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COMPOSITION COSMEIIQUE COMPRENANT COMME AGENT DE REVETEMENT DES FIBRES KERATINIQUES
UN MELANGE FILMOGENE CONSTITUE DE PARTICULES DE POLYMERE FILMIFIABLES ET DE PARTICULES
NON-FILMIFIABLES
La présente invention a pour objet des compositions cosmétiques ou dermatologi-
ques comprenant, dans un milieu aqueux cosmétiquement acceptable, comme
10 agent de revêtement des fibres kératiniques, un mélange filmogène constitué de
particules de polymère filmifiables et de particules rigides, non-filmifiables ainsi
que leurs utilisations dans le domaine de la cosmétique ou de la dermopharmacie,notamment dans les produits de maquillage des cils et des sourcils et dans les
produits pour le coiffage eVou le maintien de la chevelure.
On connalt deux types de formulations traditionnelles de mascaras à savoir les
mascaras aqueux dits ~ crèmes ~ sous forme d'émulsion de cire dans l'eau et les
mascaras dits ~ water-proof ~, anhydres ou à faible teneur en eau qui sont des
dispersions de cires dans des huiles.
Les mascaras crèmes conventionnels se répartissent en général bien le long du
cil et forme un dépôt homogène le long du cil, produisent un allongement du cil
satisfaisant. Cependant, ils présentent l'inconvenient d'être peu résistants à l'eau
et a l'humidité ambiante (pluie, larmes, bains, etc...) et présentent de mauvaises
2~ propriétés mécaniques comme la résistance aux frottements à sec (passages de
la main sur les paupières).
Les mascaras water-proof conventionnels ont une très forte résistance à l'eau et à
l'humidité ambiante mais présentent de mauvaises propriétés quant au dépôt et à
30 la répartitition du produit le long du cil, à la coloration du cil et aux propriétés
mécaniques et d'autre part nécéssitent l'utilisation de démaquillants spécifiques à
base d'huile en raison de leur forte rémanence à l'eau.
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Afin de remédier à ces différents problèmes techniques, on a proposé depuis
quelques années d'ajouter dans les formulations de mascara traditionnelles des
dispersions de particules de polymère filmifiables comme agent permettant
5 d'améliorer soit la résistance à l'eau, soit de faciliter le démaquillage ou
d'améliorer les proprietés relatives au maquillage des cils. Ces formulations
contenant des cires conduisent cependant à des propriétés mécaniques encore
insuffisantes.
10 Un des objectifs de la présente invention est de réaliser un nouveau type de
formulation de mascaras aqueux utilisant, comme agent de revêtement des cils,
une dispersion aqueuse de particules de polymère filmifiables éventuellement en
présence d'un agent plastifiant et qui puisse permettre de résoudre les
inconvénients évoqués précedemment.
La Demanderesse a constaté qu'une composition aqueuse de mascara contenant
une suspension aqueuse de pigments et utilisant comme agent de revêtement
des cils, une suspension de particules de polymère filmifiables eventuellement en
présence d'un agent plastifiant, conduisait à un dépôt hétérogène, discontinu et20 indésirable sur le cil. L'ajout de tensio-actifs dans la formulation de mascara en
vue d'abaisser sa tension superficielle à une valeur inférieure à celle de l'énergie
de surface d'un cil ne permet de supprimer ce phénomène.
Il est donc souhaitable de concevoir de nouvelles formulations de mascara à base25 de particules de polymère filmifiables et de pigments en suspension permettant
d'atténuer sensiblement ce phénomène voire de le supprimer.
Les compositions capillaires de coiffage de l'art antérieur utilisant comme agent
de revêtement des cheveux principal ou auxiliaire, une dispersion aqueuse de
30 particules de polymère filmifiables éventuellement en présence d'agents
plastifiants, ont également tendance a conduire après dépôt et séchage à un
gainage du cheveu hétérogène et discontinu.
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Un autre objectif de la présente invention est de réaliser des formulations
capillaires pour le coiffage eVou le maintien des cheveux contenant comme agent
de revêtement des cils principal une dispersion aqueuse de particules de
5 polymère filmimifiables éventuellement en présence d'un agent plastifiant et qui
puisse permettre d'atténuer sensiblement ce phenomène voire de le supprimer
totalement.
La Demanderesse a découvert de manière surprenante qu'en associant à certains
10 types de dispersion aqueuse de particules de polymère filmifiables certaines parti-
cules non-filmifiables dans des proportions particulières que l'on définiera plus loin
dans la description, on pouvait réaliser des formulations de mascaras aqueux
contenant un matériau filmogène composite permettant non seulement de résou-
dre tous les problèmes spécihques aux mascaras tels qu'évoqués ci-dessus mais
15 aussi permettant d'obtenir un gainage homogène et continu du cil.
