COPOLIMERO ANFOLITO A BASE DE MONOMEROS NITROGENADOS CUATERNIZADOS.

Copolímero anfolito A que tiene un exceso molar de grupos cationogénicos/catiónicos frente a los grupos anionogénicos/aniónicos y que puede obtenerse mediante polimerización por radicales a partir de

a) al menos un monómero alpha,

beta-etilénicamente insaturados de la fórmula general I

Copolímero anfolito a base de monómeros nitrogenados cuaternizados.

La presente invención se refiere a un copolímero anfolito a base de monómeros notrogenados cuaternizados, el cual presenta un exceso molar de grupos cationogénicos/catiónicos frente a grupos anionogénicos/aniónicos, a composiciones cosméticas o farmacéuticas que contienen al menos un tal copolímero anfolito, así como a otros usos de estos copolímeros.

Polímeros con un gran número de grupos disociables iónicamente en la cadena principal y/o en una cadena lateral se denominan polielectrolitos. Si estos polímeros tienen grupos anionogénicos/aniónicos pero también cationogénicos/catiónicos, entonces se trata de polielectrolitos anfóteros o polímeros anfolitos. Polímeros anfolitos con suficiente cantidad de grupos disociables son solubles en agua o capaces de dispersarse en agua y tienen múltiples aplicaciones en el campo de las pinturas, lacas, recubrimientos, auxiliares de papel, productos para la higiene, en la producción de textiles así como especialmente en farmacia y cosmetología.

Polímeros solubles en agua aceptables en cosmetología y farmacología sirven por ejemplo en jabones, cremas y lociones como agente de formulación, por ejemplo como espesantes, estabilizadores de espuma o absorbentes de agua, o adicionalmente a esto también para aliviar el efecto irritante de otro ingrediente o para mejorar la aplicación dérmica de los ingredientes activos. Su tarea en la cosmetología del cabello consiste en influir las propiedades del cabello. En farmacia sirven a manera de ejemplo como agentes de revestimiento o agentes aglutinantes para formas sólidas de medicamentos. Para la cosmetología de cabello como acondicionadores, por ejemplo, se emplean polímeros formadores de película con grupos iónicos para mejorar la capacidad de peinarse en seco y en húmedo, la percepción al tacto, el brillo y la apariencia del cabello, así como para conferir al cabello propiedades antiestáticas. Según el propósito de aplicación se aplican en tal caso polímeros solubles en agua con funcionalidades catiónicas o aniónicas. Así, los polímeros con grupos funcionales catiónicos tienen, como resultado de su estructura, una alta afinidad por la superficie del cabello cargada negativamente. Los polímeros con funcionalidades aniónicas, tales como por ejemplo, ácido poliacrílico opcionalmente reticulado, sirven como espesantes, por ejemplo; adicionalmente, los polímeros que contienen grupos carboxilato se usan para fijar los peinados.

Para la cosmetología del cabello se emplean adicionalmente polímeros formadores de película en calidad de resinas fijadoras para darle firmeza al peinado. Requisitos de las resinas fijadoras son, por ejemplo, una fuerte fijación a una alta humedad del aire, elasticidad, capacidad de lavarse del pelo, compatibilidad en la formulación, una sensación agradable del pelo tratado con estas. Para la fijación de los peinados se usan, por ejemplo, homo- y copolímeros de vinilolactama y polímeros que contienen grupos carboxilato.

Con frecuencia surgen dificultades con el suministro de productos con un perfil complejo de propiedades. Así, existe una necesidad de polímeros para composiciones cosméticas para el cabello que sean capaces de formar películas esencialmente tersas, no pegajosas, que tengan un buen efecto fijador contra el pelo (también a una alta humedad del aire) y simultáneamente darle al pelo buenas propiedades sensoriales perceptibles, como elasticidad y una sensación agradable. Si estos polímeros deben usarse en formulaciones de espray para el cabello entonces se desea adicionalmente una buena compatibilidad con el gas propelente, la aptitud para un uso en formulaciones low-VOC (de bajo contenido de compuestos orgánicos volátiles), una buena solubilidad en agua o mezclas de solventes acuosas/alcohólicas y una buena capacidad de lavarse.

En muchos casos el perfil de propiedades deseado puede lograrse solamente usando varios componentes activos cosméticamente, por ejemplo varios polímeros con grupos iónicos. Aunque en tal caso muchas veces se muestra una incompatibilidad de los componentes uno con otro, lo cual puede conducir, por ejemplo, a que ya no puedan prepararse formulaciones claras. El uso de varios polielectrolitos que no son suficientemente compatibles uno con otro puede conducir a una separación indeseada por salinización. Por lo tanto, existe la demanda de polielectrolitos compatibles en farmacia y cosmetología que sean adecuados al usar como componentes poliméricos únicos para proporcionar un perfil determinado de propiedades y/o que sean compatibles con una cantidad de diferentes componentes.

La US 4,358,567 describe polímeros de cabello con estructura de betaína que pueden obtenerse mediante reacción de un copolímero a base de aminoalquil(met)acrilatos con monocloroacetato de sodio o potasio.

