Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~0~6449
L'invention se rapporte à un polymère cationique filmo-
gène ainsi qu'à des compositions le renfermant. Dans sa demande
de brevet No 157,715 déposée au Canada le 28 novembre 1972, la
demanderesse a revendiqué et décrit des compositions cosmétiques
de traitement et de conditionnement de la chevelure contenant des
polymères cationiques filmogènes de formule générale:
-A - Z - A - z - A - z - (I)
dans laquelle A désigne un radical comportant deux fonctions
amine et de préférence le radical _ N ~ N -
et Z désigne le symbole B ou B'; B et B', identiques ou différents,désignent un radical bivalent qui est un radical alkylène à chaîne
droite ou ramifiée, comportant jusqu'à 7 atomes de carbone dans
la chaine principale, non substituée ou substituée par un ou plu-
sieurs groupements hydroxyle et pouvant comporter en outre des
atomes d'oxygène, d'azote, de soufre, 1 à 3 cycles aromatiques
et/ou hétérocycles, les atomes d'oxygène, d'azote et de soufre
étant présents sous forme de groupements éther, thioéther, sulfoxy-
de, sulfone, sulfonium, amine, alkyl-amine, alkénylamine, benzyl-
amine, oxyde d'amine, amide,imide, alcool, ester et/ou uréthane.
Ces compositions pouvaient également contenir les sels
d'ammonium quaternaires ainsi que le produit d'oxydation d'un
polymère répondant à la formule ci-dessus.
L'utilisation de ces polyme~permettait de limiter
i ou de corriger les inconvénients résultant de l'état général ou
de traitements sensibilisants tels que décolorations, permanentes
ou teintures.
La demanderesse a découvert de nouvelles compositions
contenant un nouveau polymère du type
- A - Z - (I bis)
où A désigne - N N -
- 1 -
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et Z désignele symbole Bl ou B '1 ~ et il signifie au moins une
fois le symbole B'l; Bl d~signe un radical bivalent bel qu'un
radical alkylène à chaîne droite ou ramifiée ayant jusqu'à 7 ato-
mes de carbone dans la chaîneprincipale, substitué par un groupe-
ment hydroxyle et de préférence le radical 2-hy~roxy propane 1,3-
diyle, B'l est un radical bivalent tel qu'un radical alkylène à
chaine droite ou ramifiée, ayant jusqu'à 7 atomes de carbone dans
la chaine principale, non substitué ou substitué par un ou plu-
sieurs radicaux hydroxyle et interrompu par un ou plusieurs atomes
d'azote, l'atome d'azote étant substitué par une chaine alkyle
ayant avantageusement de 1 à 4 et de préférence 4 atomes de
carbone, interrompue éventuellement par un atome d'oxygène et com-
portant obligatoirement une ou plusieures fonctions hydroxyle et/
ou carboxyle. Ces polymères présentent, comme ceux de la demande
de brevet no 157,715, des propriétés de traitement et de condition-
nement de la chevelure. En dehors des avantages des condition-
neurs tels que l'amélioration du démelage des cheveux humides, de
la brillance, de la douceur et de la docilité de la coiffure, les
polymères suivant la présente invention ont une compatibilité
améliorée vis-à-vis des tensio-actifs habituellement utilisés dans
les compositions de traitement des cheveux et en particulier vis-
à-vis des tensio-actifs anioniques.
La composition cocmétique pour cheveux peut également
renfermer le produit d'oxydation d'un polymère de formule I bis
obtenu de préférence par l'eau oxygénée ou par un peracide ou
le sel d'ammonium quaternaire d'un polymère de formule I bis.
La demanderesse a en outre découvert que les compositions
cosmétiques pour cheveux contenant un polymère de formule
- A - Z - A - Z - A - Z - (I)
ou du type - A - Z - (I bis)
peuvent être améliorées en utilisant les sels d'ammonium
- quaternaires desdits polymères obtenus par quaternisation des
:
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groupements basiques avec l'aclde chloracétique ou un chloracétate~
par exemple le chloracétate de soude.
Elle a constaté en ef~et, que la compatibilité des poly-
mères ainsi quaternisés était améliorée vis-à-vis des tensio-
actifs anioniques habituellement utilisés dans lesdites
compositions.
L'objet de la présente invention est donc des composi-
tions cosmétiques de traitement et de conditionnement de la che-
velure, contenant un polymère cationique de bas poids moléculaire
de formule
- A - Z - (I bis)
dans laquelle A et Z ont la signification indiquée ci-dessus,
ledit polymère cationique étant essentiellement caractérisé par
le fait que Z signifie au moins une fois B'l, B'l représente un
radical bivalent qui est un radical alkylène à chaine droite ou
ramifiée ayant ;usqu~à 7 atomes de carbone dans la cha;ne principale
substitué ou non pàrun ou plusieurs radicaux hydroxyle etin~ro~u
-- par un ou plusieurs atomes d'azote, l'atome d'azote étant substitué
par une chaîne alkyle ayant avantageusement de 1 à 4 et de préfé-
rence 4 atomes de carbone, interrompue éventuellement par un atome
d'oxygène et comportant obligatoirement une ou plusieurs fonctions
hydroxyle et/ou carboxyle.
,~ La demande a également pour objet des compositions
cosmétiques contenant des composés résultant des r~actions
d'oxydation ou de quaternisation des polymères de formule I bis.