La Demanderesse a découvert également que cette association particulière con-
duisait à la formation d'un matériau composite original constituant un agent de re-
vetement des cheveux, ayant à la fois de bonnes proprietés cosmetiques notam-
20 ment au niveau du toucher et du démêlage, de bonnes propriétés filmogènes, despropriétés mécaniques satisfaisantes pour le maintien de la chevelure et permet-
tait d'obtenir un meilleur gainage du cheveu.
Les compositions cosmétiques ou dermatologiques, conformes à l'invention sont
25 caractérisées par le fait qu'elles contiennent dans un milieu aqueux cosmétique-
ment acceptable, comme agent de revetement des fibres kératiniques, de 15 à 60
% en poids en extrait sec d'un mélange filmogène constitue par:
(A) au moins une dispersion aqueuse de particules de polymère filmifiables par
30 elles-mêmes ou filmifiables en présence d'au moins un agent plastifiant; la tem-
perature Tg de transition vitreuse du polymère ou du mélange polymère/agent
plastifiant étant inférieure ou égale à 25~C; et
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(B) au moins une dispersion aqueuse de particules non-fiimifiables, sphériques ou
anisotropes, susceptibles de former un réseau de percolation dans la matrice du
film formé à partir des particules filmifiables et d'éventuellement de l'agent plasti-
5 fiant;
lesdites particules non-filmifiables sont différentes des pigments et sont présentes
dans ledit melange filmogène dans des concentrations allant de 20 à 90 % en
volume lorsqu'elles sont sphériques et dans des concentrations allant de 10 à
10 80 % en volume lorsqu'elles sont anisotropes.
On entend par ~ réseau de percolation dans la matrice du poiymère ayant filmi-
fié ~, le réseau forme par les particules non-filmogènes par interconnection et
formation d'aggrégats, dispersé à l'intérieur de toute la matrice du film polymeri-
15 que à partir d'un certain seuil de fraction volumique desdites particules dans lemélange filmogène de l'invention. En dessous de ce seuil, les particules non-
filmogènes ne sont pas percolantes et sont distribuées de façon aléatoire dans la
matrice du film polymérique. Ce type de comportement est décrit dans l'article de
Nicole ALBEROLA, Corinne BAS et Patrice MELE, C. R. Sci. Paris, t. 319, Série
Il, p1129-1134, 1994.
Afin d'obtenir à la fois une filmification rapide, une bonne adhésion sur la fibre ké-
ratinique, une bonne résistance mécanique, une bonne résistance aux frottements
à sec du matériau composite déposé sur le support kératinique après séchage
25 sans effet collant, les particules non-filmifiables selon l'invention doivent être pré-
sentes dans le mélange constitué par les particules de polymère filmifiables et les
particules non-filmifiables dans des concentrations allant de 20 à 90 % en volume
et de préference de 20 à 80% en volume lorsqu'elles sont sphériques et dans des
concentrations allant de 10 à 80 % en volume et de preférence de 10 à 70% en
30 volume lorsqu'elles sont anisotropes.
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Lorsque la fraction volumique des particules non-filmifiables dans le mélange fil-
mogène se situe en dessous des fractions volumiques minimales indiquées ci-
dessus, le réseau de percolation dans la matrice de polymère filmifiée ne se fait
plus et les propriétés mecaniques du gainage des fibres kératiniques ne sont plus
5 satisfaisantes. On obtient également après séchage dans ce cas un dépot sur lafibre à caractère collant. Lorsque la fraction volumique des particules non-
filmifiables dans le mélange filmogène se situe au-dessus des fractions volumi-
ques maximales indiquées précédemment, on observe une mauvause filmihcation
du matériau composite sur la fibre.
~0
Les particules de polymère filmifiables sont choisies parmi tous les types de poly-
mères connus en cosmétique susceptibles de former, en présence ou non
d'agents plastifiants, un matériau filmogène ayant une température Tg de transi-tion vitreuse inférieure ou égale à 25~C et plus préferentiellement allant de -50~C
15 à 25~C.
Pour obtenir une filmification plus rapide et une meilleure adhésion du matériaucomposite résultant de l'association de l'invention sur le support kératinique (cil,
sourcil ou cheveu), la température Tg de transition vitreuse du polymère ou du
20 mélange polymère/agent plastifiant sera de préférence inférieure ou egale à 1 0~C.
Parmi les polymères constituant les particules filmifiables, on peut citer par exem-
ple les polymères à insaturation éthylénique tels que les polyacryliques, les poly-
vinilyques, les polyoléfines; les polycondensats tels que les polyuréthanes, les25 polyesters, les polyamides, les polyurées; les polymères naturels ou naturels mo-
difiés tels que certains éthers de cellulose comme le produit AQUACOAT com-
mercialisé par SEPPIC (pseudo-latex d'éthyl cellulose) ou certains esters de cel-
lulose comme le produit CAB -SU 160 commercialisé par EASTMAN (latex de
succinate d'acétobutyrate de cellulose partiellement neutralisé).
