ES2318514T3 - Composiciones limpiadoras hidratantes suaves. - Google Patents
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Abstract
Una composición acuosa suave adecuada para limpiar el cabello y la piel, que comprende: (i) de 1% a 20% de un tensioactivo sulfosuccinato, (ii) de 1% a 20% de un tensioactivo anfótero y (iii) ácido sulfosuccínico o una sal de ácido sulfosuccínico, en la que el ácido sulfosuccínico o la sal del ácido sulfosuccínico está presente en una cantidad de como mínimo 4% en relación al peso del tensioactivo sulfosuccinato.
Description
Composiciones limpiadoras hidratantes
suaves.
La presente invención está dirigida a
composiciones limpiadoras suaves que tienen propiedades de uso
deseables tales como espuma, que proporcionan unos beneficios
excelentes de hidratación y acondicionamiento al cabello y la piel y
que son estables en el almacenamiento.
Las composiciones limpiadoras que son suaves
para el cabello y la piel y que se perciben como proporcionadoras
de atributos sensoriales que el consumidor asocia con un pelo y una
piel sanos, hidratados, se han hecho crecientemente populares en los
últimos años.
Aunque se han propuesto varios sistemas
tensioactivos suaves como base de tales composiciones limpiadoras,
generalmente hay un compromiso entre la suavidad de una composición
y su capacidad de producir una espuma rica abundante.
Consecuentemente, cuando se usan tensioactivos suaves, con
frecuencia, quienes las formulan aumentan el contenido total de
tensioactivo para contrarrestar esta deficiencia de la espuma. Esto
no sólo afecta desfavorablemente a la economía de la composición,
sino que también puede reducir la suavidad de las composiciones
puesto que la capacidad de un tensioactivo de interaccionar con las
proteínas presentes en el pelo y la piel depende de la
concentración total de tensioactivo además de otros factores.
Además, unas concentraciones altas de tensioactivo también pueden
interferir con un suministro eficaz de agentes insolubles
acondicionadores del cabello y la piel cuya incorporación es
deseable en composiciones de champú hidratantes.
Sigue así habiendo necesidad de composiciones
tensioactivas que sean suaves para el cabello y la piel y a la vez
eficaces en términos de producir una espuma rica abundante sin
necesidad de usar niveles excesivos de tensioactivo en la
composición, y que sean muy compatibles con agentes insolubles
acondicionadores del cabello.
Mientras que se estudiaban una variedad de
composiciones limpiadoras suaves, se ha encontrado que mezclas
binarias de ciertos tensioactivos sulfosuccinato y tensioactivos
anfóteros usadas solas o en combinación con alquiletoxisufatos y
otros tensioactivos pueden proporcionar bases de champúes y
limpiadoras de la piel muy eficaces y suaves. Sin embargo, estas
bases tenían una estabilidad al almacenamiento muy variable e
impredecible. Algunas composiciones se hacían muy viscosas, incluso
gelificaban durante el almacenamiento, y eran inaceptables para los
consumidores, mientras que otras que aparentemente tenían la misma
composición "nominal", no lo eran.
Un estudio extensivo y el análisis químico
indicaron que la interacción de los productos de hidrólisis del
tensioactivo sulfosuccinato con el tensioactivo anfótero era
responsable del espesamiento anómalo durante el almacenamiento.
Además, sorprendentemente se encontró que el nivel de ácido
sulfosuccínico o su sal simple que estaba presente en la
composición tenía un efecto pronunciado y crítico sobre la
estabilidad durante el almacenamiento, en especial en condiciones
de almacenamiento a alta temperatura. Estos hallazgos proporcionaron
la base para hacer prácticos champúes y composiciones limpiadoras
del cabello que emplean un tensioactivo sulfosuccinato en
combinación con un tensioactivo anfótero. Estas combinaciones tienen
la ventaja de proporcionar composiciones muy suaves que no
comprometen la espuma, son eficaces y económicas y son altamente
compatibles con agentes acondicionadores del cabello y la piel.
Estas y otras ventajas de las composiciones
descritas en esta memoria serán evidentes a la vista de la
descripción de la invención.
