FR2968301A1 - Derives d'alcoxysilane des acides amines a groupement n-acyle, des dipeptides a groupement n-acyle et des tripeptides a groupement n-acyle, ainsi que les particules et formulations huile dans l'eau stables les utilisant - Google Patents

Derives d'alcoxysilane des acides amines a groupement n-acyle, des dipeptides a groupement n-acyle et des tripeptides a groupement n-acyle, ainsi que les particules et formulations huile dans l'eau stables les utilisant Download PDF

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Abstract

Un acide aminé à groupement N-acyle, un dipeptide à groupement N-acyle, et un tripeptide à groupement N-acyle hydrophiles substitués par des silanes ont été préparés, lesquels peuvent être utilisés en tant que traitements de surface réactifs pour des particules de pigments, de minéraux, et de charges. Ces particules traitées forment des dispersions stables dans la phase aqueuse de mélanges huile dans l'eau qui sont adaptés à des applications en cosmétique. Les particules traitées peuvent également être utilisées dans des formulations de poudre comprimée et de produit cosmétique de couleur.

Description

DERIVES D'ALCOXYSILANE DES ACIDES AMINES A GROUPEMENT N-ACYLE, DES DIPEPTIDES A GROUPEMENT N-ACYLE ET DES TRIPEPTIDES A GROUPEMENT N- ACYLE, AINSI QUE LES PARTICULES ET FORMULATIONS HUILE DANS L'EAU STABLES LES UTILISANT Les pigments traités en surface ont été utilisés pour améliorer les propriétés de mouillage et de dispersion des pigments et des charges dans les encres, les revêtements, les résines et les produits cosmétiques. La passivation des surfaces des pigments et des charges pour réduire les interactions chimiques avec le vecteur est une autre application des modifications de surface. En cosmétique, les revêtements de surface des pigments et des charges ont pour avantages supplémentaires l'amélioration de la sensation sur la peau, l'étalement et le mélange sur la peau plus faciles, la réduction de l'irritation due à l'abrasion mécanique et le séchage réduit de la peau découlant de l'absorption de l'huile et de l'humidité.
Les types de revêtement de surface utilisés dans des applications cosmétiques ont inclus les acides gras, la lécithine, les cires minérales, par exemple du polyéthylène, les cires végétales, les amidons, les peptides, les polysaccharides, les acides aminés à groupement acyle, les esters de titanate, les fluorophosphates, les silicones et les silanes. La modification des substrats avec des silanes est bien connue dans l'état de la technique et est décrite par Arkles dans Chemtech, 7(12), 766, (1977). Les agents de couplage au silane et les silicones réactifs sont des traitements de surface particulièrement utiles pour une utilisation dans des systèmes dispersés en raison de la formation de liaisons chimiques entre le composé de traitement et la surface du pigment qui empêche une solubilisation du revêtement au cours de la préparation du produit fini. Les pigments traités en surface au silane et au silicone ont été utilisés dans une diversité de formulations cosmétiques, comprenant le fond de teint, le mascara, le crayon pour les yeux (eyeliner), l'ombre à paupières, le rouge à lèvres et le blush, dans lesquelles 1a poudre est dispersée en phase liquide. Le silane hydrophile le plus couramment utilisé est le PEG6_9-silane (méthoxypoly(éthylèneoxy)6_9-propyltriméthoxysilane). Cependant, le PEG6_9-silane peut affecter la formation des émulsions, en provoquant une flottation excessive des pigments. En outre, la stabilité oxydante à long terme du PEG6_9-silane et les produits de dégradation des matériaux dérivés de l'éthylèneoxyde présentent des effets potentiels sur la santé qui peuvent s'avérer être un souci dans certaines formulations.
L'utilisation d'acides aminés modifiés en tant que traitements de surface destinés à des particules, comprenant les pigments et les agents de remplissage, est bien connue en cosmétique et dans la 1
technologie des soins du corps. Des exemples en sont les pigments et les charges revêtus présentant une excellente sensation sur la peau et un potentiel réduit en ce qui concerne l'abrasion de la peau, préparés en utilisant des sels d'acides aminés à groupement acyle tels que le N-myristoyl-L-glutamate d'aluminium (voir le brevet américain Na 4 606 914 de Miyoshi) ; les pigments lamellaires présentant des propriétés tactiles améliorées, préparés par la précipitation d'acides aminés à groupement acyle tels que la N-lauroyllysine sur la surface de talcs (voir, par exemple, le brevet américain N° 5 326 392 de Miller) ; et les traitements de peau préparés par le traitement de pigments et de charges avec des combinaisons d'acides aminés à groupement N-acyle, de sels d'acides aminés à groupement N-acyle et d'acides gras (voir le brevet américain N° 7 374 783 d'Hasegawa). Tous ces revêtements sont élaborés par adsorption ou précipitation d'acides aminés sur des particules. En grande partie, ces revêtements sont relativement hydrophobes du fait qu'ils sont dérivés d'acides aminés à groupement N-acyle substitué dans lequel le groupement acyle présente six atomes de carbone ou plus, le plus souvent il s'agit du lauroyle (12 atomes de carbone). L'utilisation de particules traitées avec ces systèmes est limitée aux produits cosmétiques de couleur à base d'huile, soit sous forme de formulations anhydres, soit sous forme d'émulsions eau dans l'huile, du fait que les particules ayant des acides aminés hydrophobes adsorbés ne se disperseront pas dans la phase aqueuse continue. La phase de pigment de l'émulsion finie doit être dispersée dans la phase externe de l'émulsion pour permettre que le ton de masse du produit soit similaire à celui obtenu sur la peau après application.