Afin d'obtenir une meilleure élimination aux shampooings dans le cadre des com-
positions capillaires ou un meilleur démaquillage par des solutions classiques de
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tensio-actifs dans le cadre des produits de maquillage des cils ou des sourcils tout
en conservant une bonne rémanence à l'eau et à l'humidité ambiante, on utiliserade préférence des polymères filmifiables amphotères contenant des monomères
porteurs de groupes amphotères tels que des monomères bétaïniques ou des
polymères anioniques contenant des monomères porteurs de groupes anioniques
ionisés ou ionisables en particulier des groupes acide carboxylique eVou des
groupes acide sulfonique eVou des groupes acide phosphorique. La proportion en
monomère amphotère ou anionique variera en général de 2 à 15 % en poids par
rapport au poids total des monomères constituant le polymère filmifiable.
Les groupes bétalniques ou acides sont de préférence partiellement ou totale-
ment neutralises de telle sorte que le pH final du mélange constitué par la disper-
sion aqueuse de particules filmifiables et de la dispersion aqueuse de particules
rigides et non-filmifiables soit compris entre 4 et 8 et plus preférentiellement entre
15 6et7,5.
Les agents neutralisants sont choisis de préference parmi les bases minérales
comme la soude ou la potasse ou les aminoalcools par exemple pris dans le
groupe constitué par l'amino-2 méthyl-2 propanol-1 (AMP), la triéthanolamine, la20 triisopropanolamine (TIPA), la monoethanolamine, la tri[(hydroxy-2) propyl-1
amine, I'amino-2 méthyl-2 propanediol-1,3 (AMPD), I'amino-2 hydroxyméthyl-2
propanediol-1 ,3.
Le poids moléculaire, mesuré par chromatographie d'exclusion stérique, de ces
25 polymères filmifiables est en général inférieur ou égal à 500.000.
Les particules non-filmifiables de l'invention peuvent être de toute nature. Elles
peuvent être minérales ou organiques, sphériques ou anisotropes (par exemple
sous forme d'éllipsoïdes, de disques, de plaquettes, de bâtonnets ou de fibrilles).
30 Elles sont différentes des pigments habituellement utilisés dans les compositions
cosmétiques ou dermatologiques.
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On entend par pigment dans toute la description, toute substance (ou matériaux)
naturelle ou synthétique constituee de fines particules insolubles dans leur milieu
d'utilisation dont la fonction principale consiste à apporter aux matieres kératini-
ques de la coloration ou des proprietés couvrantes.
Parmi les pigments colorants, on peut citer par exemple les pigments minéraux
tels que les oxydes de zirconium, de cérium, de zinc ou de chrome, le dioxyde detitane, les oxydes de fer, les pigments organiques comme le noir de carbone ou le
D & C Rouge 36. Parmi les pigments couvrants, on peut citer le kaolin, le talc,
10 I'oxyde de titane, I'oxyde de zirconium, le sulfate de barium, le carbonate de ma-
gnésium ou leurs équivalents.
Lorsqu'elles sont spheriques, la taille moyenne des particules non-filmifiables de
l'invention est de préférence inférieure ou égale à 1 ,um et plus préférentiellement
15 inferieure ou égale à 600 nm. Lorsqu'elles sont anisotropes, la taille la plus grande
est de preférence inférieure ou égale à 30 ~um et plus préférentiellement inferieure
ou égale à 10 ,um.
Les particuies non-filmifiables du type organique utilisées selon la présente inven-
20 tion sont de préférence des particules de polymère ayant une température detransition vitreuse T'g supérieure ou égale à 50~C et plus particulièrement supé-
rieure à 70~C.
Parmi les particules non-filmifiables minérales sphériques utilisables, on peut citer
25 par exemple les silices. Parmi les particules non-filmifiables minérales anisotropes
utilisables, on peut citer par exemple les argiles (plaquettes) telles que les mont-
morillonites, les laponites, les bentonites en particulier le produit commercialOPTIGEL WA vendu par SUD CHIMIE, les microfibrilles minerales telles que cer-
tains titanates comme le produit commercial FYBEX vendu par DUPONT DE
30 NEMOURS, les particules de carbure de silicium.
Parmi les particules non-filmifiables organiques sphériques utilisables, on citera:
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- les polymères à insaturation éthylénique tels que les polyacryliques ou les poly-
vinyliques ayant une température de transition vitreuse supérieure ou égale a
50~ C;
- les polycondensats tels que les polyuréthanes ou les polyurées ayant une tem-
5 pérature de transition vitreuse supérieure ou égale à 50~ C.