Se han considerado las siguientes patentes y
publicaciones:
El documento WO 93/25650 describe concentrados
de tensioactivos muy concentrados (30-90%) que
incluyen alquilpoliglucósido y una cantidad eficaz de un agente de
ajuste de la viscosidad seleccionado entre el grupo constituido por
electrolitos inorgánicos y orgánicos. Se mencionan como electrolitos
orgánicos ácidos carboxílicos y sus sales.
La patente U.S. nº. 4.668.422 describe
composiciones basadas en alquilpoliglicósidos y tensioactivos
anfóteros con cantidades opcionales y pequeñas de un tensioactivo
aniónico. Se describen el cloruro sódico y el cloruro amónico como
agentes "viscosificantes", esto es, materiales que aumentan la
viscosidad de la composición.
La patente U.S. nº. 4.839.098 describe un
detergente liquido para lavado de vajillas que esencialmente está
constituido por alquilglucósido y alquilsulfosuccinato. Como
regulador de la viscosidad se describe el cloruro amónico.
La patente U.S. nº. 6.165.454 describe un
procedimiento de baja energía para hacer productos para el cuidado
del cabello que incluyen un tensioactivo aniónico, una silicona
insoluble en agua y un agente estabilizador acrílico.
La patente U.S. nº. 6.306.805 describe
composiciones tensioactivas que incluyen un tensioactivo catiónico,
un tensioactivo aniónico y un tensioactivo puente.
La presente invención busca mejoras sobre las
deficiencias conocidas en la técnica. Entre el problema o los
varios problemas que se enfocan está incluida la inestabilidad en el
almacenamiento.
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La presente invención proporciona una
composición que es suave para el cabello y la piel, tiene una espuma
excelente y es eficaz en términos del relativamente bajo nivel del
contenido total de tensioactivo requerido.
Más específicamente, la composición acuosa suave
que es muy adecuada para lavar el cabello y la piel incluye:
- (i)
- de aproximadamente 1% a aproximadamente 20% de un tensioactivo sulfosuccinato,
- (ii)
- de aproximadamente 1% a aproximadamente 20% de un tensioactivo anfótero y
- (iii)
- un ácido sulfosuccínico o una sal de un ácido sulfosuccínico,
en la que el ácido sulfosuccínico o
la sal del ácido sulfosuccínico está presente en una cantidad de
como mínimo aproximadamente 4% en relación al peso del tensioactivo
sulfosuccinato.
En una segunda realización preferente de la
invención, la mezcla binaria de tensioactivo
sulfosuccionato/tensioacti-
vo anfótero se combina además con un tensioactivo o con tensioactivos adicional(es) aniónico(s) convencional(es) que preferiblemente contiene(n) como mínimo un tensioactivo que es un alquiletoxisulfato.
vo anfótero se combina además con un tensioactivo o con tensioactivos adicional(es) aniónico(s) convencional(es) que preferiblemente contiene(n) como mínimo un tensioactivo que es un alquiletoxisulfato.
Tal como se usa en esta memoria, % o % en peso
se refiere al porcentaje en peso de un ingrediente en comparación
con el peso total de la composición o componente que se está
discutiendo.
Excepto en los ejemplos operativos y
comparativos, o cuando se indica explícitamente lo contrario, se ha
de entender que todos los números de esta descripción que indican
cantidades de material o condiciones de reacción, propiedades
físicas de materiales y/o uso están modificados por la palabra
"aproximadamente". Todas las cantidades son en peso de la
composición final, a no ser que se especifique lo contrario.
Debe tenerse en cuenta que, al especificar
cualquier intervalo de concentración, cualquier concentración
superior particular se puede asociar con cualquier concentración
inferior particular.
Para evitar dudas, se entiende que la palabra
"que comprende" significa "que incluye" pero no
necesariamente que "está constituida por" o "compuesta
por". En otras palabras, no es necesario que las etapas u
opciones listadas sean exhaustivas.
La presente invención se refiere a composiciones
suaves adecuadas para limpiar el cabello y la piel humanos. La
composición incluye un sistema tensioactivo, ácido sulfosuccínico o
su sal y varios aditivos opcionales para el cuidado del cabello y/o
la piel, y coadyuvantes. Se discuten seguidamente estos
componentes.