Un autre objet de la présente invention est un polymère
cationique filmogène de bas poids moléculaire de formule
- A - Z - (I bis)
où A d~siyne le radical N~
et Z désigne le symbole Bl ou B'l et signifie au moins une fois
Bll, Bl est un radical bivalent tel qu'un radical alkylène à
chaine droite ou ramifiée ayant jusqu'à 7 atomes de carbone
-- 3 --
10~6449
dans la chaîne principale, substltué par un groupement hydroxyle,
et de préférence un ~roupment 2-hydroxy propane 1,3-diyle, B'l
signi~ie un radical bivalent tel qu'un radical à chaine droite
ou ramifiée, ayant jusqu'à 7 atomes de carbone dans la chaîne
principale, non substitué ou substitué par un ou plusieurs radi-
caux hydroxyle et comportant un ou plusieurs atomes diazote,
l'atome d'azote étant substitué par une chaine alkyle ayant
- avantageusement de 1 à 4 et de préférence 4 atomes de carbone,
interrompue éventuellement par un a~ome d'oxygène et comportant
obligatoirement une ou plusieurs fonctions hydroxyle et/ ou carbo-
xyle, ainsi que les dérivés d'oxydation et de quaternisation de
ces polymères.
Les polymères préférés suivant la présente invention
sont en particulier des polymères de formule
- A - Z - (I bis)
où A signifie le radical - ~ N - ,Z signifie Bl et/ou s'
Bl signifie hydroxyalkylène tel que le groupement 2-hydroxy
propane 1,3 diyle, B'l signifie un radical polyhydroxyalkylène et
de préférence dihydroxyalkylene, ayant de préférence 6 atomes
de carbone, interrompu par un atome d'azote substitué par un
groupement choisi parmi les groupements suivants: carboxyméthyle,
2-~-hydroxyéthoxy éthyle, 1,3-dihydroxy 2-méthyl propyle-2,
l-hydroxy 2-méthyl propyle-2.
La demande concerne, par ailleurs, les procédés de
préparation desdits polymères et de leurs dérivés d'ammonium
quaternaire.
Les polymères cationiques suivant la présente demande,
; peuvent être préparés par polycondensation directe ou indirecte.
La polycondensation directe consiste à faire réagir
la pipérazine et une amine hydroxylée telle que la diglycolamine
ou le 2-amino 2-méthyl propane-1,3-diol ou un aminoacide tel que
le glycocolle avec une épihalohydrine telle que l'épichlorhydrine
10~:i64~9
ou 1'épibromhydrine, en milieu a~ueux, à additionner de la soude
comme accepteur de l'hydracide libéré, puis à chauffer à tempéra-
ture comprise entre 80 et 90c.
La polycondensation indirecte consiste à préparer tout
d'abord, un dérivé intermédiaire X, résultant de la réaction de
l'épihalohydrine avec soit la pipérazine, soit l'amine hydroxylée
et/ou l'amino-acide. ce dérivé intermédiaire x est ensuite amené
à réagir avec une seconde amine. On additionne ensuite éventuel-
lement de l'épihalohydrine et on ajoute une base telle que l'hydro-
xyde de sodium et on chauffe à une température comprise entre 80
et 90C.
Les proportions utilisables de pipérazine, d'épihalo-
hydrine et d'amine hydroxylée et/ou de l'amino-acide, sont ~onc-
tion de l'alternance des motifs A, sl et s'l que l'on veut obtenir
dans le polymère final.
L'épihalohydrine et le mélange pipérazine-amine hydroxy-
lée et/ou aminoacide sont présents de préférence dans des
proportions équimolaires. Quant au mélange pipérazine-amine hydro-
xylée et/ou aminoacide, il comprend des proportions molaires
comprises entre 90 et 50% pour la pipérazine et 10 à 50% pour
l'amine hy~roxylée et/oul'aminoacide.
Les polymères ainsi obtenus peuvent, de fa,con connue
comme indiqué dans la demande de bre~et no 157,715, être oxyd~s
avec de l'eau oxygénée ou des peracides ou etre quaternisés avec
des agents de quaternisation connus, tels que le bromure, le chlo-
rure, iodure, sulfate, mésylate, ou tosylate d'alkyle inférieur,
de préférence de méthyle ou d'éthyle, le chlorure ou bromure de
benzyle.
Une quaternisation qui s'est révélée particulièrement
avantageuse quant aux propriétés de compatibilité des polymères
résultant avec les tensio-actifs anioniques, est la "bétainisation"
des composés de formules (I) et (I bis) consistant à quaterniser
10~6449
de O à 66% des groupements basiques quaternisables avec le
chloracétate de sodium ou l'acide chloracétique. Le rendement de
la réaction est généralement compris entre 60 et 100%.
Le taux de "bétainisation" peut etre défini comme
le rapport entre le nombre d'équivalents d'azote quaternisés et
- le nombre d'équivalents d'azote totaux quaternisables,
multiplié par 100.
Le rendement de quaternisation de la réaction peut
être défini par le rapport entre le nombre d'~quivalents d'azote
réellement quaternisés et le nombre d'équivalents d'agent de
quaternisation utilisé, multiplié par 100.