Il existe de nombreux cas pour lesquels les avantages des particules modifiées par des acides aminés seraient souhaitables dans des formulations huile dans l'eau. Cependant, les acides aminés simplement adsorbés sur les particules tendent à déstabiliser les émulsions huile dans l'eau. Ils tendent également à amalgamer l'huile dispersée par l'établissement de ponts physiques à la surface de la particule par phénomène d'adsorption. En outre, les particules ayant des acides aminés hydrophiles adsorbés tendent à être intrinsèquement instables au niveau des interfaces eau-huile du fait que l'acide aminé tend à se désorber de la particule, en changeant à la fois les caractéristiques de surface de la particule et l'environnement aqueux par l'introduction d'acides aminés solubles qui tendent à être des zwitterions forts.
Tandis que l'immobilisation d'enzymes et d'acides aminés a été décrite par Weetall (brevet américain N° 3 652 761), ces systèmes ont été conçus pour une catalyse sur lit fixe, et les dimensions de particule ne sont pas appropriées aux fins d'une formation de dispersions stables. 2 L'invention se rapporte aux dérivés d'alcoxysilane hydrophiles des acides aminés à groupement N-acyle, des dipeptides à groupement N-acyle et des tripeptides à groupement N-acyle, dans lesquels le groupement acyle contient moins de six atomes de carbone.
L'invention se rapporte également à des particules d'un minéral, d'une charge, ou d'un pigment présentant sur sa surface un revêtement d'un dérivé d'alcoxysilane hydrophile d'un acide aminé à groupement N-acyle, d'un dipeptide à groupement N-acyle, ou d'un tripeptide à groupement N-acyle, dans lesquels le groupement acyle contient moins de six atomes de carbone.
L'invention se rapporte en outre à des formulations huile dans l'eau contenant une dispersion comprenant des particules d'un minéral, d'une charge, et/ou d'un pigment présentant sur sa surface un revêtement d'un dérivé d'alcoxysilane hydrophile d'un acide aminé à groupement N-acyle, d'un dipeptide à groupement N-acyle, ou d'un tripeptide à groupement N-acyle, dans lesquels le groupement acyle contient moins de six atomes de carbone.
Pour finir, l'invention se rapporte à une poudre comprimée ou à un produit cosmétique de couleur comprenant des particules d'un minéral, d'une charge et/ou d'un pigment présentant sur sa surface un revêtement d'un dérivé d'alcoxysilane hydrophile d'un acide aminé à groupement N-acyle, d'un dipeptide à groupement N-acyle ou d'un tripeptide à groupement N-acyle, dans lesquels le groupement acyle contient moins de six atomes de carbone.
Selon un mode de réalisation, le dérivé d'alcoxysilane hydrophile forme une liaison covalente avec la surface de la particule par un pontage oxétanne entre un atome de silicium dans le silane et la particule.
La présente invention se rapporte à des dérivés d'alcoxysilane d'acides aminés à groupement N-acyle, de dipeptides à groupement N-acyle, et de tripeptides à groupement N-acyle, dans lesquels le nombre d'atomes de carbone dans la substitution d'acyle est inférieur à six atomes de carbone, de préférence deux atomes de carbone (acétyle). L'acide aminé à groupement N-acyle, le dipeptide à groupement N-acyle, et le tripeptide à groupement N-acyle ne sont pas restreints, à condition que le substituant d'acyle contienne moins de six atomes de carbone. Si le groupement d'acyle contient plus de six atomes de carbone, l'acide aminé ou le di-ou tri-peptide résultant devient hydrophobe. A titre d'exemple, les acides aminés comprennent la N-acétylglycine, la N-acétylproline, la N-acétylhydroxyproline, et la N-acétylleucine. Les dipeptides comprennent par exemple la N-acétylglycylglycine et la N-acétylglycylsérine, et un exemple de tripeptide est la N-acétylglycylglycylglycine.
Malgré l'absence de limitation concernant la longueur du groupement alcoxy, les groupements alcoxy préférés comprennent le méthoxy et l'éthoxy. Les composés préférés conformément à 3
l'invention contiennent trois groupements alcoxy (qui peuvent être identiques ou différents, tels que le diméthoxyéthoxy ou le diéthoxyméthoxy), bien que ces composés contenant deux groupements alcoxy soient également dans le champ de l'invention.
Les composés de l'invention sont de préférence des dérivés d'alkylalcoxysilane, tels que le méthylalcoxy, l'éthylalcoxy, et le propylalcoxy, le propylalcoxy étant à l'heure actuelle préféré. D'autres longueurs de groupement alkyle sont également dans le champ de l'invention, mais ne sont pas à l'heure actuelle préférées pour des raisons économiques. Par conséquent, dans les modes de réalisation préférés, les composés sont des dérivés de propyltrialcoxysilane d'acides aminés à groupement N-acyle, de dipeptides à groupement N-acyle, ou de tripeptides à groupement N-acyle, tels que des dérivés de propyltriméthoxysilane et de propyltriéthoxysilane. Les composés conformes à l'invention comprennent par exemple le N-acétylglycylglycylglycylpropyltriéthoxysilane et le N-acétylglycylglycylpropyltriéthoxysilane.
