Una dispersión acuosa de poliuretano adecuada para su uso en productos de aseo personal,

comprendiendo el poliuretano dispersado el producto de reacción de: A) un prepolímero según la fórmula: en la que n es de 1 a 3, y R1 representa un radical divalente de un poliol, R2 representa un radical de un poliisocianato alifático o cicloalifático, R3 representa un radical de un diol de bajo peso molecular, opcionalmente sustituido con grupos iónicos, m es 1 a 5; B) al menos un extensor de cadena según la fórmula: H2N-R4-NH2 en la que R4 representa un radical alquileno u óxido de alquileno no sustituido con grupos iónicos o potencialmente iónicos; y C) la sal de sodio de ácido N-(2-aminoetil)-2-aminoetanosulfónico como segundo extensor de cadena

Antecedentes de la invención

La invención se refiere a dispersiones acuosas de poliuretano, a un procedimiento para prepararlas y a su uso en aplicaciones cosméticas tales como fijadores para el cabello.

Las dispersiones de poliuretano se han incorporado recientemente en productos cosméticos tales como fijadores para el cabello, lociones bronceadoras, etc., ofreciendo varias ventajas con respecto a las tecnologías convencionales tales como los copolímero acrílicos y de acrilamida, polivinilpirrolidona y copolímero de PVP/VA. Tales ventajas incluyen compatibilidad con el agua, facilidad de formulación de esprays con bajo contenido de COV, resistencia al agua y excelente capacidad de formación de películas. Específicamente en productos para el aseo del cabello, las dispersiones de poliuretano proporcionan un gran efecto de fijación sin tacto pegajoso, excelente retención del peinado debido a la memoria elástica del polímero, aspecto y tacto natural. Todos estos atributos son altamente valiosos para el consumidor. Las dispersiones de poliuretano comerciales diseñadas como fijadores para el cabello y polímeros para el peinado del cabello generalmente presentan una buena retención de los rizos con alta humedad, retención del peinado, buen tacto y brillo. Sin embargo, su falta de adhesión al cabello se demuestra por una amplia descamación sobre el cabello después de peinarse. Esto crea un significativo problema estético para los consumidores.

El reto de diseñar un polímero para fijadores para el cabello consiste en lograr un equilibrio entre los requisitos frecuentemente conflictivos: el polímero debe ser suficientemente hidrófobo como para proporcionar la retención de los rizos incluso bajo condiciones húmedas, mientras que debe permanecer suficientemente hidrófilo con el fin de poder eliminarse del cabello lavando con agua. Por tanto, el polímero tiene que poseer una combinación óptima de temperatura de transición vítrea, flexibilidad y peso molecular para proporcionar fuerza de fijación, elasticidad, adhesión al cabello y tacto suave.

La patente de EE.UU. nº 5.626.840 desvela fijadores para el cabello basados en dispersiones de poliuretano que se preparan utilizando ácido carboxílico sustituido con 2,2-hidroximetilo. Ilustra cómo lograr una buena resistencia a la humedad y características de espray usando poliuretanos solubles o dispersables en agua. Los ejemplos demuestran la eficacia del polímero sólo en formulaciones de espray en aerosol que contienen alcohol. Esto es perjudicial tanto para el medioambiente como para la salud del cabello. Finalmente, la invención utiliza un intervalo de ácido dimetilolpropiónico (DMPA) de 0,35 -2,25 meq de COOH por gramo de poliuretano en la dispersión de poliuretano que debe observarse con el fin de que la dispersión sea eficaz.

Sin embargo, la divulgación no enseña cómo evitar el problema común de la descamación del polímero sobre el cabello logrando una buena adhesión al cabello. Además, no enseña cómo obtener la retención del peinado, por ejemplo, comportamiento elástico del polímero. Finalmente, preferentemente debe usarse una menor cantidad de ácido, mientras que todavía se logre la retención de los rizos y la capacidad de lavado, ya que el ácido tiende a acelerar la rotura del polímero.

La patente de EE.UU. 6.613.314 desvela composiciones remoldeables para el cabello que utilizan dispersiones de poliuretano. Durante la preparación del poliuretano se forma un prepolímero de funcionalidad isocianato. El prepolímero incorpora al menos un compuesto de hidrógeno poliactivo que es soluble en el medio de dispersión. Preferentemente se utilizan compuestos sulfonados. El grupo sulfónico se incorpora en el prepolímero, en vez de mediante el segmento de urea.