La demanderesse a constaté qu'un seul des deux atomes
d'azote tertiaire du motif A était facilement quaternisable. On
obtient par la bétaïnisation, des motifs répondant a la formule
- A' - Z' ~ (II)
dans laquelle A' est un mélange de groupements
- - N N - et - N N -
COO
Z' désigne Bl ou les motifs obtenus par bétaïnisation de B, B'
ou B'l lorsque ceux-ci comportent un ou plusieurs atomes d'azote
basique qui peuvent prendre la forme
. - N
., I
- ~CH2
COO~
; La-présente demande a donc également pour objet un
polymère de formule
- A' - Z' - (II)
où A désigne un mélange de radicaux
.:
-- 6 --
.
106644
+~
- N N - et - N N -
COO
et Z' désigne :
(1) ou bien s ou s' ou les motifs obtenus par béta-inisation de
B ou s'lorsque ceux-ci comportent un ou plusieurs atomes d'azote
basique,
B et B', identiques ou différents, désignent un radical bivalent
qui est un radical alkylène à chaine droite ou ramifiée, compor-
~ ,i
tant jusqu'à 7 atomes de carbone dans la chaine principale, nonsubstituée ou substituée par un ou plusieurs groupement~ hydroxy-
le et pouvant comporter en outre des atomes d'oxygène, d'azote,
de soufre, 1 à 3 cycles aromatiques et/ou hétérocycliques, les
atomes d'oxygène, d'azote et de soufre étant présents sous forme
de groupements éther, thioéther, sulfoxyde, sulfone, sulfonium,
amine, alkylamine, alkénylamine, benzylamine, oxyde d'amine, amide,
imide, alcool, ester et/ou uréthane;
(2) ou bien Z' signifie Bl ou B'l et les motifs obtenus
- par bétainisation de Bl et il signifie au moins une fois s'l et
les motifs dérivant de B'l, Bl désigne un radical bivalent
qui est un radical alkylène à chaîne droite
ou ramifiée ayant jùsqu'à 7 atomes de carbone dans la cha~ne prin-
cipale, substitué par un groupement hydroxyle et de préférence
un groupement 2-hydroxy propane 1,3-diyle,
B'l est un radical bivalent qui est un radical alkylène à chaJne
droite ou ramifiée ayant jusqu'à 7 atomes de carbone dans la
chaîne principale, substitué par un ou plusieurs radicaux hydroxyle
et interrompu par un ou plusieurs atomes d'azote, l'atome d'azote
étant substitué par une chaîne alkyle ayant avantageusement de 1
à 4 et de préférence 4 atomes de carbone, interrompue éventuelle-
ment par un atome d'oxygène et comportant obligatoirement une ou
- 7 _
10~6449
` plusieurs fonctic~ns hydroxyle et/ou carboxyle.
La pr~sente demande a également pour objet une composi-
tion cosmétique pour cheveux renfermant un polymère de formule
- A~ _ z (II)
où A' désigne un m~lange de radicaux ~
- N N - et - N N -
~ CH
- COO
æ ~ désigne Bl ou B'l et/ou B ou B' et les motifs obtenus par la
bétaïnisation de Bl et/ou de B et B' lorsque ceux-ci comportent
;un ou plusieurs atomes d'azote basique.
On constate que les polymères objet de la présente
inyention et préparés suivant l'un quelconque des procédés cités
; ci-dessus, sont caractérisés par le fait qu'ils sont filmogènes
et ont un poids moléculaire relativement bas, c'est-à-dire inférieur
à 15.000.
Ils sont solubles dans-l'eau ou en milieu hydroalcooli-
- que.
~` Ils sont particulièrement efficaces pour les cheveux
sensibilisés après des traitements comme des décolorations, les
permanentes ou les teintures, mais peuvent également être avan-
tageusement utilisés pour les cheveux normaux.
'~:
Ces polymères sont introduits dans des proportions de
0,1 ~ 5% et de préférence de 0,2 ~ 3% du poid total de la compo-
sition dans différentes compositions cosmétiques comme des lotions
des crèmes, ou des gels coiffants en tant que constituants princi-
paux ou encore dans des shampooings, compositions de mise en
plis, de fixateurs de permanentes, de teintures, etc..., en tant
qu'adjuvants en présence d'autres composés tels que des tensio-
actifs anioniques, cationiques, non-ioniques, amphoteres ou
zwitterioniques, des oxydants, des synergistes, ou stabilisateurs
de mousse, des séquestrants, des surgraissants, des épaississants
.~ - 8 _
1066449
des a~oucissants, des antiseptiques, des conservateurs, des colo-
rants, des parfums, des germicides, ils peuvent être utilisés
en mélange avec d'autres polymeres anioniques, cationiques, am-
photères ou non-ioniques.
Ils peuvent se trouver dans les différentes compositions
soit sous forme de sels d'acides minéraux ou organiques, soit sous
forme de bases libres ou encore de quaternaires, selon le pH
d'utilisation, celui-ci étant compris entre 3 et 11.
Les compositions cosmétiques pour cheveux selon
l'invention peuvent également se présenter sous forme de solutions
aqueuses, hydroalcooliques, de crèmes , de pâtes, de gels ou de
pou~res. Elles peuvent également renfermer un propulseur et
être conditiolmées en bombe aérosol.
Les compositions de shampooings pour cheveux selon l'in-
vention sont caractérisées par le fait qu'elles renferment en
plus un agent de surface anionique, cationique, non-ionique,
amphotère et/ou zwitterionique, un ou plusieurs composés de
formule I bis et/ou II, ainsi qu'éventuellement des synergistes
stabilisat~urs de mousse, des séquestrants, des surgraissants,
des épaississants, une ou plusieurs résines cosmétiques, des adou-
cissants, des colorants, des parfums, des bactéricides, des con-
servateurs, et tout autre adjuvant habituellement utilisé dans les
compositions cosmétiques.