~es particules non-filmifiables de l'invention sont plus préférentieilement consti-
tuées de particules sphériques de polymère réticulé.
10 Parmi les polymères constituant ces particules, on peut citer par exemple les po-
lymères ou copolymères, de préférence réticulés, obtenus par polymérisation ou
copolymérisation d'un monomère ou d'un mélange de monomères choisis dans le
groupe constitué par les acrylates ou les méthacrylates d'alkyle linéaire, cyclique
ou ramifié en C1-C,0 tels que le méthylméthacrylate de méthyle, le méthacrylate de
15 tertio-butyle, le cyclohexylméthacrylate, I'acrylate ou le méthacryiate d'isobornyle;
le styrène; le vinyltoluène; le chlorure de vinyle, le benzoate de vinyle ou le ter-
tiobutylbenzoate de vinyle; I'acide acrylique, I'acide méthacrylique.
Les polymères particulièrement préférés sont les copolymères réticulés d'au
20 moins un méthacrylate d'alkyle linéaire, cyclique ou ramifié en C1-C8 et d'acide
acrylique eVou d'acide méthacrylique.
Les agents réticulants sont choisis de préférence parmi ceux couramment utilisésen polymérisation radicalaire. On peut citer par exemple les diacrylates ou dimé-
25 thacrylates d'éthylèneglycol, de polyéthylèneglycol, de propylèneglycol, du divi-
nylbenzène, du di- ou tri-méthacrylate de pentaerythritol; les diacrylates ou di-
méthylacrylates d'alkylènediols comme le diméthacrylate d'hexanediol. Ils sont uti-
lisés à des quantités allant préférentiellement de 0,1 à 50 % en poids par rapport
au poids des monomères constituant le polymère non-filmifiable.
~fin d'obtenir une meilleure elimination aux shampooings (solution aqueuse de
tensio-actifs) dans le cadre des compositions capillaires ou un meillleur déma-
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quillage par des solutions classiques de tensio-actifs dans le cadre des produits
de maquillage des cils ou des sourcils, tout en conservant une bonne rémanence
à l'eau ou à l'humidité ambiante, on pourra également utiliser des particules non-
filmifiables constituées de polymère amphotère contenant des monomères por-
5 teurs de groupes amphotères tels que des monomères bétaïniques ou des parti-
cules non-filmifiables constituées de polymère anionique contenant des monomè-
res porteurs de groupes anioniques ionisés ou ionisables en particulier des grou-
pes acide carboxylique eVou des groupes acide sulfonique eVou des groupes
acide phosphorique. La proportion en monomère amphotère ou anionique variera
10 en général de 2 à 15 % en poids par rapport au poids total des monomères cons-
tituant le polymère non-filmifiable
Les groupes bétaïniques ou acides sont de préférence partiellement ou totale-
ment neutralisés de telle sorte que le pH final du mélange constitué par la disper-
15 sion aqueuse de particules filmifiables et de la dispersion aqueuse de particulesnon-filmifiables soit compris entre 4 et 8 et plus préferentiellement entre 6 et 7,5.
De façon préferentielle, le mélange constitué par les particules filmifiables et les
particules rigides et non-filmifiables, est présent en extrait sec dans les composi-
20 tions de l'invention dans des concentrations allant de 25 à 60% en poids par rap-
port au poids total de la composition.
Les dispersions de particules de polymère filmifiable ou non-filmifiable selon l'in-
vention peuvent être obtenues par polymerisation en émulsion en batch, selon un
25 procédé comprenant:
a) la réalisation d'un pied de cuve dans le réacteur contenant de l'eau, éven-
tuellement un tampon et un agent émulsionnant;
30 b) I'addition dans le pied de cuve, à température ambiante, des monomères;
c) la mise en émulsion des monomères;
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d) le chauffage à la temperature de polymérisation du milieu réactionnel en
présence d'un amorceur radicalaire.
5 On peut également opérer en semi-continu en utilisant un pied de cuve ne conte-
nant que la partie aqueuse, une faible partie du mélange de monomères et une
partie de l'amorceur. On chauffe ensuite à la température de réaction et on effec-
tue une double coulée simultanée du reste du mélange des monomères et du
reste d'amorceur dissous dans une quantité d'eau.
Les compositions selon l'invention peuvent contenir éventuellement en plus un
agent plastiflant pour améliorer les propriétes mécaniques, les propriétés cosmé-
tiques et l'adhésion sur les fibres kératiniques du matériau composite déposé
après application et séchage.