Les acides aminés modifiés au silane, dont il a été démontré qu'ils amélioraient la dispersion de particules dans des phases aqueuses, comprennent à titre d'exemple : le (N-acétylglycylpropyle)triéthoxysilane
O 0 Il II CH3CNHCH2O00H2CH2CH2Si(OCH2CH3)3 le (N-acétylglycinamidepropyle)triméthoxysilane ) i H le (N-acétylleucinamidepropyle)triéthoxysilane O 0 Il II CH3 CNHCHCOCH2CH2CH2 Si(OCH2CH3 )3 H2iH C- CH3 éH3 le (N-acétyl-4-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 20 4 HO Le procédé de préparation de ces matériaux n'est pas critique et les composés peuvent être préparés par tout procédé adéquat connu de la technique ou encore à développer. Les procédés préférées comprennent le couplage au carbodiimide, résultant en une formation d'amide, ou la formation d'un sel métallique alcalin de l'acide aminé et la réaction avec un alkylsilane halogéné, résultant en une formation d'ester. La formation d'ester est avantageuse du fait qu'on élimine le besoin en réactifs de déshydratation forts tels que les carbodiimides, qui tendent à être des agents de sensibilisation de la peau. Par exemple, les composés peuvent être préparés par une réaction de couplage entre un haloalcoxysilane et le sel de l'acide aminé à groupement N-acyle approprié, du dipeptide à groupement N-acyle approprié, ou du tripeptide à groupement N-acyle approprié. Par exemple, le (N-acétylglycylpropyle)triéthoxysilane peut être préparé par la réaction du 3-iodopropyltriéthoxysilane avec la N-acétylglycine.
L'invention se rapporte également à des particules (telles que des particules de minéraux, de pigments, ou de charges) qui ont été traitées avec les dérivés d'alcoxysilane d'acides aminés à groupement N-acyle, de dipeptides à groupement N-acyle ou de tripeptides à groupement N-acyle afin de créer des surfaces de particules relativement hydrophiles. En d'autres termes, les particules traitées ont sur leur surface un revêtement d'un dérivé d'alcoxysilane hydrophile d'un acide aminé à groupement N-acyle, d'un dipeptide à groupement N-acyle, ou d'un tripeptide à groupement N-acyle conformément à l'invention. La modification peut être effectuée comme décrit par Arkles dans Chemtech, 7(12), 766, (1977). Ces particules traitées conformément à l'invention mouillent préférentiellement avec l'eau, ce qui rend les pigments ou les charges résultants propices à une utilisation dans des formulations à base d'eau, comprenant des gels et des émulsions huile dans l'eau. La formation de liaisons covalentes d'acides aminés hydrophiles ou de di- et tri-peptides analogues sur des particules conduit à la formation de systèmes huile-eau stables, en particulier des systèmes à interface d'émulsion stables, sans détérioration. Pour former des dispersions stables, les particules traitées de la présente invention ne sont de préférence pas supérieures à environ 200 micromètres selon la dimension la plus longue et ne sont pas inférieures à environ 0,01 micromètre selon la dimension la plus courte. 0 I I H_CHaCH S~~{OC:HS+~ 5
Les particules conformes à l'invention sont particulièrement utiles en cosmétique. Les particules utilisées en cosmétique comprennent à la fois des matériaux de charge, tels que le mica, le talc, la séricite, la silice, la fluorophlogopite, les paillettes de borosilicate, l'alumine, et le kaolin, des pigments inorganiques, tels que les oxydes de fer, le dioxyde de titane, le ferrocyanure d'ammonium ferrique, l'oxyde de chrome, l'hydroxyde de chrome, l'oxyde de zinc, et les outremers, et des pigments organiques, tels que le carmin, et les laques certifiées par la FDA comme le Rouge 6, le Rouge 7, le Rouge 21, le Rouge 27, le Rouge 33, le Rouge 36, le Rouge 40, le Jaune 5, le Jaune 6, le Jaune 10 et le Bleu 1. Ces types de particules sont à envisager comme des exemples, sans aucune limitation, et le fait de traiter d'autres types de particules (à la fois celles utiles en cosmétique et celles qui ne le sont pas) est tout aussi bien dans le champ de l'invention.
L'invention se rapporte également à des formulations huile dans l'eau, telles que, sans limitation, les correcteurs de teint ou les fonds de teint, contenant des dispersions à base de particules d'un minéral, d'une charge, et/ou d'un pigment présentant sur sa surface un revêtement d'un dérivé d'alcoxysilane, d'un acide aminé à groupement N-acyle, d'un dipeptide à groupement N-acyle, ou d'un tripeptide à groupement N-acyle conformément à l'invention. Un autre avantage potentiel des particules modifiées par un acide aminé hydrophile (ou par les di- et tri-peptides analogues) est qu'elles peuvent contribuer au soin de la peau en tant que facteurs d'hydratation naturelle lorsqu'elles sont utilisées seules ou en combinaison avec des acides aminés hydrophiles non liés et sont formulées dans des fonds de teint ou des correcteurs de teint. En outre, l'invention se rapporte à une poudre comprimée ou à des produits cosmétiques de couleur, comprenant ceux appropriés pour une utilisation sur la zone des yeux, à base de telles particules traitées. Les composés supplémentaires des formulations et des produits cosmétiques huile dans l'eau, ainsi que les procédés de leur préparation, sont bien connus de la technique et ne nécessitent pas d'être décrits.