Les polymères suivant la pr~sente demande permettent
également de préparer des lotions de mise en plis, des crèmes de
traitement, des conditionneurs pour cheveux, des lotions anti-
pelliculaires et d'autres compositions similaires, caractérisées
par le fait qu'elles renferment un ou plusieurs polymères objet
de la présente demande, ayant un poids moléculaire déterminé
par abaissement de la tension de vapeur compris entre 500 et
15.000.
Les exemples suivants sont destinés à illustrer
l'invention sans toutefois la limiter. Les parties seront indiquées
_ 9 _
~06644~
en poids.
EXEMPLE 1
ler stade - Préparation d~ derivé intermédiaire-
N,N-Bis[~-hydroxy,Y-chloro-propyl~ diglycolamine de ~ormule
Cl CH2 - CHOH -- CH2 --N - CH - CHOH CH Cl
.. CH2
CH2 - 0 - CH2 - CH2OH
appelé ci-après intermédiaire X.
A une solution de 420 g de diglycolamine (4 moles)
~` 10 dans 2700 y d'eau, on ajoute goutte à goutte et sous agitation,
740 g (8 moles) d'épichlorhydrine en 1 heure à 10-15C.
Après 4 heures d-'agitation du mélange réactionnel à
20C, les fonctions époxydes ont pratiquement disparu.
On obtient alors une solution limpide, très légèrement
teintée en vert, à 30% d'extrait sec.
2eme stade - Préparation d'un polymère du type
- - A _ z _
où A désiyne - N N - Z désigne Bl ou B'
Bl désigne -CH2 - CHOH - CH2 -
B 1 désigne - CH2 - CHOH - CH - N - CH CHOH CH
: CH2
CH2 - O - CH2 - C~I2OH
et dans lequel les proportions des motifs A/Bl/Bl sont 4/1/3
(les proportions molaires de pipérazine/diglycolamine/épichlorhy-
drine sont de 4/1/5).
A 775 g de pipérazine hexahydratée (4 moles), on ajoute
en maintenant la température à 20C, 965 g(l mole) de solution
:~ de dérivé intermédiaire X préparé ci-dessus. On ajoute ensuite 277g (3 moles) d'épichlorhydrine toujours à la température de 20C.
On ajoute ensuite en 1 heure, 500 g (5 moles) de solution de soude
-- 10 --
10~6~49
à 40%. On chauffe ensuite jusql1'à 80L90C et l'on maintient -
cette température pendantl heure.
Par dilution avec 1130 g d'eau, on obtient une solution
à 20% de matière active.
EXEMPLE 2
Préparation directe d'un polymère du type - A - Z -
dans lequel les motifs A et Z ont la même signification que dans
l'exemple 1, mais où la répartition de la pipérazine et de la digly-
colamine est statistique.
La proportion des motifs A/B'l/Bl est de 4/1/3 comme
ci-dessus.
On utilise les mêmes proportions molaires relatives
de pipérazine, diglycolamine et épichlorhydrine que dans
l'exemple 1, c'est-à-dire 4/1/5.
A 161 g de pipérazine hexahydratée (0,83 mole) et 21
g de diglycolamine (0,2 mole), dispersés dans 140 ml dieau, on
ajoute en 1 heure et à 20C, 92,5 g d'épichlorhydrine (1 mole).
Une heure après l'addition, on ajoute goutte à goutte, toujours
à 20C, 100 g d'hydroxyde de sodium à 40% (1 mole).
On chauffe ensuite jusqu'à la température de 80-90C, que l'on
maintient pendant 1 heure.
On dilue ensuite le milieu réactionnle avec 227 ml d'eau
pour obtenir une solution à 20% de matière active.
La solution ainsi obtenue est incolore et sa viscosité
mesurée à 25C est de 0,7 poise.
EXEMPLE 3
Préparation d'un polymère de type - A - Z - dans lequel
.' r~
A désigne - N N - et Z désigne B'
`'
` 1066449
B 1 désigne - cH2 - CHOH - CH2 - N - CH - CHOH CH
CH2
CH2 - O - CH2 - cH2OH
La proportion des moti~s A/B ' 1 est de 1/1.
Les proportions molaires pipérazine/diglycolamine/
épichlorhydrine sont de 1/1/2.
A une solution de 1 mole (194 g) de pipérazine
hexahydratée dans 742 g d'eau, on ajoute, goutte à goutte, en
1 ~eure, à 20C, sous agitation et sous atmosphère d'azote,
1 mole d'intermédiaire X préparé à l'exemple 1, sous la forme
d'une solution 30% (970 g).
Après la fin de l'addition, la masse réactionnelle
est maintenue sous agitation à 20C, pendant 1 heure.
On ajoute ensuite, à la meme température et en 1 heure,
167,5 g de soude à 48% (2 moles).
L'agitation est maintenue encore 1 heure à cette
température, puis on chauffe le mélange 2 heures à 80-90C.
Par addition de 1026,5 g d'eau, on obtient une
solution limpide et pratiquement incolore de polyamine à 10% de
; 20 matière active.