Parmi les agents plastifiants pouvant être utilisés selon l'invention, on peut citer:
- les CARBITOLS de la Société UNION CARBIDE à savoir le CARBITOL ou di-
éthylène glycol éthyléther, le méthyl CARBITOL ou diéthylène glycol méthylé-
20 ther, le butyl CARBITOL ou diéthylène glycol butyléther ou encore l'hexylCARBITOL ou diethylène glycol hexyléther,
- les CELLOSOLVES de la Société UNION CARBIDE à savoir le CELLOSOLVE
ou éthylène glycol éthyléther, le butyl CELLOSOLVE ou éthylene glycol buty-
25 léther, I'hexyl CELLOSOLVE ou éthylène giycol hexyléther,
- les derivés de propylène glycol et en particuiier le propylène glycol phényléther,
le propylène glycol diacétate, le dipropylène glycol butyléther, le tripropylèneglycol butyléther, ainsi que les DOWANOLS de la Société DOW CHEMICAL à
30 savoir le DOWANOL PM ou propylène glycolmethyléther, le DOWANOL DPM
ou dipropylène glycol methyléther et le DOWANOL TPM ou tripropylène glycol
méthyléther.
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On peut encore citer:
- le diéthylène glycol méthyléther ou DOWANOL DM de la Société DOW
5 CHEMICAL,
- I'huile de ricin oxyéthylénée à 40 moles d'oxyde d'éthylène telle que celle ven-
due par la Sociéte RHONE POULENC sous la dénomination de "MULGOFEN
LE-7 1 9",
- I'alcool benzylique,
- le citrate de triéthyle vendu par la Société PFIZER sous la dénomination de
''CITROFLEX-2",
- le 1,3-butylène glycol,
- les phtalates et adipates de diéthyle, de dibutyle et de diisopropyle,
20 - les tartrates de diéthyle et de dibutyle,
- les phosphates de diéthyle, de dibutyle et de diéthyl-2 hexyle, et
- les esters de glycérol tels que le diacétate de glycérol (diacétine) et le triacétate
25 de glycérol (triacétine).
L'agent plastifiant est présent en une proportion allant, préférentiellement, de 0 à
20% en poids par rapport au poids du mélange constitué par les particules de
polymère filmifiables et les particules non filmifiables. Cette proportion varie selon
30 I'application envisagée.
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Le milieu aqueux cosmétiquement acceptable des compositions de l'invention, est
constitué de préférence par de l'eau ou un mélange d'eau et d'au moins un sol-
vant cosmétiquement acceptable et compatible avec les particules non-filmifiables
et les particules filmifiables tel qu'un monoalcool, un polyalcool, un éther de glycol,
I'acétone ou un ester, seul ou sous forme de mélange. Il est plus particulièrement
constitue d'eau ou d'eau et d'un alcool inférieur en C1-C4 comme l'éthanol ou l'iso-
propanol.
Les compositions selon l'invention telles que définies ci-dessus peuvent être utili-
10 sées comme base de produit capillaire pour la mise en forme et/ou le maintien de
la coiffure en particulier des laques aérosol ou des flacons pompes pour fixer les
cheveux, des lotions pour la mise en plis ou le brushing, les gels ou les mousses
de coiffage.
15 Les compositions capillaires conformes à l'invention peuvent contenir en plus des
additifs cosmétiques conventionnels tels que des conservateurs, des adoucis-
sants, des séquestrants, des parfums, des colorants, des modificateurs de visco-sité, des agents propulseurs, des agents nacrants, des agents hydratants, des
agents antipelliculaires, des agents anti-séborrhéiques, des filtres solaires, des
20 agents de conditionnement pour les cheveux, des anti-oxydants, des protéines, des vitamines.
Les compositions selon la presente invention peuvent être utilisées comme base
de produit de maquillage des cils et des sourcils tel qu'un mascara ou un eye-
25 liner.
Les compositions de maquillage des ciis et des sourcils contiennent en général
des pigments. Ces pigments peuvent être organiques ou minéraux ou peuvent
être également des pigments nacrés. De tels pigments sont bien connus et sont
30 en particulier décrits dans FR 83-09997 (2.528.699). Ils peuvent se présentersous forme de pâte pigmentaire comme les produits commerciaux COSMENYL
vendus par la société HOECHST.
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Les compositions de maquillage des cils et des sourcils selon l'invention peuvent
comprendre en outre au moins un additif conventionnel choisi parmi un adoucis-
sant, un conservateur, un agent séquestrant, un parfum, un agent épaississant,
5 une huile, une silicone, un agent de cohésion, un agent alcalinisant ou acidifiant,
une charge, des agents tensio-actifs anioniques eVou des agents tensio-actifs non
ioniques.
Un autre objet de l'invention consiste en l'utilisation du mélange filmogène consti-
10 tué par:
- la dispersion aqueuse de particules de polymère filmifiable telle que définie ci-
dessus;
- la dispersion aqueuse de particules rigides et non-filmifiables telle que definie ci-
dessus; comme agent de revêtement des fibres keratiniques dans et pour la pré-
15 paration d'une composition cosmétique ou dermatologique.