El sistema tensioactivo está compuesto por una
combinación de dos tipos esenciales de tensioactivos: uno es un
tensioactivo aniónico sulfosuccinato y el otro es un tensioactivo
anfótero:
El tensioactivo aniónico sulfosuccinato
preferiblemente es el semiéster que tiene la fórmula general:
en la que R es un grupo alquilo o
alquenilo de cadena lineal o ramificada que tiene de 10 a 22 átomos
de carbono, X es un número que representa el grado medio de
etoxilación y que puede variar de 0 a aproximadamente 5,
preferiblemente de 0 a aproximadamente 4 y, muy preferiblemente, de
aproximadamente 2 a aproximadamente 3,5, y M y M' son cationes
monovalentes que pueden ser iguales entre sí o diferentes. Los
cationes preferidos son iones de metales alcalinos tales como sodio
y potasio, iones amonio o iones alcanolamonio tales como iones
monoetanolamonio o
trietanolamonio.
Entre los tensioactivos sulfosuccinato
preferidos están incluidos C_{10-14}
sulfosuccinato y C_{10-14} etoxi
(1-5) sulfosuccinato. El lauril
éter-3 sulfosuccionato es un tensioactivo
sulfosuccionato especialmente preferido.
El nivel de tensioactivo sulfosuccionato
presente en la presente composición puede estar en el intervalo de
aproximadamente 1% a aproximadamente 20% en peso de la composición,
preferiblemente de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% y, muy
preferiblemente, de aproximadamente 1,5% a aproximadamente 7% de la
composición.
El segundo componente esencial del sistema
tensioactivo es un tensioactivo anfótero.
Un tensioactivo anfótero especialmente preferido
es un tensioactivo betaína que tiene la siguiente fórmula química
general:
en la que R1 es un grupo alquilo o
alquilamidoalquilo. El grupo alquilo en ambos casos puede ser un
grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que tiene
8-18 átomos de carbono, preferiblemente
10-16 átomos de carbono y, muy preferiblemente,
10-14 átomos de carbono. Entre las betaínas
disponibles están incluidas oleilbetaína, caprilamidopropilbetaina,
lauramidopropilbetaina, isoestearilamidopropilbetaina y
cocoimidoazoliniobetaina.
Las betaínas particularmente preferidas son
laurilbetaína o cocobetaína, y lauril- o
coco-amidopropilbetaína El término "laurilo"
se refiere predominantemente a un ácido graso de longitud de cadena
C_{12}, mientras que "coco" se refiere a una mezcla de
ácidos grasos de longitud de cadena C_{12} y C_{14}.
Un segundo tipo de tensioactivo anfótero
adecuado es una hidroxisultaína (nombre de CTFA para una
sulfobetaína que tiene el grupo hidroxipropilsulfonato), que
generalmente se forma por reacción de una amina terciaria con
epiclorhidrina y un bisulfito. Su fórmula general es:
en la que R_{1} es un grupo
alquilo o alquilamidoalquilo. En ambos casos el grupo alquilo puede
ser un grupo alquilo de cadena ramificada o lineal que tiene
8-18 átomos de carbono, preferiblemente
10-16 átomos de carbono y, muy preferiblemente,
10-14 átomos de carbono. Entre las sultaínas
disponibles comercialmente están incluidas: laurilhidroxisultaína,
seboilamidopropilhidroxisultaína, erucamidopropilhidroxisultaina y
alquiléter
hidroxipropilsultaína
Las hidroxisultaínas preferidas son
cocoamidopropilhidroxisultaina y
laurilamidopropilhidroxisultaina.
Otra clase de tensioactivo anfótero es la de los
formados por reacción de imidazolina con ácido cloroacético. Esta
clase incluye los anfoacetatos grasos y anfodiacetatos grasos que
tienen la fórmula general siguiente. Estos materiales se conocían
antes como anfoglicinatos y anfocarboxiglicinatos,
respectivamente:
en la que R es una cadena alquilo
lineal o ramificada que tiene de 10 a 16 átomos de carbono y R2 es H
o
-CH_{2}-COOH.
Los anfoacetatos preferidos son cocoanfoacetato
o lauroanfoacetato y los anfodiacetatos preferidos son
lauroanfodiacetato y cocoanfodiacetato.
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Entre otros tensioactivos anfóteros menos
preferidos están incluidos los anfocarboxipropionatos grasos
C_{10-16} y los anfopropionatos grasos
C_{10-16}.