La patente de EE.UU. nº 6.106.813 desvela poliéster-poliuretanos que son adecuados en aplicaciones cosméticas. Desvela una nueva familia de poliéster-poliuretanos que poseen no sólo buenas propiedades de formación de películas, sino que también confieren gran rigidez y excelente resistencia a la eliminación por el agua y detergentes. Con respecto a las aplicaciones de peinado del cabello/fijador para el cabello, los ejemplos en la patente demuestran el uso de la invención sólo en lociones de moldeado del peinado del cabello, reivindicando buena retención de la forma.

Sin embargo, la referencia no menciona la adhesión al cabello o cómo lograr una excelente resistencia a la humedad con buena capacidad de eliminación por agua. Tampoco menciona importantes atributos de los polímeros para el peinado del cabello/fijadores para el cabello tales como tacto natural y lustre del cabello.

La patente de EE.UU. nº 6.277.386 desvela poliuretanos dispersables en agua para uso en aplicaciones cosméticas que comprenden un prepolímero obtenido haciendo reaccionar un poliol, un diol de bajo peso molecular y un diisocianato, y un extensor de cadena de diamina.

Por tanto, el fin de la presente invención era proporcionar una composición de polímero que mejorara la adhesión al cabello y también demostrara excelente retención de los rizos y del peinado, tacto y aspecto natural.

La presente invención proporciona una composición que muestra excelente adhesión al cabello. En comparación con dispersiones de poliuretano para fijadores para el cabello comercialmente disponibles, la composición de la presente invención confiere significativamente menos descamado o en absoluto no lo confiere. Además, proporciona retención mejorada de la humedad, alto lustre y tacto natural en comparación con las dispersiones de poliuretano anteriormente mencionadas.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a una dispersión acuosa de poliuretano adecuada para uso en productos de aseo 10 personal, comprendiendo el poliuretano disperso los productos de reacción de:

A) un prepolímero según la fórmula:

**(Ver fórmula)**

en la que R1 representa un radical divalente de un compuesto con funcionalidad dihidroxilo, 15 R2 representa un radical de hidrocarburo de un poliisocianato alifático o cicloalifático,

R3 representa un radical de un diol de bajo peso molecular, opcionalmente sustituido con grupos iónicos, n es de 0 a 5, y m es >1;

20 B) al menos un extensor de cadena según la fórmula: H2N-R4-NH2

en la que R4 representa un radical alquileno u óxido de alquileno no sustituido con grupos iónicos o potencialmente iónicos; y C) al menos un extensor de cadena según la fórmula:

25 H2N-R5-NH2 en la que R5 representa un radical alquileno sustituido con grupos iónicos o potencialmente iónicos. La presente invención también se refiere a un procedimiento para preparar un fijador para el cabello que comprende: A) preparar una dispersión acuosa de poliuretano

30 1) formando un prepolímero con funcionalidad isocianato haciendo reaccionar 1a) un poliol, 1b) un poliisocianato alifático o cicloalifático, y 1c) un diol de bajo peso molecular opcionalmente sustituido con grupos iónicos;

2) extendiendo la cadena del prepolímero con 35 2a) al menos un extensor de cadena según la fórmula: H2N-R4-NH2

en la que R4 representa un radical alquileno u óxido de alquileno no sustituido con grupos iónicos o potencialmente iónicos, y

2b) al menos un extensor de cadena según la fórmula:

H2N-R5-NH2

en la que R5 representa un radical alquileno sustituido con grupos iónicos o potencialmente iónicos,

en presencia de un disolvente orgánico para formar un poliuretano;

3) dispersar el poliuretano en agua; y

4) eliminar el disolvente orgánico, produciendo una dispersión acuosa de poliuretano; y

mezclar la dispersión de poliuretano con agua o etanol.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

Compuestos de dihidroxilo adecuados para proporcionar el radical divalente R1 son aquellos que tienen dos grupos hidroxi y que tienen pesos moleculares promedio en número de aproximadamente 700 a aproximadamente 16.000, y preferentemente de aproximadamente 750 a aproximadamente 5.000. Ejemplos de los compuestos de alto peso molecular son poliolésteres, polioléteres, polihidroxi-policarbonatos, polihidroxi-poliacetales, polihidroxi-poliacrilatos, polihidroxi-poliésteramidas, polihidroxi-polialcadienos y polihidroxi-politioéteres. Se prefieren poliolésteres, polioléteres... [Seguir leyendo]

1. Una dispersión acuosa de poliuretano adecuada para su uso en productos de aseo personal, comprendiendo el poliuretano dispersado el producto de reacción de:

A) un prepolímero según la fórmula:

**(Ver fórmula)**

en la que

R1 representa un radical divalente de un poliol,

R2 representa un radical de un poliisocianato alifático o cicloalifático,

R3 representa un radical de un diol de bajo peso molecular, opcionalmente sustituido con grupos iónicos, 10 nesde1a3,y

m es 1 a 5;

B) al menos un extensor de cadena según la fórmula:

H2N-R4-NH2 en la que R4 representa un radical alquileno u óxido de alquileno no sustituido con grupos iónicos o 15 potencialmente iónicos; y C) la sal de sodio de ácido N-(2-aminoetil)-2-aminoetanosulfónico como segundo extensor de cadena. 2. La dispersión acuosa de poliuretano de la reivindicación 1, en la que los reactivos incluyen adicionalmente un terminador de cadenas según la fórmula:

**(Ver fórmula)**

20 en la que R6 es un átomo de H o radical alquileno que opcionalmente tiene un extremo hidroxilo y R7 es un radical alquileno que tiene opcionalmente un extremo hidroxilo.

3. El poliuretano acuoso de la reivindicación 2, en el que el terminador de cadenas está seleccionado del grupo que consiste en metilamina, etilamina, propilamina, butilamina, octilamina, laurilamina, estearilamina, isononiloxipropilamina, dimetilamina, dietilamina, dipropilamina, dibutilamina, N-metilaminopropilamina, dietil(metil)aminopropilamina, morfolina, piperidina y dietanolamina, amida-aminas de aminas diprimarias y ácidos monocarboxílicos, monocetimas de aminas diprimarias, aminas primarias/terciarias, metanol, butanol, hexanol, alcohol 2-etilhexílico, alcohol isodecílico, aminometilpropanol y mezclas de los mismos.

4. El poliuretano acuoso de la reivindicación 1, en el que el poliisocianato está seleccionado del grupo que consiste en tetrametilendiisocianato, 1,6-hexametilendiisocianato, dodecametilendiisocianato, 1,4-diisocianatociclohexano, 3isocianatometil-3,5,5-trimetilciclohexilisocianato (isoforondiisocianato), 4,4'-diisocianatodiciclohexilmetano, 4,4'diisocianato-(2,2-)diciclohexilpropano y mezclas de los mismos.

5. El poliuretano acuoso de la reivindicación 1, en el que el diol de bajo peso molecular está seleccionado del grupo que consiste en etilenglicol, dietilenglicol, propano-1,2-diol, propano-1,3-diol, butano-1,4-diol, butilen-1,3glicol, ciclohexanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, hexano-1,6-diol, bisfenol A (2,2-bis(4-hidroxifenil)propano), bisfenol A hidrogenado (2,2-bis(4-hidroxiciclohexil)propano) y mezclas de los mismos.

6. El poliuretano acuoso de la reivindicación 1, en el que el primer extensor de cadena es una mezcla de dipropilamina-dietilenglicol y dietilenamina.

7. El poliuretano acuoso de la reivindicación 3, en el que el primer extensor de cadena es una mezcla de

dipropilamina-dietilenglicol y dietilenamina. 8. El poliuretano acuoso de la reivindicación 1, en el que o bien R3 es un radical de dietilenglicol o bien R4 es un radical de dipropilamina-dietilenglicol.

9. Un fijador para el cabello que comprende la dispersión acuosa de poliuretano de la reivindicación 1 y agua. 10. Un fijador para el cabello que comprende la dispersión acuosa de poliuretano de la reivindicación 1 y etanol. 11. Una loción bronceadora que comprende la dispersión de poliuretano de la reivindicación 1. 12. Un procedimiento para preparar un fijador para el cabello que comprende:

a. preparar una dispersión acuosa de poliuretano

i. formando un prepolímero con funcionalidad isocianato haciendo reaccionar 1a) un poliol, 1b) un poliisocianato alifático o cicloalifático, y 1c) un diol de bajo peso molecular opcionalmente sustituido con grupos iónicos;

ii. extendiendo la cadena del prepolímero con 2a) al menos un extensor de cadena según la fórmula:

H2N-R4-NH2 en la que R4 representa un radical alquileno u óxido de alquileno no sustituido con grupos iónicos

o potencialmente iónicos, y 2b) al menos un extensor de cadena según la fórmula: H2N-R5-NH2

en la que R5 representa un radical alquileno sustituido con grupos iónicos o potencialmente iónicos, en presencia de un disolvente orgánico para formar un poliuretano;

iii. dispersando el poliuretano en agua; y

iv. eliminando el disolvente orgánico, produciendo una dispersión acuosa de poliuretano; y

b. mezclar la dispersión de poliuretano con biocida.