La EP-A-0 330 174 describe una composición gel fijadora de cabello que contiene una sal parcial o totalmente neutralizada de un polímero reticulado que contiene grupos carboxilo, una resina anfótera y un solvente. La resina anfótera son copolímeros con unidades estructurales de betaína o copolímeros que pueden obtenerse mediante copolimerización de al menos un monómero que tiene grupos ácidos y al menos un monómero que tiene grupos básicos.

La GB-A 2,088,209 describe una composición para el tratamiento del cabello a base de polímeros anfóteros y polímeros aniónicos. El polímero anfótero aquí puede comprender unidades monoméricas derivadas de metacrilato de dimetilaminoetilo cuaternizado con sulfato de dimetilo o sulfato de dietilo.

La WO 01/62809 describe una composición cosmética que comprende al menos un polímero soluble en agua o capaz de dispersarse en agua que comprende, en forma incorporada,

a) 5 hasta 50% en peso de al menos un monómero insaturado a,ß-etilénicamente con un grupo terc.-butilo,

b) 25 hasta 90% en peso de al menos una N-viniloamida y/o N-vinilolactama,

c) 0,5 hasta 30% en peso de al menos un compuesto con un doble enlace insaturado a,ß- etilénicamente, polimerizable radicalmente y al menos un grupo cationogénico y/o catiónico por molécula, y

d) 0 hasta 30% en peso de al menos otro compuesto insaturado a,ß-etilénicamente, el cual puede representar compuestos con al menos un grupo anionogénico y/o anionischen por molécula.

La US 3,927,199 describe una composición fijadora del cabello que comprende un aglutinante formador de película a base de un copolímero que comprende, en forma copolimerizada, 1) N-alquilacrilamidas o -metacrilamidas, 2) monómeros que contienen grupos ácidos y 3) al menos otro comonómero.

La US 4,237,253 describe copolímeros para composiciones para el tratamiento del cabello que comprenden en forma copolimerizada 22 hasta 64% molar de N,N-dimetilamino-2-etilmetacrilato, 13 hasta 71% molar de metilmetacrilato, 6 hasta 23% molar de ácido metacrílico y hasta 22% molar de otros monómeros.

La WO 95/35087 describe un polímero anfótero fijador de cabello para usar en esprays y geles para el cabello el cual contiene en forma incorporada al polímero 40 hasta 90% en peso de un monómero que contienen grupos hidroxilo, 1 hasta 20% en peso de un monómero que contiene grupos ácidos y 1 hasta 20% en peso de un monómero que contiene grupos amina.

La WO 2004/058837 describe un copolímero anfolito que puede obtenerse por polimerización mediante radicales libres de

a) al menos un compuesto etilénicamente insaturado con al menos un grupo anionogénico y/o aniónico,

b) al menos un compuesto insaturado etilénicamente con al menos un grupo cationogénico y/o catiónico,

c) al menos un compuesto insaturado que contiene grupos amida, así como opcionalmente otros co-monómeros. También se describen complejos polielectrolitos que contienen un copolímero anfolito así, así como productos cosméticos o farmacéuticos a base de estos copolímeros anfolitos y complejos polielectrolitos.

La WO 2004/022616 describe el uso de polímeros que pueden obtenerse por

(i) copolimerización iniciada por radicales de mezclas monoméricas de

(a) al menos un monómero catiónico o monómero cuaternizable,

(b) opcionalmente un monómero soluble en agua,

(c) opcionalmente otro monómero copolimerizable por radicales,

(d) al menos un monómero que actúa como reticulador con al menos dos dobles enlaces etilénicamente insaturados, no conjugados, y

(e)...

1. Copolímero anfolito A que tiene un exceso molar de grupos cationogénicos/catiónicos frente a los grupos anionogénicos/aniónicos y que puede obtenerse mediante polimerización por radicales a partir de

a) al menos un monómero a,ß-etilénicamente insaturados de la fórmula general I

en la cual

R¹ representa hidrógeno o alquilo de C₁-C₈,

X¹ representa O o NR³ y R³ representa hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, arilo o hetarilo,

R² representa alquilo de C₃-C₅ ramificado,

b) al menos un compuesto con un doble enlace insaturado a,ß-etilénicamente, polimerizable por radicales y al menos un grupo cationogénico y/o catiónico por molécula, con la condición de que al menos una parte de los compuestos b) tenga al menos un átomo de nitrógeno cuaternario,

c) al menos un compuesto con un doble enlace insaturado a,ß-etilénicamente, polimerizable por radicales y al menos un grupo anionogénico y/o aniónico por molécula y

d) opcionalmente al menos un monómero que contiene grupos amida que se selecciona entre compuestos que contienen grupos amida a,ß-etilénicamente insaturados de la fórmula general II

donde

uno de los residuos R⁴ hasta R⁶ representa un grupo de la fórmula CH₂=CR⁷- con R⁷ = H o alquilo de C₁-C₄ y los residuos restantes R⁴ hasta R⁶ independientemente uno de otro representan H, alquilo, cicloalquilo, heterocicloalquilo, arilo o hetarilo,

y R⁴ y R⁵ conjuntamente con el grupo amida al que están enlazados también pueden representar una lactama con 5 hasta 8 átomos de anillo;

R⁵ y R⁶ conjuntamente con el átomo de nitrógeno al que están enlazados también pueden representar un heterociclo de cinco hasta siete miembros.