Otra clase de tensioactivos anfóteros es la de
óxidos de amina grasa tales como óxido de laurildimetilamina. Estos
tensioactivos han sido clasificados por varios técnicos como
tensioactivos "no iónicos", tensioactivos "catiónicos" y
tensioactivos "anfóteros". El grupo N-óxido es una base débil
que tiene una pk_{b} de aproximadamente 9. Así, a un pH de 5,
aproximadamente el 50% de las moléculas existe como especie N^{+}
positivo - OH, mientras que a un pH de 6,5, sólo existe como
especie cargada positivamente aproximadamente el 3%. A los fines de
la presente invención, los óxidos de amina grasa se clasifican como
tensioactivos anfóteros.
El nivel de tensioactivo anfótero presente en la
composición puede estar en el intervalo de aproximadamente 1% a
aproximadamente 20% en peso de la composición, preferiblemente de
aproximadamente 1% a aproximadamente 10% y, muy preferiblemente, de
aproximadamente 1,5% a aproximadamente 5,5% de la composición.
Preferiblemente, la relación de tensioactivo
sulfosuccionato a tensioativo anfótero está en el intervalo de
aproximadamente 2:1 a aproximadamente 1:2, más preferiblemente de
aproximadamente 1,5:1 a aproximadamente 1:1,25 y, muy
preferiblemente, de aproximadamente 1,5:1 a aproximadamente 1:1.
En la composición se pueden incluir también una
variedad de tensioactivos opcionales que son adecuados para limpiar
el cabello y la piel humanos con tal que no comprometan
excesivamente la suavidad de la composición. Entre éstos están
incluidos tensioactivos aniónicos tales como isetionatos de acilo,
alquilsulfatos, alquiletoxisulfatos, sarcosinatos grasos,
alquiltauratos, y varios amidocarboxilatos basados en aminoácido;
tensioactivos no iónicos tales como alcoholes etoxilados, amidas
grasas, alquil(poli)sacáridos y alquilglucamidas; y
tensioactivos catiónicos tales como aminas grasas de cadena larga y
aminas grasas etoxiladas de cadena larga.
Un tensioactivo opcional particularmente
preferido es un alquiletoxisulfato que tiene la fórmula general
R3 - (O-
CH_{2}-CH_{2} -)_{x} - O SO_{3}
M
en la que R3 es un grupo alquilo
que tiene una cadena alquilo lineal o ramificada. El grupo alquilo
puede contener 8-20 átomos de carbono,
preferiblemente 10-18 átomos de carbono y, muy
preferiblemente, 12-15 átomos de carbono. "X"
representa el contenido medio de óxido de etileno por molécula de
tensioactivo y en principio puede estar en el intervalo de
aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10, preferiblemente de
aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5 y, muy preferiblemente, de
aproximadamente 0,5 a aproximadamente
3,5
"M" representa un catión, preferiblemente
un catión monovalente y, muy preferiblemente, un ion sodio, amonio o
alcanolamonio.
El alquiletoxisulfato puede estar presente en la
composición en una cantidad que varía de aproximadamente 1% a
aproximadamente 25%, preferiblemente de aproximadamente 4% a
aproximadamente 12% y, muy preferiblemente, de aproximadamente 4% a
aproximadamente 8% en relación al peso total de la composición.
El contenido total de tensioactivo de las
composiciones de la presente invención puede variar de
aproximadamente 1% aproximadamente 30% en peso. Sin embargo,
puesto que las composiciones están dirigidas al uso final de
limpieza del cabello y la piel del consumidor y no como
concentrados, el contenido de tensioactivo preferiblemente es de
aproximadamente 3% a aproximadamente 25% y, muy preferiblemente, de
aproximadamente 4% aproximadamente 15%.
Sorprendentemente se ha encontrado que el ácido
sulfosuccínico, o la sal sódica, potásica, amónica o alcanolamónica
del ácido sulfosuccínico, mejora mucho la estabilidad a largo plazo
de composiciones que combinan un tensioactivo sulfosuccinato con un
tensioactivo anfótero. El peso del ácido sulfosuccínico se expresa
convenientemente como la relación de ácido sulfosuccínico (o el
equivalente estequiométrico del ácido sulfosuccínico en el caso de
su sal) al peso total del tensioactivo sulfosuccinato multiplicado
por 100. Este número se designa aquí como el "% (o
porcentaje)" de ácido sulfosuccínico en relación al peso total
del tensioactivo sulfosuccinato presente. El % de ácido
sulfosuccínico debe ser como mínimo aproximadamente 6% en relación
al tensioactivo sulfosuccinato.