Un autre objet de l'invention consiste en l'utilisation dudit mélange filmogène dans
et pour la préparation d'une composition cosmétique ou dermatologique destinée
à etre appliquée sur des fibres kératiniques et à former un gainage homogène et
20 continu desdites fibres.
Les exemples qui suivent servent à illustrer l'invention sans toutefois presenter un
caractère limitatif.
~5 EXEMPLE 1: Préparation d'une dispersion de particules de polymère
acrylique rigides et non-filmi~iables
Composition du polymère:
- méthacrylate de méthyle 91 % en poids
- acide méthacrylique 5 % en poids
- diméthacrylate d'éthylène glycol (réticulant)4 % en poids
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Mode opératoire:
Dans un réacteur équipé d'une agitation mécanique centrale, d'un thermomètre et
5 d'un réfrigérant, on introduit 100 g d'eau permutée, 16 g en matière active d'un
tensio-actif alkyl éthoxy sulfate vendu sous le nom d'ABEX JKB par la Societe
RtlONE POULENC et 2,5 9 de persulfate de potassium. On porte le mélange
sous agitation rapide à une température de 80~C.
10 On prépare en parallèle les deux solutions dites ~ coulées ~ S, et S2 suivantes:
coulée S, (solution de monomères):
- Méthacrylate de méthyle 1820 g
- Acide méthacrylique 100 g
- Diméthacrylate d'éthylène glycol (réticulant)809
coulée S~:
- Eau permutée 5000 g
- ABEX JKB 160 g
- Persulfate de potassium 7,5 9
Lorsque la solution aqueuse dans le réacteur est parvenue à 80~C, on ajoute 10%
de la solution S, et on laisse réagir 15 minutes. On coule alors pendant une durée
de 4 heures, avec un débit constant et simultanement le reste de la solution S1 et
25 la solution S~. A la fin des deux ajouts simultanés, on élève la température du mi-
lieu réactionnel a 85~C et on maintient à cette température pendant 30 minutes.
On laisse refroidir à température ambiante sous agitation. On filtre sur toile de
nylon .
On obtient une dispersion de particules de-polyrnère présentant les caractéristi-
ques suivantes:
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- Taille moyenne des particules: 92 nm
- Polydispersité en taille de particules mesurée par diffusion quasi-élastique de la
lumière avec un appareil du type COULTER N4 SD ~ < 0,1.
- Extrait sec en étuve ventilée à 80~C jusqu'à poids constant: 26,6%
EXEMPLE 2: Préparation d'une dispersion de particules de polymère
acrylique ~ilmifiables
Composition du polymère:
- Acide acrylique 10%
- Acrylate d'isobutyle 70%
- Acrylate de t-butyle 20%
15 Dans un réacteur équipé d'une agitation mécanique centrale, d'un thermomètre et
d'un réfrigérant, on introduit 62,5 g d'eau permutée, 1,24 9 d'une solution aqueuse
à 30,4% de tensio-actif alkyl éthoxy sulfate vendu sous le nom d'ABEX JKB par laSociété RHONE POULENC et 0,19 g de persulfate de potassium. On porte le
mélange sous agitation rapide à une température de 80~C.
On prépare en parallèle les deux solutions dites ~ coulées ~ St et S2 suivantes:
coulée S, (solution de monomères):
- Acide acrylique 12,5 g
- Acrylate d'isobutyle 87,5 g
- Acrylate de t-butyle 25 g
- Dodécane thiol 1,25 g
coulée S7:
- Eau permutée 312,5 9
- ABEX JKB solution aqueuse à 30,24 % 11,16 g
- Persulfate de potassium 0,55 g
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Lorsque la solution aqueuse dans le réacteurest parvenue à 80~C, on aloute 10%
de la solution S1 et on laisse reagir 15 minutes. On coule alors pendant une durée
de 4 heures, avec un debit constant et simultanément le reste de la solution S, et
5 la solution S2. A la fin des deux ajouts simultanés, on elève la température du mi-
lieu réactionnel à 85~C et on maintient a cette température pendant 30 minutes.
On laisse refroidir à température ambiante sous agitation. On filtre sur toile de
nylon.
On obtient une dispersion de particules de polymère présentant les caractéristi-ques suivantes:
- Taille moyenne des particules: 230 nm
- Polydispersité en taille de particules mesurée par diffusion quasi-élastiqu~ de la
15 lumière avec un appareil du type COULTER N4 SD: ~ 0,1.
- Extrait sec en étuve ventilée à 80~C ~usqu'à poids constant: 25%
- Poids moléculaire en sommet de pic de chromatographe par exclusion stérique:
70.000.
- Température de transition vitreuse mesurée par DSC: -7~C.
