CN103379890A - 含有非水溶性两亲共聚物作为增稠剂的化妆品制剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含有具有高含量疏水性单体和聚亚烷基二醇单体的两亲梳状聚合物作为增稠剂的化妆品制剂。所述聚合物以分散在水中的固体颗粒的形式提供并且具有约一百万克每摩尔的重均分子量。当盐化时，所述聚合物变为水溶性的，并且可以有效地使含有它们的化妆品制剂增稠，尤其是在5至7的pH下更是如此，由此使得所述聚合物特别适合于待施用于皮肤的化妆品制剂，尤其是化妆品和身体护理产品。
Description
本发明涉及含有梳状结构两亲共聚物作为增稠剂的化妆品制剂，所述梳状结构两亲共聚物既富含疏水性单体又富含聚亚烷基二醇单体。它们在水中以固体颗粒分散体的形式存在，其重均分子量在百万克每摩尔的级别上。一旦它们转化为盐，它们就获得水溶性的性质，并能够有效地使含有它们的化妆品制剂增稠，尤其对于在5和7之间的pH更是如此。这注定使它们可用于皮肤应用的化妆品制剂，例如尤其是化妆品和身体护理产品。
许多化妆品制剂主要由水和非水相组成，特别地基于油状物、蜡、表面活性剂、溶剂或其他赋形剂。这些化妆品制剂包括可以以表述用于皮肤应用(在这个意义上它们意在被施用于皮肤)的化妆品制剂来指定的乳霜、发泡剂、化妆品产品等。相当自然地，尝试在对应于皮肤pH范围的pH范围内，即在5和7之间，优选5和6.5之间，非常优选5.5和6之间的pH值范围内增稠这类制剂。
针对该问题有许多技术方案，这些技术方案可以分成四类：使用高分子量且处于粉末形式的聚合物，基于聚合物颗粒在水中的直接乳液中的丙烯酸类聚合物的称为“回酸（back-acid）”的技术，使用其他也处于直接乳液形式的聚合物，以及最终使用油包水型乳液。
在第一类中，可以参考文献EP 1 138 703 A1，其描述了一种局部用化妆品组合物，包含基于与至少一种酯化单体共聚的至少一种具有游离强酸官能团的单体并且通过具有8-30个碳原子的疏水基团封端的高分子量聚合物。上述聚合物是处于固体形式的乳化聚合物；它可以分散在水中，并且它能使含有它的组合物得以增稠，尤其是对于5左右的pH值。
但是，这些聚合物具有使用粉末的缺点：输送和清洁困难、与其粉末状、刺激性和颗粒状性质相关的产品的危险性。此外，必须通过引入表面活性剂来使这些聚合物在要增稠的介质中可溶。这些表面活性剂是使得制剂更复杂的额外的制剂添加剂，并且可以与所述制剂中已经含有的表面活性剂相互作用，有时产生不希望的作用（包括相分离、形成不可溶的残留物）。
称为“回酸”的技术也是已知的，如在文献WO 01/76 552中所述的。这是一种包括向含水介质中引入表面活性剂和碱可溶胀的丙烯酸类共聚物的方法。所述丙烯酸类共聚物在其羧酸基团被中和时产生增稠效果：此时产生三维网络，导致水相的粘度增加。这样的效果可以在6左右的pH范围内触发，表面活性剂的作用是即使在pH值降低时也保持增稠效果。
可以向上述机理附加缔合机理，所述缔合机理基于疏水单体的存在：这是由文献WO 03/62 288所描述的，其目的也在于增稠酸性pH的制剂。文献US 4 529 773 A1同样如此。如同回酸方法，附加产物形式的表面活性剂的存在因此是必要的，这导致前述的缺点。
还已知一定数量的描述使用其他在乳液中的聚合物的文献。其中，文献EP 0 824 914 B1描述了含有阳离子氨基单体的聚合物。所希望的增稠效果通过阳离子氨基单体的离子化在酸性pH下获得。在文献WO2004/024 779中，所提出的聚合物的阳离子性由氨基取代的乙烯基单体提供。在这种情况下，也实现了具有酸性pH值的含水介质的增稠。然而，阳离子聚合物对水生的野生动植物的毒性是众所周知的：现在不幸的是在通过家用废水系统排放到的河流和支流中的生命周期末端发现它们。
最后，油包水型乳液及其在化妆品领域中作为增稠剂的用途也是已知的，如文献WO 2004 063228 A1和GB 2 422 605 A1中所公开的。但是，这些结构体要求存在表面活性剂和溶剂以保证其稳定性，并且因此产生上述缺点。
并且，为了尤其是在小于7的pH水平下使含水组合物增稠同时减轻现有技术方法的缺点的影响而继续进行研究，本申请人已经开发了一种使用原创的结构体的增稠方法：这些是具有(甲基)丙烯酸类骨架的梳状结构的非水溶性共聚物，在所述骨架上接枝有含有苯乙烯型或其衍生物或(甲基)丙烯酸C1到C4酯的至少一种疏水性单体和至少一种羟基或甲氧基聚亚烷基二醇单体的侧链。