EXEMPLE 4
ler stade - Préparation d'un prépolymère P auquel on attribue
principalement la formule:
~,~ ~N ~
E OEl2 ~ NH
CH2 - O - CEI2 - CH20H
A une solution de 776 g (4 moles) de pipérazine hexa-
hydratée dans 500 g d'eau, on ajoute en procédant comme dans l'exem-
ple 3, 2 moles du composé intermédiaire X de l'exemple 1, sous
; 30 forme d'une solution à 30% (1935 g).
Après la fin de l'addition, la masse réactionnelle est
maintenue sous agitation à 20C, pendant 1 heure.
12
- - .. ` :
106644~
On ajoute ensuite à la même température et en 1
: heure, 4 mo~es d'hydroxyde de sodium sous forme d'une solution
à 48% (335 g). L'agitation est maintenue encore 1 heure à cette
température, puis on chauffe le mélange 3 heures à 80-90C.
On obtient ainsi une solution limpide
d'un prépolymère P de formule ci-dessus.
-, 2ème stade - Préparation d'un polymère du type - A - Z -
.. ~
~ dans lequel A designe - N N -
`'' / ,
Z désigne Bl ou B'l
Bl désigne - CH2 - CHOH - CH2 -
1 g 2 CHOH - CH2 - 7 - CH2 - cHOH - CH
CH
~ 1 2
:, CH2 - O - CH2 - CH20H
La proportion des motifs A/B'l/Bl est de 2/1/1.
Les proportions molaires pipérazine/diglycolamine/épi-
; chlorhydrine sont de 2/1/3.
A la moitié de la solution de pré-polymère P ci-dessus
préparée (1835 g) (correpondant à 2 équivalents d'amines
secondaires), on ajoute, goutte à goutte et sous agitation,
92,5 g d'épichlorhydrine (1 mole).
Après la fin de l'addition, la masse réactionnelle est
maintenue sous agitation à 20C, pendant 1 heure.
On ajoute ensuite à la même température, et en 1 heure,
83 g (1 mole) de soude à 48%.
L'agltation est maintenue encore 1 heure à cette tempé-
rature, puis on chauffe le mélange 1 heure à 80-90C.
Par addition de 2625 g d'eau, on obtient une solution
limpide et pratiquement incolore de polyamine à 10,~ de matière
active.
` 10~64~9
EXEMPLE 5
- Préparation d'un polym~re du type
- A - Z -
.~ ~ ,.
.; ou A signifle - N N - Z signlfle Bl ou B
/
B 1 si~nigie - CH2 - CHOH - CH2 - N - CH2 - CHOH - CH2 -
~ CH2
CH2 - O - CH2 - CH2OH
Bl signifie - CH2 - CHOH - CH2 -
La proportion des motifs A/B'l/Bl est de 4/1/3.
La proportion molaire relative de pipérazine/digly-
colamine/épihalohydrine est égale à 4/1/5.
A 394,5 g de solution de pré-polymère P décrit ci-
- dessus et contenant 0,43 équivalent d'amine secondaire, on ajoute
sous agitation, 51 g de 1,3-bis pipérazino propane-2-ol de formule
'`' ~ /--\
~- HN N-CH2 - CHOH - CH2 - N NH
` contenant 0,43 équivalent d'amine secondaire, c'est-à-dire
correspondant à 0,215 mole. Le 1,3-bis pipérazino 2-propane-2-o~
peut être préparé suivant la méthode décrite dans l'exemple 15 de
la demande No 157,715.
- A cette solution on ajoute en 1 heure, et à 20 C,
39,7 g (0,43 mole) d'épichlorhydrine. Le mélange est agité 1
heure à cette température. On ajoute ensuite à 20C et en
1 heure, 35,8 g (0,43 mole) de soude à 48%.
~ ~-près 1 heure d'agitation à la même température , on
- chauffe la masse réactionnelle pendant 1 heure à 80-90C.
Par addition de 1099 g d'eau, on obtient une solution lim-
pid~ de polyamine à 10% de matière active.
EXEMPLE ~
.i Préparation d'un polymère du type - A - Z - dans
- 14 -
- 10~;64~9
.,, ~
le~uel A d~3signe - N N - Z désigne sl ou B ' 1
B'l désigne - CH2 - CH2 - CHOH - CH2 - 7 CH2 CHOH 2
CH20H - I - CH20H
CH3
Bl désigne - CH2 - CHOH - CH2 -
La proportion des motifs A/B'l/Bl est de 1/0,42/0,56,
les motifs Bl et B'l étant répartis statistiquement.
ce polymère est préparé selon le procédé direct de
l'exemple 2, à partir de pipérazine (1,07 mole), 2-amino
2-méthyl propane 1,3-diol (0,45 mole3 et épichlorhydrine (1,5
mole).
; On mélange 209 g de pipérazine hexahydratée (1,07
mole) et ~-7,2 g de 2-amino 2-méthyl propane L3-diol dans 250 ml
d'eau. On ajoute en l'espace d'une heure à 20C, 139 g (1,5 mole)
d'épichlorhydrine. On ajoute encore 150 g d'hydroxyde de sodium
à 40% (1,5 mole) et on chauffe à 80-90C, température que
l'on maintient pendant 1 heure.
s
En fin de réaction on dilue avec 760 ml d'eau et on
obtient ainsi une solution limpide à 20% d'extrait sec.