EXEMPLE 3: Mascara
On prépare la composition A suivante:
- Dispersion de particules de polymère filmifiables
de l'exemple 2 (concentrée à l'évaporateur
rotatif jusqu'a un extrait sec de 26,6%) 50% en poids
- Dispersion de particules de polymère
non-filmifiables de l'exemple 1(26,6% en extrait sec) 50% en poids
- Amino-2 méthyl-2 propanol qs pH 7
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On concentre la composition A obtenue à l'évaporateur rotatif jusqu'à obtenir unextrait sec de 40 % en poids.
On realise une formulation de mascara en melangeant sous agitation magnetique
les ingrédients suivants:
- Composition A 93,3 % en poids
- Pâte pigmentaire vendu sous le nom
COSMENYL NOIR par HOECHST
à 30% en matière active 6,7 % en poids
AsPect du ~aina~e par le mascara de fibres caPillaires ou de fibres de
polyamide écrues:
On observe ensuite l'aspect du gainage par le mascara de l'invention d'une fibre15 de polyamide écrue de 100~m de diamètre (modèle synthétique du cil) ou d'une
fibre provenant de cheveux blonds hollandais (modèle naturel du cil), lesdites
fibres de polyamide ou capillaire étant préalablement lavées avec une solution
démaquillante classique tel que le produit commercial EFFACIL commercialisé par
le groupe L'OREAL, rincées à l'eau osmosée puis séchées à l'air libre.
Les depôts du mascara sur chaque type de fibre sont effectués par trois passagesconsécutifs de la fibre au travers d'un peu de mascara placé sur une plaque de
verre ou dans un applicateur conique fendu en matière plastique.
25 Quelle que soit la nature de la fibre, on obtient un gainage homogène, continu
d'épaisseur constante (entre 10 et 20 I~m à sec).
Résistance à l'eau:
30 On évalue ensuite la résistance à l'eau du film obtenu avec le mascara en
immergeant les fibres gainées de mascara puis séchées pendant 3 heures, dans
une quantité d'eau suffisante pour recouvrir lesdites fibres. Sans agitation, les
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films immergés gonflent légèrement mais ne se détachent pas des fibres ainsi
traitees.
Déma~uillaqe:
On évalue également l'aptitude au démaquillage du mascara de l'invention, en
immergeant les fibres gainées de mascara puis séchées pendant 24 heures, dans
une quantité suffisante d'une solution démaquillante classique tel que le produit
commercial EFFACIL pour recouvrir lesdites fibres. Un léger frottement est
10 effectué par le passage d'un doigt sur le film immergé à différents temps
d'immersion. Le film se détache complètement de la fibre capillaire au bout de 1mn et de la fibre polyamide au bout de 2 mn.
EXEMPLE 4: Mascara
On prepare la composition B suivante:
- Dispersion de particules de polymère filmifiables 30% en poids
de l'exemple 2 (26,6% en extrait sec)
- Dispersion de particules de polymère
non-filmifiables de l'exemple 1 (26,6% en extrait sec) 70% en poids
- Amino-2 méthyl-2 propanol qs pH 8
On concentre la composition B obtenue à l'évaporateur rotatif jusqu'à obtenir un25 extrait sec de 40 % en poids.
On réalise une formulation de mascara en mélangeant sous agitation magnetique
les ingrédients suivants:
- Composition B 93,3 % en poids
- Pâte pigmentaire vendu sous le nom
COSMENYL NOIR par HOECHST
à 30% en matière active 6,7 % en poids
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On effectue les mêmes tests que ceux réalisés pour le mascara de l'exemple 3.
Ce mascara conduit à un gainage d'une fibre capillaire ou d'une fibre de
polyamide écrue, homogène, continu. Il présente une bonne resistance à l'eau et
5 s'élimine facilement au démaquillant classique ( le film se détache complètement
de la fibre capillaire au bout de 1 mn et de la fibre de polyamide au bout de 2 mn).
EXEMPLE 5: Mascara
On réalise une formulation de mascara en mélangeant sous agitation magnétique
les ingrédients suivants:
- Composition C 50 % en poids
- Dispersion de particules de polymere
non-filmifiables de l'exemple 1 (40% en extrait sec) 50% en poids
- Amino-2 methyl-2 propanol qs pH 7
On effectue les mêmes tests que ceux réalisés pour le mascara de l'exemple 5.
Ce mascara conduit à un gainage sur fibre capillaire ou fibre de polyamide écrue,
20 homogène, continu. Il présente une bonne résistance à l'eau et s'élimine
facilement au démaquillant classique (le film se détache complètement de la fibre
capillaire au bout de 1 mn et de la fibre polyamide au bout de 2 mn).