共聚单体的含量使得这些共聚物是两亲性的：它们既富含疏水性单体，又富含单体聚亚烷基二醇。它们在水中以固体颗粒分散体的形式存在，其重均分子量为1000000～15000000克/摩尔。一旦它们转化为盐，这些聚合物增加其水溶性。它们在尚未公开的申请号为FR 10 56658和FR 10 56659的法国专利申请中首次提到。这些结构体利用已知引发剂通过常规聚合方法(参见例如文献EP 1 981 920 A1和EP 0 819 704 A1)获得。
这些共聚物能够有效地增稠pH小于7的含水制剂，包括含有水相和非水相的用于皮肤应用的化妆品制剂。
同样地，本发明的第一目的是化妆品制剂，其含有水相和非水相并且特征在于其含有至少一种两亲非水溶性梳状共聚物，所述两亲非水溶性梳状共聚物由下列共聚单体构成，所述共聚单体的每一种均以重量%表示：
a)30%到60%的至少一种具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的羟基和/或甲氧基聚亚
烷基二醇单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示羟基或甲氧基，
b)20%到60%的至少一种选自苯乙烯和对叔丁基苯乙烯以及酯基上具有1到4个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的疏水性单体，
c)0.1%到10%的至少一种是丙烯酸和/或甲基丙烯酸的单体，
d)0到15%的具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的缔合单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示可聚合的官能团，优选为甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示线性的或带支链的具有8到36个碳原子的烷基或芳基或烷基芳基，
e)0到5%的具有至少两个烯属不饱和键的单体，
a)、b)、c)、d)和e)的百分数的总和等于100%。
该制剂的特征还在于所述共聚物表现出如通过GPC所确定的1000000～15000000克/摩尔，优选1000000～6000000克/摩尔的重均分子量。会参考文献WO 07/069037A1中所描述的测量技术。
所述共聚物通过在溶液中、在正相或反相乳液中、合适溶剂中的悬浮液或沉淀中，在已知的引发剂和转移剂存在下的常规自由基共聚合的已知方法，或者通过受控自由基聚合的方法，例如被称为可逆加成断裂转移(RAFT)的方法、被称为原子转移自由基聚合(ATRP)的方法、被称为氮氧化物调控聚合(NMP)的方法、或被称为钴肟调控自由基聚合的方法而获得。
其以酸并且可能地以蒸馏的形式获得。其还可以通过一种或更多种中和剂部分或完全中和，所述中和剂优选选自氢氧化钠和氢氧化钾及它们的混合物。
该制剂的特征还在于其包含：
a)相对于其总重量，10到99.9重量%，优选15到99.5重量%，更优选20到90重量%，仍更优选50到70重量%的水相，
b)相对于其总重量，0.1到90重量%，优选0.5到85重量%，更优选10到80重量%，仍更优选30到50重量%的非水相，
a)+b)的总和等于100%。
该制剂的特征还在于：相对于其总重量，其包含以干重计0.05到10%，优选0.05到5%，更优选0.05到2%，仍更优选0.1%到1%的所述两亲梳状共聚物。
该制剂的特征还在于其非水相由在水中不混溶的主体、室温(25℃)下的液体脂肪和/或室温下的固体脂肪，例如蜡、糊状脂肪、胶质及它们的混合物构成。这些脂肪可以是动物、植物、矿物质或合成来源的。另外，水相可以含有亲脂性有机溶剂。
该制剂的特征还在于其还可以在特定相中含有化妆品组合物中常用的颜料和/或珍珠质和/或填充剂。
该制剂的特征还在于其还可以含有本领域技术人员众所周知的选自水溶性染料或脂溶性染料的其他着色物质。
该制剂的特征还在于其可以含有为成膜聚合物的额外的聚合物。根据本发明，“成膜聚合物”表示单独地或在成膜助剂存在下能够在载体，包括角蛋白材料上形成连续的附着膜的聚合物。
该制剂的特征还在于其可以含有至少一种表面活性剂或乳化剂。
最后，该制剂的特征还在于其可以含有化妆品中常用的成分，例如维生素、香料、珠光剂、凝胶剂、痕量元素、软化剂、助留剂、碱化或酸化剂、防腐剂、阳光过滤剂、抗氧化剂、防脱毛剂、抗头皮屑剂、推进剂、神经酰胺、发泡剂、润肤剂、湿润剂、质构剂、光亮剂、抗衰老剂、保湿剂、抗应激和/或舒缓剂、皮肤保护剂或它们的混合物。