L'invention sera à présent décrite en association avec les exemples suivants non limitatifs. EXEMPLES Exemples de préparation Exemple 1 : Préparation du (N-acétyl-glycylpropyle)triéthoxysilane Dans un ballon quadricol de 51 équipé d'une chemise chauffante, d'un agitateur mécanique, d'un thermomètre, d'un entonnoir, et d'une colonne de Vigreux courte ayant une tête de distillation reliée à un bulleur d'azote, ont été introduits 2 500 g d'éthanol et 146,4 g de N-acétylglycine. Ce 6
mélange a été agité à température ambiante pendant 15 minutes. 110,5 g d'éthoxyde de potassium ont été ajoutés tout en maintenant la température donnée par le thermomètre en-dessous de 50 °C. Le mélange a été chauffé à une température donnée par le thermomètre de 80 °C et 362,7 g de 3-iodopropyltriéthoxysilane ont été ajoutés. L'éthanol a été éliminé par distillation jusqu'à ce que la température donnée par le thermomètre atteigne 90 °C à 95 °C. La réaction a été suivie d'une chromatographie gazeuse et d'un chauffage continu pendant environ 100 heures jusqu'à ce qu'il reste moins de 10 % du 3-iodopropyltriéthoxysilane. Le ballon et son contenu ont été laissés à refroidir à température ambiante et le contenu a ensuite été filtré pour obtenir une solution claire à légèrement voilée avec de 25 à 30 % de particules solides. Un échantillon de solution s'est vu débarrasser de solvant à 120 °C et sous un vide de 1 mm pour retirer la totalité des solvants et des matériaux de départ n'ayant pas réagi. Le produit a été purifié par distillation par étalement sous forme de film à 190 °C sous un vide de 0,5 mm. Les résultats IR et RMN étaient cohérents avec la structure cible.
Exemple 2 : Préparation du (N-acétyl-4-hydroxvprolyle)propyltriéthoxysilane Dans un ballon quadricol de 51 équipé d'une chemise chauffante, d'un agitateur mécanique, d'un thermomètre, d'un entonnoir, et d'une colonne de Vigreux courte ayant une tête de distillation reliée à un bulleur d'azote, ont été introduits 2 500 g d'éthanol et 432,9 g de N-acétylhydroxyproline. Ce mélange a été agité à température ambiante pendant 15 minutes. 220,9 g d'éthoxyde de potassium ont été ajoutés tout en maintenant la température donnée par le thermomètre en dessous de 40 °C. La température donnée par le thermomètre a été lentement augmentée pour atteindre 80 °C et 500 ml d'éthanol ont été éliminés. A une température donnée par le thermomètre de 80 °C, 31,1 g d'iodure de potassium et 602 g de chloropropyltriéthoxysilane ont été ajoutés. 500 ml supplémentaires d'éthanol ont été éliminés par distillation et conservés. La température donnée par le thermomètre a été augmentée progressivement pour passer de 80 °C à 90 °C au cours de l'élimination de l'éthanol. La réaction était suivie d'une chromatographie gazeuse, et le chauffage s'est poursuivi jusqu'à ce qu'il reste moins de 5 % du 3-chloropropyltriéthoxysilane. L'éthanol conservé a été réintroduit dans le ballon quadricol et le contenu a été laissé à refroidir à température ambiante. Le mélange a été filtré pour donner environ 3 kg d'une solution ambrée claire à légèrement voilée présentant de 25 à 30 % de particules solides. La masse volumique de la solution à 25 °C était de 0,87 g/cm3. Un échantillon de solution s'est vu débarrasser de solvant à 60 °C et sous un vide de 1 mm pour donner des particules solides de type gel. Les résultats IR et RMN étaient cohérents avec la structure cible. 7 Exemple 3 : Préparation du (N-acétyl-leucinamidepropvle)triéthoxÿsilane Dans un ballon quadricol de 1 1 équipé d'une chemise chauffante, d'un agitateur magnétique, d'un thermomètre, d'un entonnoir, et d'un condensateur à glace sèche relié à un bulleur d'azote, ont été introduits 125 ml de diméthylformamide et 25 g de N-acétylleucine. Ce mélange a été agité à température ambiante pendant 15 minutes. 14,9 g de dicyclohexylcarbodiimide ont été ajoutés en 10 fois. La température donnée par le thermomètre a augmenté de 10 °C. Le mélange a été agité pendant 60 minutes et la température donnée par le thermomètre est revenue à 24 °C. 32 g de 3-aminopropyltriéthoxysilane ont été ajoutés sur 45 minutes lorsque la température donnée par le thermomètre a augmenté de 15 °C. Le mélange a été agité pendant 4 heures supplémentaires. Le ballon quadricol a été chauffé à 40 °C et le diméthylformamide a été éliminé sous vide. 300 ml de toluène ont été ajoutés et le mélange a été chauffé à 40 °C, puis laissé sous agitation pendant une nuit sans chauffage. Le mélange a été filtré. Les particules solides ont été lavées avec 100 ml de toluène et les solvants volatiles ont été retirés des filtrats combinés pour donner le produit sous la forme d'un matériau solide jaune pâle. Les résultats IR et RMN étaient cohérents avec la structure cible. Le produit a formé une solution à 13 % dans l'éthanol après réchauffement à 30 °C ayant une densité de 0,763.
