se refieren, mientras no se indique lo contrario, al peso y la cantidad total o bien al peso total de los preparados.

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(A) Ejemplos de fabricación

Ejemplo de fabricación 1

13

Modo de fabricación

En un matraz de 2 l de cuatro bocas con agitador KPG, termómetro interior, tubo de conducción del gas y puentes destiladores, se colocan 1,2-propanodiol, dietilenglicol, la sal sódica del ácido isetiónico y tetraisopropilato de titanio, se agitan ligeramente y seguidamente se añade carbonato sódico y sal sódica del éster dimetílico del ácido 5-sulfoftálico, el ácido isoftálico y el ácido poliacrílico. Luego se evacuan dos veces y se inertiza con N_{2}. Mientras se agita se calienta durante 30 minutos a 170ºC. A aproximadamente 173ºC, empieza la esterificación o destilación. En el transcurso de 2 horas, la temperatura interna asciende a 210ºC, luego aumenta a 240-250ºC y se condensa durante otros 30 minutos. A continuación, en 30 minutos, la presión se reduce a < 1 mbar y se condensa durante 1 hora a 250ºC. Seguidamente, se airea con N2 y se aplica lo fundido.

Ejemplo de fabricación 2

14

Modo de fabricación

En un matraz de 2 l de cuatro bocas con agitador KPG, termómetro interior, tubo de conducción del gas y puentes destiladores, se colocan 1,2-propanodiol, dietilenglicol, la sal sódica del ácido isetiónico y tetraisopropilato de titanio, se agitan ligeramente y seguidamente se añade carbonato sódico y sal sódica del éster dimetílico del ácido 5-sulfoftálico, el ácido isoftálico, el ácido ciclohexanodicarboxílico y el ácido poliacrílico. Luego se evacuan dos veces y se inertiza con N_{2}. Mientras se agita se calienta durante 30 minutos a 170ºC. A aproximadamente 173ºC, empieza la esterificación o destilación. En el transcurso de 2 horas, la temperatura interna asciende a 210ºC, luego aumenta a 240-250ºC y se condensa durante otros 30 minutos. A continuación, en 30 minutos, la presión se reduce a < 1 mbar y se condensa durante 1 hora a 250ºC. Seguidamente, se airea con N2 y se aplica lo fundido.

Ejemplo de fabricación 3

15

Modo de fabricación

En un matraz de 2 l de cuatro bocas con agitador KPG, termómetro interior, tubo de conducción del gas y puentes destiladores, se colocan 1,2-propanodiol, dietilenglicol, la sal sódica del ácido isetiónico y tetraisopropilato de titanio, se agitan ligeramente y seguidamente se añade carbonato sódico y sal sódica del éster dimetílico del ácido 5-sulfoftálico, el ácido isoftálico, el ácido 2,6-naftalindicarboxílico y el ácido poliacrílico. Luego se evacuan dos veces y se inertiza con N_{2}. Mientras se agita se calienta durante 30 minutos a 170ºC. A aproximadamente 173ºC, empieza la esterificación o destilación. En el transcurso de 2 horas, la temperatura interna asciende a 210ºC, luego aumenta a 240-250ºC y se condensa durante otros 30 minutos. A continuación, en 30 minutos, la presión se reduce a < 1 mbar y se condensa durante 1 hora a 250ºC. Seguidamente, se airea con N2 y se aplica lo fundido.

Ejemplo de fabricación 4

16

Modo de fabricación

En un matraz de 2 l de cuatro bocas con agitador KPG, termómetro interior, tubo de conducción del gas y puentes destiladores, se colocan 1,2-propanodiol, dietilenglicol, la sal sódica del ácido isetiónico y tetraisopropilato de titanio, se agitan ligeramente y seguidamente se añade carbonato sódico y sal sódica del éster dimetílico del ácido 5-sulfoftálico, el ácido isoftálico, el ácido adipínico y el ácido poliacrílico. Luego se evacuan dos veces y se inertiza con N_{2}. Mientras se agita se calienta durante 30 minutos a 170ºC. A aproximadamente 173ºC, empieza la esterificación o destilación. En el transcurso de 2 horas, la temperatura interna asciende a 210ºC, luego aumenta a 240-250ºC y se condensa durante otros 30 minutos. A continuación, en 30 minutos, la presión se reduce a < 1 mbar y se condensa durante 1 hora a 250ºC. Seguidamente, se airea con N2 y se aplica lo fundido.

Ejemplo de fabricación 5

17

Modo de fabricación

En un matraz de 2 l de cuatro bocas con agitador KPG, termómetro interior, tubo de conducción del gas y puentes destiladores, se colocan 1,2-propanodiol, dietilenglicol, la sal sódica del ácido isetiónico y tetraisopropilato de titanio, se agitan ligeramente y seguidamente se añade carbonato sódico y sal sódica del éster dimetílico del ácido 5-sulfoftálico, el ácido isoftálico, el ácido 1,3-ciclohexanodicarboxílico y el ácido poliacrílico. Luego se evacuan dos veces y se inertiza con N_{2}. Mientras se agita se calienta durante 30 minutos a 170ºC. A aproximadamente 173ºC, empieza la esterificación o destilación. En el transcurso de 2 horas, la temperatura interna asciende a 210ºC, luego aumenta a 240-250ºC y se condensa durante otros 30 minutos. A continuación, en 30 minutos, la presión se reduce a < 1 mbar y se condensa durante 1 hora a 250ºC. Seguidamente, se airea con N2 y se aplica lo fundido.