本发明的第二目的是例如上述至少一种非水溶性两亲梳状共聚物在化妆品制剂中作为所述制剂的增稠剂的用途，所述非水溶性两亲梳状共聚物由下列共聚单体构成，所述共聚单体的每一种均以重量%表示：
a)30%到60%的至少一种具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的羟基和/或甲氧基聚亚烷基二醇单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示羟基或甲氧基，
b)20%到60%的至少一种选自苯乙烯和对叔丁基苯乙烯以及酯基上具有1到4个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的疏水性单体，
c)0.1%到10%的至少一种是丙烯酸和/或甲基丙烯酸的单体，
d)0到15%的具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的缔合单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示可聚合的官能团，优选为甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示线性的或带支链的具有8到36个碳原子的烷基或芳基或烷基芳基，
e)0到5%的具有至少两个烯属不饱和键的单体，
a)、b)、c)、d)和e)的百分数的总和等于100%。
该用途的特征还在于所述制剂的pH小于或等于7，优选在5和6.5之间，非常优选在5.5和6之间。
本发明的最后一个目的是一种用于通过将至少一种非水溶性两亲梳状共聚物引入到化妆品制剂中来增稠所述化妆品制剂的方法，所述非水溶性两亲梳状共聚物由下列共聚单体构成，所述共聚单体的每一种均以重量%表示：
a)30%到60%的至少一种具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的羟基和/或甲氧基聚亚烷基二醇单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示羟基或甲氧基，
b)20%到60%的至少一种选自苯乙烯和对叔丁基苯乙烯以及酯基上具有1到4个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的疏水性单体，
c)0.1%到10%的至少一种是丙烯酸和/或甲基丙烯酸的单体，
d)0到15%的具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的缔合单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示可聚合的官能团，优选为甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示线性的或带支链的具有8到36个碳原子的烷基或芳基或烷基芳基，
e)0到5%的具有至少两个烯属不饱和键的单体，
a)、b)、c)、d)和e)的百分数的总和等于100%。
该方法的特征还在于所述制剂的pH小于或等于7，优选在5和6.5之间，非常优选在5.5和6之间。
以下实施例会使本发明能够更好地被理解，而不限制其范围。
实施例
实施例1
本实施例涉及为身体滋润霜的化妆品组合物在pH值5.5时的增稠。
首先由以下两个相A和B制备制剂。
相A：
-DC345(DowTMCorning)(5.0g)
-DC200/100CS(DowTMCorning)(4.0g)
-Emulium Delta(GattefosseTM)(3.0g)
-MOD(GattefosseTM)(3.0g)
-Labrafac CC(GattefosseTM)(3.0g)
-IPP(BrenntagTM)(3.0g)
-Phenonip(ClariantTM)(0.5g)
相B：
-水(QS100g)
-待试验的增稠剂
每个相都是通过在搅拌下混合其不同成分来制备的。
然后，将混合物A在70℃无过热地在150ml的烧杯中熔融。
然后，将混合物B加热到70℃。以6000RPM搅拌(使用Ultra-Turax装置)2分钟，使混合物B乳化到混合物A中。使用氢氧化钠将制剂的pH调节到5.5。
然后使其冷却到室温，以获得具有乳脂状外观的制剂。
表1给出了已经试验过的根据本发明的共聚物的组成(以每种共聚单体的重量%计)。
表1
其中：
MAA：甲基丙烯酸
AA：丙烯酸
Meth C22(EO)25：具有式R–(EO)m–(PO)n–R′的单体，其中R表示甲基丙烯酸酯官能团，n=25，m=0，R′为具有22个碳原子的线性烷基