Aunque la adición de sulfosuccionato o su sal en
la composición puede tener un ligero efecto de aumento de la
viscosidad inicial de las composiciones, los inventores han
encontrado sorprendentemente que el sulfosuccinato o su sal tiene
un efecto de impedimento, mucho mayor que el esperado, de un aumento
de la viscosidad de las composiciones después del almacenamiento,
en especial el almacenamiento a elevadas temperaturas. Así, el
sulfosuccionato actúa como factor estabilizador durante el
almacenamiento y mantiene la viscosidad de la composición
aproximadamente a su valor inicial antes del almacenamiento. Por
"mantiene la viscosidad a su valor inicial" se entiende que la
viscosidad de la composición después del almacenamiento no es
obviamente diferente para un observador no entrenado en el
transcurso del uso normal de la composición. Para conseguir este
nivel de "mantenimiento" de la viscosidad, generalmente se
requiere que la viscosidad después de almacenamiento no varíe (esto
es, no aumente) en más de aproximadamente 75% de su valor inicial
y, preferiblemente, esté dentro de aproximadamente 65% de su valor
inicial. Así, el nivel de ácido sulfosuccínico se escoge para
conseguir este mantenimiento de la viscosidad. Este nivel depende
de la composición específica empleada, pero se ha encontrado que
como mínimo es de aproximadamente 4% en relación al tensioactivo
sulfosuccinato.
El término "viscosidad inicial" se refiere
a la viscosidad de la composición después de que ha sido preparada
y almacenada a temperatura ambiente (aproximadamente
25-27ºC) durante un tiempo suficiente para que se
equilibre. Generalmente, se deja que la muestra se equilibre
durante la noche (15-24 horas) antes de registrar la
viscosidad inicial.
Como es bien sabido, es conveniente usar como un
indicador de la estabilidad a largo plazo un ensayo acelerado de
almacenamiento en el que la composición a ensayar se expone a una
temperatura más alta. En el presente contexto se prefiere que la
composición mantenga su viscosidad después de almacenamiento a 49ºC
durante un mínimo de aproximadamente 11 semanas de
almacenamiento.
De la discusión anterior debe quedar claro que
el ácido sulfosuccínico o la sal no actúa en las composiciones
mixtas de los tensioactivos sulfosuccinato-anfótero
de la presente invención como un regulador tradicional de la
viscosidad puesto que tiene un efecto marginal sobre la viscosidad
de la composición en ausencia de almacenamiento.
Hay dos vías principales para la introducción
del ácido sulfosuccínico (o la sal del ácido sulfosuccínico). La
primera es como componente del tensioactivo sulfosuccinato
comercial, bien como reactivo residual o como producto de
hidrólisis. La segunda es por adición separada y directa del ácido
sulfosuccínico o su sal a la composición. Obviamente, para
conseguir el nivel de mantenimiento descrito antes se puede emplear
también una combinación de estas dos vías. Independientemente de
cómo se introduce el ácido sulfosuccínico, su nivel total,
expresado como % en peso de ácido sulfosuccínico en relación al peso
total del tensioactivo sulfosuccinato, debe exceder el valor
crítico dado
antes.
antes.
El pH de la composición deseablemente está en el
intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 7, preferiblemente
está entre aproximadamente 6 y aproximadamente 6,5 y, muy
preferiblemente entre aproximadamente 6,1 y aproximadamente 6,4.
También es preferible conseguir una capacidad
estabilizadora de la acidez adecuada para resistir cambios del pH,
puesto que se ha encontrado que esto mejora la estabilidad física al
almacenamiento de la composición.
La capacidad de mantenimiento de la acidez se
define como el número de moles de ácido (por ejemplo, protones o
iones hidronio) que se pueden añadir a un litro de la composición
para que resulte una caída de una unidad del pH. La capacidad
estabilizadora de la acidez se puede medir por titulación de la
composición a ensayar (generalmente una dilución de 10 veces) con
una solución patrón de un ácido fuerte tal como HCl usando un
electrodo de pH. En la práctica se ha encontrado que la capacidad
estabilizadora de la acidez de la composición debe ser como mínimo
de aproximadamente 0,01 moles de ion hidronio, preferiblemente de
cómo mínimo aproximadamente 0,02 moles y, muy preferiblemente, de
como mínimo aproximadamente 0,03 moles por litro de la
composición.