EXEMPLE 7
Préparation d'un polymère du type - A - Z - dans lequel
A désigne - N N - Z désigne Bl ou B 1
\
B 1 dé~igne - CH2 CHOH - C~l2 - N - CH2 - CHOH - CH
CH2 - COOH
Bl désigne - CH2 - CHOH - CH2 -.
La proportion des motifs A/B'l/Bl est de 1,2/0,8/0,4
les motifs Bl et B'l étant répartis statistiquement.
Les proportions molaires relatives de pipérazine/glyco-
colle/épichlorhydrine sont de 1,2/0,8/2.
- 15 -
- 1066449
60 g (0,8 mole) de gly~ocolle de formule H2N-CH2-COOH,
dispersés dans 218 g d'eau sont neutralisés par 80 g de soude
- à 40% (0,8 mole).
A la solution ci-dessus, on ajoute 233 g (1,3 mole)
de pipérazine hexahydratée. On ajoute ensuite, sous agitation, en
1 heure, et à 15-20 C, 185 g (2 moles) d'épichlorhydrine.
Après 1 heure d'agitation à cette température, on ajoute,
- toujours à la même température , 200 g (2 moles) de soude à 40%.
On poursuit encore l'agitation 1 heure à 20C, puis
1 heure à 80C. La solution est refroidie et ramenée à 25% de
matière active par addition de 124 g d'eau.
On obtient ainsi une solution limpide très légèrement
colorée en jaune.
Par évaporation d'une solution diluée, on obtient un
film dur et peu collant.
EXEMPLE 8
Préparation d'un polymère béta~nisé du type - A'- Z' -
où A désigne un mélange de radicaux
~ ~ +~
- N N - et - N N -
, ~ COO
et Z' désigne B et B désigne - CH2-CHOH-CH2-.
A 500 g d'une solution aqueuse de polymère du type
- A - Z - ou Z désigne B, A désigne - N 11 - et B désigne
-CH2 - CHOH - CH2 - , à 14,2% de matière active, obtenu par conden-
sation en solution aqueuse de 100 g de pipérazine hexahydratée (0,51
mole), 47,7 g d'épichlorhydrine (0,51 mole) et 20,2g d'hydroxyde de
- sodium (0,51 mole), contenant l'équivalent d'azote quaternisable
et ayant une viscosité de 320 cps à 20C, on ajoute 58,25 g
- 16 -
- ` 106649~9
(0,51 mole) de monochloracétate de sodium et on chauffe la masse
à 90C pendant 5 heur~s. Après refroidissement, les analyses ef-
fectuées sur la solution montrent un rendement de quaternisation
de 83,4%. Le taux de bétainisation est de 41,7%. La viscosité
de la solution après quaternisation est de 130 cps.
Le taux de bétaïnisation de 41,7% indique que 83,4% des
motifs A' désignent A
- N N -
IH~J
COO
EXEMPLE 9
A 812 g de solution aqueuse de polymère cationique à
14,2% de matière active décrite ci-dessus et contenant 1,6 équiva-
lent d'azote quaternisable, on ajoute 46,7 g (0,4 mole) de mono-
chloracétate de sodium et on chauffe à 90C pendant 5 heures. le
rendement de quaternisation est de 85%. Le taux de bétaïnisation
; est de 21%.
: Dans ce polymère bétaïnisé, 42% des motifs A désignent
:: + ~
- N N -
COO
EXEMPLE 10
Préparation d'un polymère bétaïnisé du type - A' - Z' ~
où A' désigne un mélange de radicaux
~ +~
- N ~ - et C ~ N - et
00
Z' désigne: Bl c'est-à-dire - CH2 - CHOH - CH2 - ,
et les motifs obtenus par bétaïnisation de B'l c'est-à-dire un
mélange de radicaux
- 17 -
~066449
- CH2 - CHOH - CH2 - N - CH - (`I~OH - CH
cH2 - CH2 ~ c~2 2
ICH2 - COO
~t - CH2 - CHOH - CH -+N- CH - CHOH CH
CH2 - CH2 - O - CH2 - CH2 OH
On bétaïnise un polymère obtenu par condensation en
solution de 483 g (2,49 moles) de pipérazine hexahydratée, de
`- 63 g ~0,6 mole) de diglycolamine, de 277,5 g (3 moles) d'épichlor-
hydrine et de 120 g (3 moles) de soude (hydroxyde de sodium).
La solution a une viscosité de 75 cps à 25 C.
Ce polymère de départ est du type - A - Z -, où A dési-
- gne - N / _ Z désigne Bl ou s'l
`.; ~
~ B désigne - CH2 - CHOH - CH2 I C 2 2
ICH2
~ - CH2 - CH2OH
Bl désigne - CH2 - CHOH - CH2 -
La proportion des motifs A/B'l/Bl est de 2,4/0,6/1,8.
-~ On ajoute à 1005 g dudit polymère à 20% de matière active
contenant 2,5 équivalents d'azote totaux, 157,4 g (1,34 mole)
de monochloracétate de sodium et on chauffe à 95C pendant 5 heures.