Exemple 4 : Préparation du (N-acétylglycinamidepropyle) triméthoxysilane Dans un ballon quadricol de 3 1 équipé d'une chemise chauffante, d'un agitateur mécanique, d'un thermomètre, d'un entonnoir, et d'un condensateur à glace sèche relié à un bulleur d'azote, ont été introduits 300 ml de diméthylformamide et 58,5 g d'acétylglycine. Ce mélange a été agité à température ambiante pendant 20 minutes. 56,1 g de dicyclohexylcarbodiimide ont été ajoutés en 10 fois, et la température donnée par le thermomètre a augmenté de 12 °C. Le mélange a été agité pendant 60 minutes et la température donnée par le thermomètre est revenue à 25 °C. 44,8 g de 3-aminopropyltriméthoxysilane ont été ajoutés sur 45 minutes lorsque la température donnée par le thermomètre a augmenté de 20 °C. Le mélange a été agité pendant 4 heures supplémentaires. Le ballon quadricol a été chauffé à 40 °C et le diméthylformamide a été éliminé sous vide. 400 ml de THF ont été ajoutés et le mélange a été chauffé à 40 °C, puis laissé sous agitation pendant une nuit sans chauffage. Le mélange a été filtré à température ambiante. Les matières solides ont été lavées avec 100 ml de THF et les solvants volatiles ont été retirés des filtrats combinés pour donner le produit sous la forme d'un matériau solide jaune pâle. Les résultats IR et RMN étaient cohérents avec la structure cible. Le produit a formé une solution à 5 % dans du méthanol à 25 °C ayant une densité de 0,799. 8 Préparation de particules et analyse Préparation de particules traitées Exemple 5 : Préparation d'un oxyde de fer jaune traité 2 grammes de (N-acétyl-4-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane (préparé dans l'Exemple 2) ont été ajoutés à 2 000 ml d'une solution composée à 80 % d'isopropanol et à 20 % d'eau distillée sous agitation. Le silane a été laissé pour s'hydrolyser à des conditions ambiantes pendant 2 heures. 100 grammes d'oxyde de fer jaune ont été ajoutés et l'agitation s'est poursuivie pendant une heure. La suspension a été filtrée et le filtrat a été chauffé à 80 °C pendant 4 heures. La poudre résultante a été broyée en utilisant un broyeur à percussion à travers un tamis de 0,7 mm.
Exemple 6 : Préparation d'oxyde de fer rouge traité, d'oxyde de fer noir traité, et de dioxyde de titane traité 2 grammes de (N-acétyl-4-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane (préparé dans l'Exemple 2) ont été pulvérisés sur 100 grammes d'oxyde de fer rouge sec sous agitation dans un broyeur par chute. La poudre a été agitée pendant une heure à des conditions ambiantes, puis chauffée à 80 °C pendant quatre heures. Après refroidissement, la poudre traitée a été désagglomérée par broyage à l'aide d'un broyeur à percussion à travers un tamis de 0,9 mm. Les particules traitées d'oxyde de fer noir et de dioxyde de titane ont été préparées d'une manière analogue.
Exemple 7 : Préparation de séricite traitée 2 grammes de (N-acétyl-4-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane (préparé dans l'Exemple 2) ont été pulvérisés sur 100 grammes de séricite sous agitation dans un broyeur par chute. La poudre a été agitée pendant une heure à des conditions ambiantes, puis chauffée à 80 °C pendant quatre heures. Après refroidissement, la poudre traitée a été broyée en utilisant un broyeur à percussion à travers un tamis de 1,7 mm.
Analyse de particules de pigments traités Les quatre pigments traités (oxyde de fer jaune, oxyde de fer rouge, oxyde de fer noir, et dioxyde 30 de titane) ont été analysés et comparés à une grande diversité de matériaux comparables de manière à déterminer l'effet de la modification de surface sur les particules de pigments. 9
Dispersion aqueuse (évaluation visuelle) : 0,3 gramme de chaque pigment traité a été ajouté à 15 ml d'eau désionisée. Le comportement a été observé sans agitation et les résultats ont été récapitulés dans le Tableau 1.
Tableau 1 : Evaluation visuelle des particules de pigments traités Oxyde de fer Oxyde de fer rouge Oxyde de fer noir Dioxyde de titane jaune Témoin (non traité) mouille ; tombe tombe vers le fond tombe vers le fond efflorescence vers le fond PEG6_9-silane s'auto-disperse s'auto-disperse légère efflorescence s'auto-disperse PEG-8 mouille mouille lentement ; mouille lentement ; mouille lentement ; lentement ; tombe tombe vers le fond ; tombe vers le fond tombe vers le fond ; vers le fond ; légère efflorescence légère efflorescence légère efflorescence Silane d'aminopropyle mouille subit une légère mouille lentement ; lentement ; efflorescence à 50 % efflorescence ; se légère efflorescence efflorescence dépose Carboxyéthylsilanetriol s'auto-disperse s'auto-disperse légère efflorescence s'auto-disperse de Na2 Propionate de Na mouille mouille lentement ; semouille lentement ; mouille lentement ; lentement ; très très légère légère efflorescence efflorescence dépose se dépose Hydroxyproline de N- tombe vers le tombe vers le fond tombe vers le fond tombe vers le fond acétyle fond Hydroxyprolylpropyl- s'auto-disperse s'auto-disperse légère efflorescence s'auto-disperse triéthoxysilane de N- acétyle On peut constater dans le Tableau 1 que la totalité des pigments ayant subi une modification hydrophile se sont désagglomérés et dispersés sans agitation selon une certaine ampleur. Les pigments traités au PEG6_9-silane (méthoxy(polyéthylèneoxy)6_9propyltriméthoxysilane), au carboxyéthylsilanetriol de sodium, et au (N-acétylhydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane se sont dispersés complètement, certaines particules restant en suspension pendant un mois.
Le dépôt des seuls composés polaires sur les surfaces de pigment n'a pas produit l'effet de dispersion immédiate qui résulte d'un traitement de surface avec des silanes comportant les composés polaires en tant que groupement fonctionnel. Les pigments traités secs se sont désagglomérés selon une certaine ampleur en raison des étapes de broyage dans le processus de traitement, mais l'effet a été annulé par les étapes de réduction de taille de particules de tous les 10 échantillons utilisés pour l'essai de dispersion. Une surface supérieure peut en réalité sembler ralentir le processus de mouillage, mais les résultats des essais de viscosité décrits ci-dessous montrent que le mouillage des particules traitées a été amélioré par comparaison aux pigments non traités. La dispersion remarquable des traitements hydrophiles observée lors de l'évaluation visuelle a été confirmée par les mesures quantitatives.