Meth C20(EO)36：具有式R–(EO)m–(PO)n–R′的单体，其中R表示甲基丙烯酸酯官能团，n=36，m=0，R′为具有20个碳原子的线性烷基
Meth C32(EO)25：具有式R–(EO)m–(PO)n–R′的单体，其中R表示甲基丙烯酸酯官能团，n=35，m=0，R′为具有32个碳原子的线性烷基
PEM3070：具有式R–(EO)m–(PO)n–R′的单体，其中R表示甲基丙烯酸酯官能团，n=30，m=70，R′为羟基
MAMPEG5000：具有式R–(EO)m–(PO)n–R′的单体，其中R表示甲基丙烯酸酯官能团，n=114，m=0，R′为甲氧基
EA：丙烯酸乙酯
p(tBu)Sty：对叔丁基苯乙烯
PEM3070是由如专利申请US 6 034 208中所描述的技术得到的单体。
MAMPEG5000是CoatexTM公司以名称NorsocrylTM405在市场上销售的。
根据试验编号1到9的聚合物的每一种相对于之前的制剂的总重量以干重计0.7%的比例引入到所述制剂中。
然后，在25℃和20RPM下测量所述制剂的Brookfield粘度。
试验编号10是不使用增稠剂的对比试验。
结果列于表2中。
| 试验编号 | 粘度(mPa.s) |
| 1 | 5400 |
| 2 | 8150 |
| 3 | 5800 |
| 4 | 5200 |
| 5 | 6500 |
| 6 | 5400 |
| 7 | 6500 |
| 8 | 5300 |
| 9 | 5100 |
| 10 | 3800 |
表2
没有增稠剂，根据试验编号10的制剂是不稳定的。
对于其余制剂，很明显根据本发明的聚合物能够有效地增稠pH等于5.5的化妆品制剂，也就是说达到与市售聚合物相同的水平。
Claims (14)
1.一种化妆品制剂，含有水相和非水相，并且其特征在于其含有至少一种两亲非水溶性梳状共聚物，所述两亲非水溶性梳状共聚物由下列共聚单体构成，所述共聚单体的每一种均以重量%表示：
a)30%到60%的至少一种具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的羟基和/或甲氧基聚亚烷基二醇单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示羟基或甲氧基，
b)20%到60%的至少一种选自苯乙烯和对叔丁基苯乙烯以及酯基上具有1到4个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的疏水性单体，
c)0.1%到10%的至少一种是丙烯酸和/或甲基丙烯酸的单体，
d)0到15%的具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的缔合单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示可聚合的官能团，优选为甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示线性的或带支链的具有8到36个碳原子的烷基或芳基或烷基芳基，
e)0到5%的具有至少两个烯属不饱和键的单体，
a)、b)、c)、d)和e)的百分数的总和等于100%。
2.根据权利要求1所述的制剂，其特征在于所述共聚物表现出如通过GPC所确定的1000000～15000000克/摩尔，优选1000000～6000000克/摩尔的重均分子量。
3.根据权利要求1或2之一所述的制剂，其特征在于其含有：
a)相对于其总重量，10到99.9重量%，优选15到99.5重量%，甚至更优选20到90重量%，仍更优选50到70重量%的水相，
b)相对于其总重量，0.1到90重量%，优选0.5到85重量%，更优选10到80重量%，仍更优选30到50重量%的非水相，
a)+b)的总和等于100%。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的制剂，其特征在于：相对于其总重量，所述制剂包含以干重计0.05到10%，优选0.05到5%，更优选0.05到2%，仍更优选0.1%到1%的所述两亲梳状共聚物。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的制剂，其特征在于其非水相由在水中不混溶的主体、室温(25℃)下的液体脂肪和/或室温下的固体脂肪例如蜡、糊状脂肪、胶质及它们的混合物构成，这些脂肪可以是动物、植物、矿物质或合成来源的，另外，所述水相可以含有亲脂性有机溶剂。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的制剂，其特征在于其还可以在特定相中含有化妆品组合物中常用的颜料和/或珍珠质和/或填充剂。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的制剂，其特征在于其也可以含有水溶性或脂溶性染料。