2. Copolímero según la reivindicación 1, en el que el componente a) comprende al menos un monómero de la fórmula I en la cual R² representa terc.-butilo.

3. Copolímero según una de las reivindicaciones precedentes en el que el componente a) comprende acrilato de terc.-butilo o consiste en acrilato de terc.-butilo.

4. Copolímero según una de las reivindicaciones precedentes en el que el componente b) se selecciona entre ésteres de ácidos mono- y dicarboxílicos a,ß-etilénicamente insaturados con aminoalcoholes y que pueden ser mono- o dialquilados en el nitrógeno de amina, amidas de ácidos mono- y dicarboxílicos a,ß-etilénicamente insaturados con diaminas, las cuales pueden tener un grupo amina primaria o secundaria, N,N-dialilamina, N,N-dialil-N-alquilaminas y sus derivados, heterociclos de nitrógeno sustituidos con vinilo y alilo, compuestos heteroaromáticos sustituidos con vinilo y alilo, los productos de cuaternización de estos monómeros y mezclas de los mismos.

5. Copolímero según una de las reivindicaciones precedentes, donde el componente c) comprende ácido metacrílico o consisten en ácido metacrílico.

6. Copolímero según una de las reivindicaciones precedentes donde el componente d) se selecciona entre amidas primarias de ácidos monocarboxílicos a,ß-etilénicamente insaturados, N-vinilamidas de ácidos monocarboxílicos saturados, N-vinilolactamas, N-alquil- y N,N-dialquilamidas de ácidos monocarboxílicos a,ß-etilénicamente insaturados y mezclas de los mismos.

7. Copolímero según una de las reivindicaciones precedentes que contiene incorporado al polímero adicionalmente al menos otro monómero e) que se selecciona entre ésteres diferentes del componente a) de ácidos mono- y dicarboxílicos a,ß-etilénicamente insaturados con alcanoles de C₁-C₃₀, alcoholes grasos de C₈-C₃₀ insaturados y alcandioles de C₂-C₃₀, amidas de ácidos mono- y dicarboxílicos a,ß-etilénicamente insaturados con aminoalcoholes de C₂-C₃₀ que tienen un grupo amino primario o secundario, ésteres de alcohol vinílico alcohol alílico con ácidos monocarboxílicos de C₁-C₃₀, éteres de vinilo, aromáticos de vinilo, haluros de vinilo, haluros de vinilideno, monoolefinas de C₂-C₈, hidrocarburos no aromáticos con al menos dos enlaces dobles conjugados y mezclas de los mismos.

8. Composición cosmética o farmacéutica que contiene

A) al menos un copolímero anfolito, tal como se define en una de las reivindicaciones 1 hasta 7, y

B) al menos un portador aceptable cosméticamente.

9. Composición según la reivindicación 8, donde el componente B) se selecciona entre

i) Agua,

ii) solventes orgánicos miscibles con agua, preferentemente alcanoles de C₂-C₄, en especial etanol,

iii) aceites, grasas, ceras,

iv) ésteres diferentes de iii) de ácidos monocarboxílicos de C₆-C₃₀ con alcoholes mono-, di- y trihídricos,

v) hidrocarburos saturados, acíclicos y cíclicos,

vi) ácidos grasos,

vii) alcoholes grasos,

viii) gases propelentes

y mezclas de los mismos.

10. Composición según una de las reivindicaciones 8 ó 9 en forma de un espray, gel, espuma, mousse, ungüento, crema, emulsión, suspensión, loción, leche o pasta.

11. Uso de un copolímero, tal como se define en una de las reivindicaciones 1 hasta 7 en composiciones para la limpieza de la piel, composiciones para el cuidado y la protección de la piel, composiciones para el cuidado de la uñas, preparaciones para cosméticos decorativos y composiciones para el tratamiento del cabello.

12. Uso según la reivindicación 11 en composiciones para el tratamiento del cabello como fijador y/o como acondicionador.

13. Uso según la reivindicación 12, donde la composición se presenta en forma de un gel para cabello, champú, espuma fijadora, agua para cabello, espray para cabello o espuma para cabello o de un mousse.

14. Uso según una de las reivindicaciones 11 hasta 13, donde la composición contiene 60% en peso o menos de VOC (compuestos orgánicos volátiles).

15. Uso de un copolímero, tal como se define en una de las reivindicaciones 1 hasta 7, como excipiente en farmacia, preferible como o en composiciones de recubrimiento para formas farmacéuticas sólidas, para modificación de propiedades reológicas, como compuesto tensioactivo, como o en composiciones de pegamento y como o en composiciones de recubrimiento para la industria textil, de papel, de impresión y de cuero.