Como es sabido en la técnica, como sistema
tampón se pueden usar una variedad de pares ácido/base. Son tampones
particularmente adecuados ácído cítrico neutralizado con hidróxido
sódico o amónico y poli(ácido acrílico) neutralizado con hidróxido
sódico o amónico.
Las composiciones de esta invención pueden
contener también uno o varios agentes acondicionadores seleccionados
entre agentes acondicionadores silicónicos y agentes
acondicionadores no silicónicos.
Los agentes acondicionadores se presentan en las
composiciones en forma de gotitas o partículas, que pueden ser
líquidas, semisólidas o sólidas siempre que estén dispersas de
forma sustancialmente uniforme en el producto totalmente formulado.
Preferiblementre, cualesquiera gotitas de agente acondicionador
oleoso están presentes como gotitas líquidas o semisólidas, más
preferiblemente como gotitas líquidas.
Las composiciones de la presente invención
pueden incluir además un agente acondicionador silicónico a
concentraciones eficaces para proporcionar beneficios
acondicionadores al cabello y la piel. Tales concentraciones varían
de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5%, preferiblemente de
aproximadamente 0,1% a aproximadamente 5% y, muy preferiblemente,
de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 3% en peso de las
composiciones de champúes.
Preferiblemente, los agentes acondicionadores
silicónicos son siliconas insolubles en agua y no volátiles, pero
también se pueden utilizar siliconas solubles en agua y volátiles.
Típicamente la silicona se mezclará con la composición de manera
que esté en forma de una fase discontinua separada de partículas
insolubles dispersadas, también denominadas gotitas. Típicamente
estas gotitas están en suspensión con un agente suspensivo opcional
que se describe más adelante. La fase de agente acondicionador
silicónico puede comprender un agente acondicionador silicónico
fluido y también puede comprender otros ingredientes tales como una
resina de silicona para mejorar la eficiencia de depósito del
fluido silicónico o intensificar el brillo (en especial cuando se
emplean siliconas de un índice de refracción alto).
Entre las siliconas adecuadas están incluidos
polidiorganosiloxanos, en particular, polidimetilsiloxanos que
tienen la designación de CTFA dimeticona. También son adecuados para
uso en composiciones de la invención (en particular champúes y
acondicionadores) polidimetilsiloxanos que tienen grupos terminales
hidroxilo, que tienen la designación de CTFA dimeticonol.
También son adecuadas para uso en las
composiciones de la invención gomas o resinas de silicona que tienen
un ligero grado de reticulación, como las descritas por ejemplo en
el documento WO 96/31188. En el caso de aplicaciones para el
cabello, estos materiales pueden impartir cuerpo, volumen y
estabilidad al cabello, así como un buen acondicionamiento húmedo y
seco. Son ejemplos de tales materiales los ofrecidos por General
Electric como GE SS4230 y GE SS4267. Por lo general, las resinas de
silicona disponibles comercialmente se suministrarán en forma
disuelta en un fluido silicónico de baja viscosidad, volátil o no
volátil, pero también se pueden usar como emulsiones
preformadas.
Otra categoría de agente acondicionador fluido
de silicona insoluble no volátil es la de siliconas de un alto
grado de refracción, que tienen un índice de refracción de como
mínimo aproximadamente 1,46, preferiblemente de como mínimo
aproximadamente 1,48, más preferiblemente de como mínimo
aproximadamente 1,52 y, muy preferiblemente, de como mínimo
aproximadamente 1,55. Generalmente, el índice de refracción del
fluido polisiloxano será inferior a aproximadamente 1,70,
típicamente inferior a aproximadamente 1,60. En este contexto, el
"fluido" polisiloxano incluye aceites y gomas. Los fluidos
polisiloxano de alto índice de refracción contienen una cantidad de
sustituyentes que contienen arilo suficiente para aumentar el
índice de refracción al nivel deseado, que se ha descrito antes.