Ejemplo de fabricación 6

18

Modo de fabricación

En un matraz de 2 l de cuatro bocas con agitador KPG, termómetro interior, tubo de conducción del gas y puentes destiladores, se colocan 1,2-propanodiol, dietilenglicol, la sal sódica del ácido isetiónico y tetraisopropilato de titanio, se agitan ligeramente y seguidamente se añade carbonato sódico y sal sódica del éster dimetílico del ácido 5-sulfoftálico, el ácido isoftálico, y el ácido poliacrílico. Luego se evacuan dos veces y se inertiza con N_{2}. Mientras se agita se calienta durante 30 minutos a 170ºC. A aproximadamente 173ºC, empieza la esterificación o destilación. En el transcurso de 2 horas, la temperatura interna asciende a 210ºC, luego aumenta a 240-250ºC y se condensa durante otros 30 minutos. A continuación, en 30 minutos, la presión se reduce a < 1 mbar y se condensa durante 1 hora a 250ºC. Seguidamente, se airea con N2 y se aplica lo fundido.

(B) Ejemplos de fórmulas

Ejemplos 1-6

Sprays de pelo

19

20

Ejemplos 7-8

Fijador de espuma

21

Ejemplos 9-10

Geles de estilo

22

Ejemplos 11-12

Champús de estilo

23

Ajustar el pH a 6,0

* Copolímero PVP/VA = formador de película neutra (polivinilpirrolidona/acetato de polivinilo). Luviskol VA 64 W de BASF

Claims

1. Polímeros de ramificación en forma de peine solubles en agua y/o dispersables en agua, que constan de una cadena principal polimérica y de brazos laterales de poliéster que contienen grupos sulfona unidos a esta cadena principal polimérica por medio de grupos éster.

2. Polímeros de ramificación en forma de peine conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza porque su cadena principal polimérica se elige del grupo de ácidos policarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos o de sus derivados, como por ejemplo, el ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico y sus ésteres (éster de ambos ácidos con alcoholes alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos con C_{1} hasta C_{22}), ácido maleico, anhídrido de ácido maleico, ácido fumárico y ácido polinorbonénico.

3. Polímeros de ramificación en forma de peine conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza porque se eligen del grupo de poliésteres de la siguiente fórmula estructural genérica

24

25

26

Donde p y o se eligen de manera que los pesos moleculares medios de los componentes de la cadena principal empleados se encuentran entre 200 y 2.000.000 g/mol, a ser preferible entre 2.000 y 100.000 g/mol, y las cadenas laterales de poliéster según la fórmula I-III constan preferiblemente de:

G: elegido del grupo de cómo mínimo dos átomos de oxígeno terminales que contienen unidades de organilo aromáticas, alifáticas o cicloalifáticas con un número de carbonos de C_{2} hasta C_{22} o bien derivados de un poliglicol de fórmula HO-(R^{3}-O)_{k}-(R^{4}-O)_{m}, que corresponde a una unidad de organilo

27

Donde los radicales R^{3} y R^{4} equivalen a radicales alquilo con un número de carbonos de C_{2}-C_{22}, de manera que ambos radicales no deben ser necesariamente distintos,

Donde para los coeficientes k y m resulta que k + m \geq 1, de manera que k y m se eligen de forma que los pesos moleculares medios indicados previamente correspondan a los componentes de la cadena principal.

---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

--- R^{5} ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

---

R^{1}: puede equivaler a litio, sodio, potasio, magnesio, calcio, amonio, monoalquilamonio, dialquilamonio, trialquilamonio o tetraalquilamonio, donde las posiciones alquilo de las aminas están ocupadas, independientemente unas de otras, por radicales alquilo con C_{1} hasta C_{22} y 0 hasta 3 grupos hidroxilo

R^{2} : un radical molecular, elegido de los grupos de

-: compuestos de polialcoxi enlazados por funciones etéreas de fórmula

-O-(R^{7}-O)_{q}-(R^{8}-O)_{r}-Y

: Los radicales R^{7} y R^{8} equivalen preferiblemente a radicales alquileno con un número de átomos de carbono de C_{2}-C_{22}, donde ambos radicales no deben ser necesariamente distintos. El radical Y puede ser tanto hidrógeno como de naturaleza alifática con C_{1}-C_{22}. Para los coeficientes q y r sirve: q + r \geq 1.

-: radicales organilo sulfonados etoxilados una o varias veces unidos por funciones etéreas o preferiblemente sus sales alcalinas o de tierras alcalinas, como por ejemplo, los que se caracterizan preferiblemente por la fórmula genérica -(O-CH_{2}-CH_{2})_{s}-SO_{3}R^{1}

4. Polímeros de ramificación en forma de peine conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza porque sus pesos moleculares medios se encuentran preferiblemente entre 200 y 2.000.000 g/mol, en particular entre 200 y 100.000 g/mol, prefiriéndose el intervalo de 1.000-30.000 g/mol, más especialmente el de 5.000-15.000 g/mol.

5. Medios de tratamiento del cabello con un contenido eficaz en uno o varios polímeros ramificados en forma de peine según una de las reivindicaciones 1-4.