Le rendement de quaternisation est de 70-71% et la vis-
cosité du composé résultant est de 67 cps à 25C. Le taux bétaini-
sation est de 37,5%, c'est-à-dire que 37,5% des atomes d'azote
~CH - COO
` basique sont sous la forme ~b~ 2
EXEMPLE 11
A 1005 g de polymère cationique à 20% de matière active,
utilisé dans l'exemple 10, contenant 2,5 équivalents d'azote totaux,
on ajoute 78,8 g (0,67 mole) de monochloracétate de sodium et on
chauffe à 85-100 C pendant 5 à 6 heures. Le rendement de
- 30 quaternisation est de 71% et la viscosité après réaction de 60 cps
- 18 -
106~449
à 25C. Le taux de bétaïnisation est de 19%.
Le polymère bétaïnisé est du même type que celui préparé
dans l'exemple 10 et en diffère seulement par le fait que 19% des
atomes d'azote basique sont sous la forme - N -
CH2 - COO-
EXEMPLE 12
Quaternisation par du sulfate de diméthyle du composé de
l'exemple 2 dans lequel:
A désigne - N N - Z désigne Bl ou B'
~,
; lO Bldésigne - CH2 - CHOH - CH2 -
B 1 dési~ne - CH2 - CHOH - CH2 - N - CH2 - CHOH - CH2-
2 CH2 - O - CH2 - CH -OH
Le polymère quaternisé est essentiellement constitué
par les deux motifs suivants dans la proportion de 80/20.
f ~ c 2 2
SO4CH3 -
: f 3 SO4CH3
. _ - I - CH2 - CHOH - CH2 - _ .
, ., ICH2
2 2 C 2 OH
A 1082 g de solution aqueuse à 27% de poly~ère préparé
selon l'exemple 2, dont le chlorure de sodium a été éliminé à 80%
par dialyse, et contenant 3,37 équivalents d~z~e on ajoute, sous agi-
tation et à une température inférieure à 30C, 254 g (2,02 moles)
de sulfate de diméthyle. Après 3 heures d'agitation à cette tem-
p~rature on ramène la solution à 30% de matière active par addition
de 485 g d'eau.
Le film obtenu p~r évaporation d'une solution aqueuse est
-- 19 --
:~066449
dur et lé~èrement collant.
EXE~IPLE 1 3
Préparation d'un polymere quaternisé par du sulfate de
diméthyle et constitué par les deux motifs suivants:
C ~ 1 3 4 3 - 1 3 SO4CH3
~ ~ N+- CH2 ~ CH - CH - - N - CH2 - CHOH - CH2 - -
SO4CH3 OH 7H2
_ _ CH2 - O - CH2 - CH2 OH
dans la proportion d'environ 80/20.
Au mélange de 141 g (1,64 mole) de pipérazine et 42 g
(0,4 mole) de diglycolamine solubilisés dans 300 cc de méthanol,
on ajoute sous agitation, en une heure et à 20C, 185 g (2 moles)
d'épichlorhydrine puis on chuaffe le mélange réactionnel 30 minutes
à reflux de solvant.
On ajoute alors en 2 heures en chauffant toujours à
reflux de méthanol, 3~0 g (2 moles) de solution de méthylate de -
sodium à 30% dans le méthanol. Le chlorure de sodium est éliminé
par filtration.
261 g de la solution ci-dessus contenant 0,942é~iv~ent
d'azote sont chauffés sous pression réduite pour éliminer le
méthanol. On ajoute 200 cc de diméthylformamide.
A cette nouvelle solution on ajoute 119 g (0,942 mole)
de sulfate de méthyle puis on chauffe le mélange réactionnel
sous agitation 4 heures à 90C.
Par addition goutte à goutte de cette solution dans un
grand excès d'acétone on isole le polymère sous forme de poudre
très hygroscopique.
Le film obtenu par évaporation d'une solution aqueuse
est transparent, dur et non collant.
- 20 -
1066449
.
EX~MPLE D'APPLlCATION
EXEMPLE A 1
Shampooing anionique:
; Composé selon l'exemple 3......................... 1 g
Lauryl sulfate de triéthanolamine................. 15 g
Diéthanolamide de coprah.......................... 3 g
Acide lactique a.s.p. PH 7,4
Eau q.s.p......................................... 100 g
EXEMPLE A 2
Shampooing anionique:
Composé selon l'exemple 4......................... 1,2 g
Semi-ester sulfosuccinate disodique d'alcanol amide
modifié........................................... 10 g
Lauryl éther sulfate de sodium condensé avec
2,2 moles d'oxyde d'éthylene...................... 15 g
Diéthanolamide de coprah.......~........................................... 4 yEau q.s.p................................................................ 100 g
le pH est de 7.