La viscosidad de la propia silicona emulsionada
(no la emulsión o la composición final acondicionadora del cabello
o la piel) típicamente es de como mínimo 10.000 cst, preferiblemente
de como mínimo 60.000 cst, más preferiblemente de como mínimo
500.000 cst, idealmente de como mínimo 1.000.000. Preferiblemente,
la viscosidad no excede de 10.000.000 por razones de facilidad de
formulación.
Típicamente, las siliconas emulsionadas para uso
en las composiciones de la invención tendrán un tamaño medio de las
gotitas de silicona de aproximadamente 0,1 \mum a aproximadamente
100 \mum. Para aplicaciones en champúes, generalmente es
preferible un tamaño menor de la gotitas de silicona, generalmente
menor que 30, preferiblemente menor que 20, más preferiblemente
menor que 10 \mum. Inversamente, para aplicaciones de lavado del
cabello se puede emplear un tamaño de gotita mayor que varía de
aproximadamente 50 \mum a más de 100 \mum.
Las emulsiones de silicona adecuadas para uso en
la invención están también disponibles comercialmente en forma
preemulsionada como emulsiones convencionales o como
microemulsiones. Entre los ejemplos de emulsiones preformadas
adecuadas están incluidas las emulsiones DC2-1766,
DC2-1784 y las microemulsiones
DC2-1865 y DC2-1870, todas ellas
asequibles de Dow Corning. Todas ellas son
emulsiones/microemulsiones de dimeticonol. Las gomas de silicona
reticulada están disponibles también en forma preemulsionada, que es
ventajosa por razones de facilidad de formulación. Un ejemplo
preferido es el material asequible de Dow Corning como DC
X2-1787, que es una emulsión de goma de dimeticonol
reticulado. Otro ejemplo preferido es el material asequible de Dow
Corning como DC X2-1391, que es una microemulsión de
goma de dimeticonol reticulado.
En el documento WO 9953889 se da cuenta de que
la utilización de una combinación de silicona emulsionada y
silicona microemulsionada en la composición de champú puede
estimular significativamente el comportamiento de acondicionamiento
de la silicona en una composición de champú basada en tensioactivo.
La relación ponderal de partículas emulsionadas de silicona a
partículas microemulsionadas de silicona varía adecuadamente de 4:1
a 1:4. Preferiblemente, la relación de partículas de silicona
emulsionadas a partículas de silicona microemulsionadas varía de
3:1 a 1:3, más preferiblemente de 2:1 a 1:2.
Otra clase preferida más de siliconas para
inclusión especialmente en champúes y acondicionadores de la
invención es la de las siliconas aminofuncionales. Por "silicona
aminofuncional" se entiende una silicona que contiene como
mínimo un grupo amina primaria, secundaria o terciaria, o un grupo
amonio cuaternario. Éstas típicamente tendrán una funcionalidad
amina en un % molar en el intervalo de aproximadamente 0,1 a
aproximadamente 8,0% molar, preferiblemente de aproximadamente 0,1 a
aproximadamente 5,0% molar, muy preferiblemente de aproximadamente
0,1 a aproximadamente 2,0% molar.
Entre los ejemplos de siliconas aminofuncionales
adecuadas están incluidos polisiloxanos que tienen la designación
de CTFA "amodimeticona", siliconas aminofuncionales denominadas
"trimetilsililamodimeticona", copolímeros aminofuncionales de
dimeticona y polialquilenóxido tales como SILSOFT TONE, de General
Electric Specialty Materials (adquiribles antes de OSI) y los
polímeros cuaternarios de silicona descritos en el documento
EP-A-0 530 974.
La viscosidad de la silicona aminofuncional no
es particularmente crítica y puede variar adecuadamente de
aproximadamente 100 a aproximadamente 500.00 cst.
También son adecuadas emulsiones de aceites de
silicona aminofuncional con tensioactivo no iónico y/o catiónico.
Son obtenibles de suministradores de aceites de silicona
aminofuncional tales como Dow Corning y General Electric emulsiones
preformadas de silicona aminofuncional. Entre los ejemplos
específicos están incluidos DC929 Cationic Emulsion, DC939 Cationic
Emulsion y las emulsiones no iónicas DC2-7224,
DC2-8467, DC2-8177 y
DC2-8154 (todas de Dow Corning). También son muy
adecuadas aminosiliconas microemulsionadas.