EXEMPLE 6: Base de produit capillaire de coiffage
On réalise un base de produit capillaire de coiffage en mélangeant sous agitation
magnétique les ingredients suivants:
- Dispersion de particules minérales
anisotropes non-filmifiables vendue
sous le nom *OPTIGEL WA par
la société SUD CHIMIE (extrait sec 0,85 %) 20 % en poids
- Dispersion de particules de polymère
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filmifiables de l'exemple 2 (40% en extrait sec) 80% en poids
-Amino-2 méthyl-2 propanol qs pH 8
~ bentonite smectique dont la taille des particules la plus grande est de 1 à ~ ,um.
On observe l'aspect du gainage de fibres provenant de cheveux blonds hollandais
obtenu par cette composition dans les mêmes conditions mises en oeuvre pour le
mascara de l'exemple 3. Cette composition conduit à un gainage d'une fibre
capillaire, homogène, continu.
On observe également l'aspect du gainage par une composition contenant
uniquement la dispersion de polymère filmifiable de l'exemple 2. Une telle
composition conduit à un gainage de fibre capillaire hétérogène, discontinu.
EXEMPLE 7: Préparation d'une dispersion aqueuse de particules de poly-
mere
acrylique filmifiable
20 Composition du polymère (pourcentage en poids):
- acrylate d'isobutyle 97%
- acide acrylique 3%
25 Dans un réacteur équipé d'une agitation mécanique centrale, d'un réfrigérant, d'un
thermomètre et d'un tube à barbotage d'azote, on a introduit 50g d'eau permutée,0,3 g de tensio actif A~EX JKB et 0,154g de persulfate de potassium. On porte
sous agitation rapide à 80~C.
30 On prépare en parallèle les deux solutions dites "coulées" S1 et S2 suivantes:
Coulée S1 (solution de monomère):
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. acrylate d'isobutyle 97g
. acide acrylique 3g
. dodécane thiol 1g
Coulée S2:
. Eau permutée 250g
. ABEX JKB (100% matière active) 2,7g
Persulfate de potassium 0,446g
Lorsque la température du pied de cuve est parvenue à 80~C, on a ajouté 10% du
mélange monomère de la "coulée n~1" et on a laissé réagir 15 minutes.
On amorce alors l'ajout régulier pendant 4 heures du reste de la "coulée n~1" etsimultanément de la "coulée n~2".
Après ces 4 heures de coulée, on a monté la ~empérature à 85~C et on a mainte-
nu dans ces conditions pendant 30 minutes. Puis on a laissé revenir le milieu
réactionnel à température ambiante et on a ajusté à pH 7 par addition d'amino-2
méthyl-2 propanol. Puis on a filtré sur toile de nylon . On a ensuite ramené la con-
centration du latex de 25% à 40% d'extrait sec en concentrant à l'évaporateur ro-
tatif.
Détermination de la transition vitreuse TG = - 20~C.
EXEMPLE 8: Préparation d'une dispersion aqueuse de particules de
polymère acrylique filmifiable
Composition du polymère (pourcentage en poids):
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- acrylate d'isobutyle 80%
- méthacrylate de méthyle 20%
5 La dispersion de polymère a été préparée dans les mêmes conditions de celles
décrites à l'exmple 8, sans l'étape d'ajustement de pH, en utilisant les "coulées"
S1 et S2 suivantes:
Coulée S1 (solution de monomère):
. acrylate d'isobutyle 809
. méthacrylate de méthyle 20g
. dodécanethiol 1g
Coulée S2:
. Eau permutée 250g
. ABEX JKB (100% matière active) 2,7g
20 . Persulfate de potassium 0,446g
On a ainsi obtenu latex à 40% d'extrait sec.
25 Determination de la transition vitreuse TG = - 3~C.
EXEMPLE 9: Mascara
30 On a ramené l'extrait de la dispersion de l'exemple n~1 à 40% par concentration à
l'évaporateur rotatif.
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On a réalisé alors un mélange des trois latex des exemples n~1 (particules de po-
lymère non filmifiable), n~8 et n~9 (particules de polymère filmifiable) dans les pro-
portions suivantes:
. Latex de l'exemple n~1 (extrait 40~/O) 30 9
. Latex de l'exemple n~8 (extrait 40%) 35 g
. Latex de l'exemple n~9 (extrait 40%) 35 g
10 On a ajusté le pH final du mélange à 6,5 par ajout d'amino 2 méthyle 2 propanol.
On a réalise une formulation mascara en mélangeant cette association de trois
latex à la pâte pigmentaire COSMENYL NOIR de HOECHST dejà utilisée dans
l'exemple n~3 et selon les proportions suivantes:
. mélange des trois latex 93,3% en poids
. pâte pigmentaire COSMENYL
NOIR à 30% en matière active 6,7% en poids
20 On a observé les propriétés de gainage conférées par ce mascara selon les con-
ditions indiquées à l'exemple 3. On a constaté un gainage homogène, continu et
d'épaisseur constante.