Viscosité de dispersion (Butylèneglycol) : Les dispersions des pigments ont été préparées par mouillage dans du butylèneglycol sous agitation pendant une heure, suivie par trois passages sur un broyeur à trois rouleaux. La viscosité a été mesurée en utilisant un viscosimètre de Brookfield 10 en utilisant des tiges standard à une vitesse de 20 tours par minute. Différentes tailles de tiges ont été utilisées dans différentes plages de viscosité. Les résultats ont été récapitulés dans le Tableau 2. Une viscosité inférieure à une concentration égale et à un degré de dispersion (taille de particules) égal indique un meilleur mouillage.
15 Tableau 2 : Viscosité de dispersion de particules de pigments traités Pigment, % dans du butylèneglycol Traitement Oxyde de fer jaune Oxyde de ferOxyde de fer noir Dioxyde de titane 45 % rouge 50 % 50 % 50 % Témoin non traité 73 400 Pa.s 24 500 Pa.s 10 950 Pa.s 11 150 Pa.s (tige N°7) (tige N°6) (tige N°6) (tige N°6) PEG6_9-silane 1 610 Pa.s 2 100 Pa.s 3 970 Pa.s 12 150 Pa.s (tige N°3) (tige N°4) (tige N°4) (tige N°6) Silane d'aminopropyle 675 Pa.s 4 100 Pa.s 9 000 Pa.s 4 700 Pa.s (tige N°3) (tige N°4) (tige N°4 5) (tige N°4) Carboxyéthylsilanetriol de 540 Pa.s 2 690 Pa.s 6 500 Pa.s 415 Pa.s Na (tige N°3) (tige N°4) (tige N°4,5) (tige N°3) Hydroxyprolylpropyltri- 520 Pa.s 3 120 Pa.s 5 940 Pa.s 2 870 Pa.$) éthoxysilane de N-acétyle (tige N°3) (tige N°4) (tige N°4 5) (tige N°3) On peut constater que la totalité des pigments traités hydrophiles ont amélioré leur mouillage et leur dispersion dans du butylèneglycol par rapport au pigment non traité, à l'exception, de façon surprenante, du PEG6_9-silane sur dioxyde de titane. Les pigments traités au (N-acétyl- 20 hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane se sont comportés de manière comparable à d'autres traitements hydrophiles. Les mesures de viscosité de dispersion ont indiqué que les oxydes de fer 11
traités au PEG6_9-silane, au carboxyéthylsilanetriol de sodium, et au (N-acétylhydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane ont exhibé le meilleur mouillage. Les traitements au carboxyéthylsilanetriol de sodium et au (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane étaient le traitement le plus efficace pour le dioxyde de titane. Formulation et préparation de produits cosmétiques et analyse
Exemple 8 : Préparation et analyse de correcteurs de teint huile dans l'eau Cinq correcteurs de teint à base d'émulsion huile dans l'eau anionique contenant 20 % de 10 pigment et de charge ont été préparés en utilisant les composés présentés dans le Tableau 3. Une première formulation a été préparée en utilisant les pigments traités avec du (N-acétyl-4-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane (comme préparé dans l'Exemple 2), et trois formulations comparatives ont été préparées en utilisant les pigments traités avec du PEG6_9 silane, de l'aminopropylsilane, ou du carboxyéthylsilanetriol de sodium. Une cinquième formulation a été 15 préparée en tant que témoin en utilisant des pigments non traités. Dans chaque cas, des ingrédients en phase aqueuse ont été ajoutés suivant un certain ordre au bécher de finition tout en effectuant une homogénéisation à faible vitesse. Après ajout de Veegum, la phase a été chauffée à 85-90 °C pendant 15 minutes, puis d'autres ajouts ont été effectués à 75 °C. Les ingrédients de phase huileuse ont été combinés et agités à 75-80 °C jusqu'à homogénéisation. La phase huileuse 20 a été ajoutée à la phase aqueuse avec homogénéisation. 12 2968301 Tableau 3 : Formulation pour un correcteur de teint huile dans l'eau Ingrédient Nom INCI* °/U en poids Phase aqueuse Eau désionisée 50,37 Tween 60 Polysorbate 60 0,10 Laponite XLG Silicate de magnésium-lithium- 0,30 Veegum reg sodium 0,70 Silicate d'aluminium-magnésium Dioxyde de titane Dioxyde de titane 16,00 Oxyde de fer jaune Oxydes de fer 1,60 Oxyde fer rouge Oxydes de fer 0,60 Oxyde de fer noir Oxydes de fer 0,16 Talc Talc 1,64 Butylèneglycol 6,00 CMC7H3SF (Aqualon) Gomme de cellulose 0,10 Tween 60 (Croda) Polysorbate 60 0,40 Méthylparabène 0,25 Amphisol K (DSM) Phosphate de cétyle de potassium 2,00 Phase huileuse DE 12 (Gelest) Polydiéthylsiloxane 12,00 Ceraphyl 368 (ISP) Palmitate d'éthylhexyle 5,00 Span 60 (Croda) Stéarate de sorbitane 1,00 Cerasynt SD (ISP) Stéarate de glycéryle 1,50 Propylparabène 0,10 Glydant (Lonza) Hydantoïne de DMDM 0,18 100,00 *INCI = International Nomenclature of Cosmetic Ingredients (Nomenclature internationale des ingrédients cosmétiques) 5 Les performances des pigments traités dans les formulations ont été analysées visuellement. La qualité de dispersion a été évaluée par la présence ou l'absence d'une couleur non dispersée, détectée par compression d'une gouttelette de l'émulsion finie entre deux lamelles pour microscope et par recherche de points de couleur. Le temps requis pour mouiller les particules a été utilisé pour comparer la facilité de mouillage. « Rapide » signifie que la dispersion de 13
pigment et le développement de couleur ont débuté immédiatement après l'ajout des poudres à la phase aqueuse. « Lente » fait référence à la présence d'agglomérats non mouillés même après cinq minutes de mélange. « Intermédiaire » fait référence à un retard de 45 à 90 secondes entre l'ajout de pigment et la disparition visuelle de particules sèches. Le développement de couleur (intensité) dans le produit final et la présence ou l'absence d'une flottation de couleur au cours du traitement ont été observés et photographiés pour une analyse ultérieure. La viscosité et la stabilité d'émulsion des produits finaux ont également été surveillées. Les données concernant les pigments non traités et ceux présentant des traitements de contrôle ont été comparées par rapport aux pigments traités avec du (N-acétylhydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane et les résultats sont présentés dans le Tableau 4.