EXEMPLE A 3
Shampooing:
Composé selon l'exemple 5............................................... 0,75 g
Alcool laurique polyéthoxylé avec 12 moles d'oxyde
dléthylène................................................................ 12 g
Diéthanolamide de coprah................................................... 4 gBromure de triméthyl cétyl ammonium............... 0,5 g
Acide citrique q.s.p. pH 4
Eau q.s.p. ....................................... 100 g
EXEMPLE A 4
Shampooing:
Composé selon l'exemple 3......................... 1 g
Lauryl éther sulfate de sodium condensé avec 2,2
moles d'oxyde d'éthylène ................................... 10 g
- 21 -
1C~66449
Alkyl imidazoine de ~o~mule
I / CH2 ~OO Na
N CH2 CH2 ~ C~2 ~ - CH2COONa
CH2
vendu sous la marque de commerce "Miranol C2M"...... 2 g
Monoéthanolamide de coprah~......................... 1,5 g
Acide lactique q.s.p. pH 7,5
Eau q.s.p........................................... 100 g
- 10 EXEMPLE A 5
Shampooing:
Composé selon l'exemple 4........................... 1,5 g
Alcool laurique polyéthoxylé avec 12 moles d'oxyde
d'éthylène.......................................... 8 g
Sel de sodiwn de N-(N',N'-diéthylamino propyl) N -
dodécyl asparagine.................................. 4 g
Diéthanolamide de coprah.........n............................ 2 g
Acide lactique q.s.ppH 5
Eau q.s.p........................................ ........... 100 g
EXEMPLE A
Shampooing anionique:
Composé selon l'exemple 2........................... 1 g
Lauryl sulfate de triéthanolamine.................. 10 g
Lauryléther sulfate de sodium oxyéthyléné avec
2,2 moles d'oxyde d'~thylène....................... 10 g
Diéthanolamide de coprah............................ 3 g
Eau q.s.p......................................... 100 g
pH 8
EXEMPLE A 7
Shampooing anionique:
Composé de l'exemple 10............................. 1 g
Lauryl sul~ate de triéthanolamine.................. 10 g
- 22 -
~066449
Lauryl éther sul~ate sw aosium ozyéthyléné avec
2,2 moles d'oxyde d'éthylène....................... 10 ~
Diéthanolamide de coprah............................ 3 g
Eau q.s.p......................................... 100 g
pH 7, 5
EXEMPLE A 8
Shampooing anionique:
Composé de l'exemple 10.......................... O,75 g
Lauryl éther sulfate de sodium oxyéthyléné avec
-~ 10 2,2 moles d'oxyde d'éthylène....................... 10 g
Oxyde de lauryl diméthyl amine (vendu sous la marque
de commerce "Ammonyx L0")........................... 2 g
Diéthanolamide de coprah.......................... 2,5 g
Eau ~.s.p......................................... 100 g
pH 7,5
EXEMPLE A 9
Shampooing cationique:
- Composé de l'exemple 2............................ 1,2 g
Alcool laurique polyéthoxylé avec 12 moles d'oxyde
d'éthylene .................... . .... ........... 12 g
Bromure de triméthyl cétyl ammonium (vendu sous
la marque de commerce "Cetavlon")................... 1 g
Diéthanolamide de coprah............................ 2 g
Acide lactique q.s.p. pH 5
Eau q.s.p......................................... 100 g
EXEMPLE A 10
Shampooing:
Composé selon l'exemple 7..................-................ 1,5 g
Composé de formule C12H25O~ C2H3O(CH2OH)~4 -H 6 g
Composé de formule R-CHOH-CH2O[CH2-CHOH-CH2O~3 5 H
où R signifie alkyle en Cg-Cl2........................ 5 g
Oxyde de lauryl diméthylamine (commercialisé sous la
marque de commerce "Ammonyx LO")...................... 2 g
- 23 -
1066449
Acide lactique q.s.p. pH 4
- Eau q.s.p......................................... 100 g
EXEMPLE A 11
Shampooing:
Composé de l'exemple 7............................ 1 g
-~ Lauryl sul~ate de triéthanolamine................. 15 g
Diéthanolamide laurique........................... 3 g
Eau q.s.p..............................~......... 100 y
pH 7,5
EXEMPLE A 12
. .
Shampooing:
Composé de l'exemple 8............................ 2 g
Lauryl éther sulfate de soude polyoxyéthyléné avec
2,2 moles d'oxyde d'éthylène...................... 12 g
Ethanolamide de coprah............................ 2,5 g
Carboxyméthyl cellulose........................... 0,5 g
~ - Eau q.s.p......................................... 100 g
- ~ pH 7,3
EXEMPLE A 13
Shampooing:
Composé de l'exemple 8............................ 1,5 g
Composé de formule R.CHOH-CH20LCH2-CHOH-CH2O ~5H 1,5 g
où R signifie alkyle en Cg-Cl2.................... ~ g
Alcool laurique polyéthoxylé avec 12 moles d'oxyde
d'éthylène........................................ 5 g
Acide lactique q.s.p.pH 5
Eau q.s.p......................................... 100 g
EXEMPLE A 14
ShampGoing anionique:
Cornposé de l'exemple 12.......................... 1,5 g
Lauryl myristyléther sulfate de monoéthanolamine
oxyéthyléné avec 2,2 moles d'oxyde d'éthylène. 12 g
- 24 -
1066449
Diéthanolamide de coprah......................... 2,5 g
Eau q.s.p............................ ~........... 100 g
pH = 8
EXEMPLE A 15
Shampooing anionique
Composé de l'exemple 12............................. 1 g
Oxyde de lauryl diméthylamine de formule
f~3
12 25 1 > ..................................... 1,5 g
~H3
Diéthanolamides d'acides gras de coprah........... 2 g
Lauryl myristyléther sulfate de sodium oxy-
éthyléné avec 2,2 moles d'oxyde d'éthylène........ 8,5 g
Eau q.s.p....... ................................. 100 g pH = 7,5
EXEMPLE A 16
-- Shampooing cationique
Composé de l'exemple 12........................... 2 g
Alcool laurlque oxyéthyléné avec 12 moles
d'oxyde d'éthylène................................ 10 g
Diéthanolamides d'acides gras de coprah........... 3 g
Oxyde de lauryl diméthylamine..................... 2,5 g
Eau q.s.p......................................... 100 g
pH = 5
- 25 -
: .~
-