8.根据权利要求1或7之一所述的制剂，其特征在于其含有成膜聚合物。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的制剂，其特征在于其可以含有至少一种表面活性剂或乳化剂。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的制剂，其特征在于其可以含有维生素、香料、珠光剂、凝胶剂、痕量元素、软化剂、助留剂、碱化或酸化剂、防腐剂、阳光过滤剂、抗氧化剂、防脱毛剂、抗头皮屑剂、推进剂、神经酰胺、发泡剂、润肤剂、湿润剂、质构剂、光亮剂、抗衰老剂、保湿剂、抗应激和/或舒缓剂、皮肤保护剂或它们的混合物。
11.至少一种两亲非水溶性梳状共聚物在根据权利要求1到10中任一项所述的化妆品制剂中作为所述制剂的增稠剂的用途，所述两亲非水溶性梳状共聚物由下列共聚单体构成，所述共聚单体的每一种均以重量%表示：
a)30%到60%的至少一种具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的羟基和/或甲氧基聚亚
烷基二醇单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示羟基或甲氧基，
b)20%到60%的至少一种选自苯乙烯和对叔丁基苯乙烯以及酯基上具有1到4个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的疏水性单体，
c)0.1%到10%的至少一种是丙烯酸和/或甲基丙烯酸的单体，
d)0到15%的具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的缔合单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示可聚合的官能团，优选为甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示线性的或带支链的具有8到36个碳原子的烷基或芳基或烷基芳基，
e)0到5%的具有至少两个烯属不饱和键的单体，
a)、b)、c)、d)和e)的百分数的总和等于100%。
12.根据权利要求11所述的用途，其特征在于所述制剂的pH小于或等于7，优选在5和6.5之间，非常优选在5.5和6之间。
13.一种用于通过将至少一种两亲非水溶性梳状共聚物引入到化妆品制剂中来增稠所述化妆品制剂的方法，所述两亲非水溶性梳状共聚物由下列共聚单体构成，所述共聚单体的每一种均以重量%表示：
a)30%到60%的至少一种具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的羟基和/或甲氧基聚亚烷基二醇单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示羟基或甲氧基，
b)20%到60%的至少一种选自苯乙烯和对叔丁基苯乙烯以及酯基上具有1到4个碳原子的(甲基)丙烯酸酯的疏水性单体，
c)0.1%到10%的至少一种是丙烯酸和/或甲基丙烯酸的单体，
d)0到15%的具有式R-(EO)m-(PO)n-R′的缔合单体，其中：
-m和n表示小于或等于150的整数，其中至少一个是非零的，
-EO和PO分别表示亚乙基氧基和亚丙基氧基，
-R表示可聚合的官能团，优选为甲基丙烯酸酯官能团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯官能团，
-R′表示线性的或带支链的具有8到36个碳原子的烷基或芳基或烷基芳基，
e)0到5%的具有至少两个烯属不饱和键的单体，
a)、b)、c)、d)和e)的百分数的总和等于100%。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述制剂的pH小于或等于7，优选在5和6.5之间，非常优选在5.5和6之间。
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