Tableau 4 : Analyse de formulations de produit de masquage Paramètre Traitement Dispersion Développe- Mouillage Flottation ment de couleur 1 (Intensité) Témoin (non traité) pigment non dispersé 1 lente blanc PEG6_9-silane complète 4 rapide blanc/jaune/noir Silane d'aminopropyle TiO2 non dispersé 2 lente blanc Carboxyéthylsilanetriol complète 5 rapide jaune > 60 °C de Na Hydroxyprolylpropyltri- complète 3 intermédiaire aucune éthoxysilane de N-acétyle Sur une échelle de 1 à 5, 1 est le plus faible Les données démontrent clairement l'hydrophilicité et la dispersabilité dans l'eau des pigments traités au (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane.
De manière surprenante, le traitement au (N-acétyl-4-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane a résulté en le mouillage le plus cohérent des différents pigments. La formule contenant les pigments traités au (N-acétyl-4- hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane a présenté une bonne dispersion sans aucun agglomérat visible et aucune flottation de couleur qui indique habituellement un médiocre mouillage d'un colorant individuel. La formule s'est étalée de manière régulière sur la peau pour laisser la sensation d'une couche confortable sur la zone 14
délicate sous les yeux qui cache les cernes et autres imperfections. L'émulsion était stable lors d'essais de vieillissement accéléré et à long terme.
L'interaction des surfaces traitées avec d'autres matériaux bruts peut être la cause des résultats variables constatés avec les autres traitements dans la formulation actuelle. L'activité de surface du groupement PEG du PEG6_9-silane peut affecter la formation de l'émulsion, ce qui provoque une flottation de pigment excessive, et semble influencer le mouillage de certains agents épaississants. La nature anionique du carboxyéthylsilanetriol de sodium stabilise les dispersions de pigments mais l'effet de l'électrolyte ajouté sur d'autres matériaux bruts, en particulier les gélifiants, peut être la cause d'une instabilité d'émulsion ou d'une flottation de couleur. Par conséquent, les matériaux selon l'invention fournissent des résultats qui ne sont pas atteints par les matériaux de l'état de la technique.
Exem le 9 : Pré aration et anal se d'un fond de teint à base de oudre com. rimée Un fond de teint à base de poudre comprimée a été préparé en utilisant les composés présentés dans le Tableau 5 en combinant la phase de poudre dans un broyeur par chute équipé d'un agitateur à vitesse élevée. Lorsque celle-ci est devenue homogène, les huiles ont été combinées et ajoutées au lot sous agitation jusqu'à ce qu'elles soient dispersées. La poudre a été comprimée dans des moules appropriés à 52 Bar. Le produit a présenté une excellente affinité vis-à-vis de la peau, s'appliquant de manière onctueuse et procurant une sensation douce et soyeuse pour offrir un recouvrement complet à l'aspect malgré tout naturel et durant toute la journée.
Tableau 5 : Formulation d'un fond de teint à base de poudre comprimée Ingrédient Traitement de surface % Phase de poudre Mica (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 20,00 Oxyde de fer jaune (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 2,00 Oxyde de fer rouge (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 0,80 Oxyde de fer noir (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 0,35 Talc (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 55,84 Stéarate de zinc 3,00 Nylon -12 5,00 Acide benzoïque 0,10 Phase huileuse 15 15 2968301 Stéarate 2,50 d'octyldodécyle 1,50 Polydiéthylsiloxane 100,00 Exemple 10 : Ombre à paupières à base de poudre comprimée Une ombre à paupières à base poudre comprimée a été préparée en utilisant les composés 5 présentés dans le Tableau 6 en combinant la phase de poudre dans un broyeur par chute équipé d'un agitateur à vitesse élevée. Lorsque celle-ci est devenue homogène, les huiles ont été combinées et ajoutées au lot sous agitation jusqu'à ce qu'elles soient dispersées. La poudre a été comprimée dans des moules appropriés à 59 Bar. Le produit s'est appliqué de manière onctueuse en procurant une sensation douce et soyeuse sur la zone délicate des paupières. En raison de 10 l'affinité des pigments traités au (N-acétyl-4-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane vis-à-vis de la peau, l'ombre à paupières a montré une longue tenue et une résistance au plissement de la peau .
Tableau 6 : Formulation d'ombre à paupières à base de poudre comprimée Ingrédient Traitement de surface °/U Phase de poudre Mica (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 30,00 Oxyde de fer jaune (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 3,00 Oxyde de fer rouge (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 3,00 Oxyde de fer noir (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 4,00 Talc (N-acétyl-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane 47,90 Stéarate de zinc 3,00 Nylon -12 5,00 Acide benzoïque 0,10 Phase huileuse Stéarate 2,50 d'octyldodécyle 1,50 Polydiéthylsiloxane 100,00 16 10
Exemple 10 : Préparation et analyse de crayon pour les yeux Un crayon pour les yeux à base d'eau a été préparé en dispersant de l'oxyde de fer noir traité au (N-acétyl-4-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane dans la phase aqueuse de l'émulsion avec uniquement une homogénéisation à faible vitesse pour donner une taille de particule de pigment fine avec un développement de couleur complet. Le crayon pour les yeux a dessiné une ligne fine derrière les cils qui a bien adhérée tout au long de la journée. La formulation du crayon pour les yeux est présentée dans le Tableau 7.
Tableau 7 : Formulation de crayon pour les yeux Ingrédient % Eau déionisée 69,49 Butylèneglycol 6,00 Méthylparabène 0,30 TrisAmino (Dow) [Trométhamine] 1,00 Eau désionisée 4,00 Shellac (Mantrose-Haeuser) 1,00 Hydroxyéthylcellulose 0,50 Oxyde de fer noir traité avec du (N-acétyl- 10,00 4-hydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane Phase de cire Cire d'abeilles blanche 4,00 Cire de Carnauba 0,50 Alcool cétylique 1,25 Stéarate de sorbitane 1,00 Polyisobutène hydrogéné 0,50 Propylparabène 0,10 Hydantoïne de DMDM 0,36 100,00 17

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Dérivé d'alcoxysilane hydrophile d'un acide aminé à groupement N-acyle, d'un dipeptide à groupement N-acyle, ou d'un tripeptide à groupement N-acyle, dans lequel le groupement acyle 5 contient moins de six atomes de carbone.
  2. 2. Dérivé d'alcoxysilane hydrophile selon la revendication 1, dans lequel le groupement acyle est un acétyle.
  3. 3. Dérivé d'alcoxysilane hydrophile selon la revendication 1, dans lequel le groupement alcoxy est sélectionné parmi le méthoxy et l'éthoxy. 10
  4. 4. Dérivé d'alcoxysilane hydrophile selon la revendication 1, où le dérivé est un dérivé de propyltrialcoxys ilane.
  5. 5. Dérivé d'alcoxysilane hydrophile selon la revendication 1, où le dérivé est le (N-acétylglycylpropyle)triéthoxysilane.
  6. 6. Dérivé d'alcoxysilane hydrophile selon la revendication 1, où le dérivé est le (N-15 acétylglycinamidepropyle)triméthoxysilane.
  7. 7. Dérivé d'alcoxysilane hydrophile selon la revendication 1, où le dérivé est le (N-acétylleucinamidepropyle)triéthoxysilane.
  8. 8. Dérivé d'alcoxysilane hydrophile selon la revendication 1, où le dérivé est le (N-acétylhydroxypro lyle)propyltriéthoxys ilane. 20
  9. 9. Particule d'un minéral, d'une charge, ou d'un pigment présentant sur sa surface un revêtement d'un dérivé d'alcoxysilane hydrophile d'un acide aminé à groupement N-acyle, d'un dipeptide à groupement N-acyle, ou d'un tripeptide à groupement N-acyle, dans lequel le groupement acyle contient moins de six atomes de carbone.
  10. 10. Particule selon la revendication 9, dans laquelle le dérivé d'alcoxysilane hydrophile forme 25 une liaison covalente avec la surface de la particule par un pontage oxétanne entre un atome de silicium dans le silane et la particule.
  11. 11. Particule selon la revendication 9, dans laquelle le groupement acyle est un acétyle.
  12. 12. Particule selon la revendication 9, dans laquelle le groupement alcoxy est sélectionné parmi le méthoxy et l'éthoxy. 18. Particule selon la revendication 9, dans laquelle le dérivé est un dérivé de propyltrialcoxys ilane. 14. Particule selon la revendication acétylglycylpropyle)triéthoxysilane. 15. Particule selon la revendication acétylglyc inamidepropyle)triméthoxys ilane. 16. Particule selon la revendication acétylleucinamidepropyle)triéthoxysilane. 9, dans laquelle le dérivé est le (N- 9, dans laquelle le dérivé est le (N- 9, dans laquelle le dérivé est le (N- 9, dans laquelle le dérivé est le (N- 17. Particule selon la revendication acétylhydroxyprolyle)propyltriéthoxysilane. 18. Particule selon la revendication 9, où la particule présente une dimension non supérieure à environ 200 micromètres selon la dimension la plus longue et non inférieure à environ 0,01 micromètre selon la dimension la plus courte. 19. Formulation huile dans l'eau contenant une dispersion comprenant des particules d'un minéral, d'une charge, et/ou d'un pigment présentant sur sa surface un revêtement d'un dérivé d'alcoxysilane hydrophile d'un acide aminé à groupement N-acyle, d'un dipeptide à groupement N-acyle, ou d'un tripeptide à groupement N-acyle, dans lequel le groupement acyle contient moins de six atomes de carbone. 20. Poudre comprimée ou produit cosmétique de couleur comprenant des particules d'un minéral, d'une charge, et/ou d'un pigment présentant sur sa surface un revêtement d'un dérivé d'alcoxysilane hydrophile d'un acide aminé à groupement N-acyle, d'un dipeptide à groupement N-acyle, ou d'un tripeptide à groupement N-acyle, dans lequel le groupement acyle contient moins de six atomes de carbone. 19
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