Para composiciones de champúes formuladas para
el tratamiento de cabello "mixto" (esto es, raíces grasas y
puntas secas) se prefiere usar una combinación de silicona
aminofuncional y silicona no aminofuncional en composiciones de la
invención. En tal caso, la relación ponderal de silicona
aminofuncional a silicona no aminofuncional típicamente estará en
el intervalo de 1:2 a 1:20, preferiblemente de 1:3 a 1:20, más
preferiblemente de 1:3 a 1:8.
Aunque en la presente composición se prefieren
siliconas no volátiles, es adecuada la silicona volátil, que
imparte al cabello atributos adicionales tales como brillo.
Preferiblemente, el agente acondicionador de silicona volátil tiene
un punto de ebullición a presión atmosférica inferior a
aproximadamente 220ºC. El acondicionador de silicona volátil está
presente en una cantidad de 0% a aproximadamente 3%, preferiblemente
de aproximadamente 0,25% a aproximadamente 2,5% y, más
preferiblemente, de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 1,0%, en
relación al peso total de la composición. Entre los ejemplos de
siliconas volátiles adecuadas están incluidos, no exclusivamente,
polidimetilsiloxano, polidimetilciclosiloxano, hexametildisiloxano,
fluidos de ciclometicona tales como polidimetilciclosiloxano
asequibles comercialmente de Dow Corning Corporation.
Entre los ejemplos de siliconas no volátiles
solubles en agua, menos preferidas pero adecuadas, están incluidos
ftalato de cetiltrietilamoniodimeticona copiol, ftalato de
estearalconiodimeticona copoliol, dimeticonacopoliol y mezclas de
ellos.
Entre los agentes silicónicos de
acondicionamiento especialmente preferidos están incluidos: emulsión
de dimeticonol 60% activo de Dow Corning, DC1785 (con un tamaño
medio de partícula de aproximadamente 1 \mum, por ejemplo,
D_{32}); emulsión de dimeticonol 40% activo, de Dow Corning, DC
1786 (con un tamaño medio de partícula de aproximadamente 0,3
\mum); emulsión de dimeticonol, 50% activo, de Dow Corning, DC
1788 (con un tamaño medio de partícula de 0,3 \mum); emulsión de
amodimeticona 35% activa, de Dow Corning, DC 939 (con un tamaño
medio de partícula de aproximadamente 0,3 \mum); microemulsión de
amodimeticomna, de General Electric, SME 253 (con un tamaño medio
de partícula de aproximadamente 20 nm), y una mezcla de goma de
silicona-amodimeticona de Basildon Silicones, PCP
2056S (con un tamaño medio de partícula de aproximadamente 1
\mum).
En composiciones que comprenden silicona se
prefiere que también esté presente un agente suspensivo de la
silicona. Más adelante se describen separadamente agentes
suspensivos adecuados.
Las composiciones de acuerdo con la presente
invención pueden contener también un agente acondicionador
dispersado, no volátil, insoluble en agua. Por "insoluble en
agua" se entiende que el material no es soluble en agua
(destilada o equivalente) a una concentración de 0,1% (p/p) a
250ºC.
Adecuadamente, el tamaño medio de gotita
D_{3,2} del componente acondicionador oleoso es de como mínimo
0,4, preferiblemente de como mínimo 0,8 y, más preferiblemente, de
como mínimo 1 \mum.
En las composiciones de la invención se
prefieren materiales oleosos o grasos o sus mezclas. Los materiales
oleosos o grasos adecuados se seleccionan entre aceites
hidrocarburo, ésteres grasos y mezclas de ellos.
Entre los aceites hidrocarburo están incluidos
hidrocarburos cíclicos, hidrocarburos alifáticos de cadena lineal
(saturados o insaturados) e hidrocarburos alifáticos de cadena
ramificada (saturados o insaturados). Los aceites hidrocarburo de
cadena lineal preferiblemente contendrán de aproximadamente 12 a
aproximadamente 30 átomos de carbono. Típicamente, los
hidrocarburos alifáticos de cadena ramificada pueden contener más
átomos de carbono. También son adecuados hidrocarburos polímeros de
monómeros alquenilo, tales como monómeros alquenilo
C_{2-6}. Estos polímeros pueden ser polímeros de
cadena lineal o ramificada. Típicamente, los polímeros de cadena
lineal tendrán una longitud de cadena corta, teniendo un número
total de átomos de carbono descrito antes para hidrocarburos de
cadena lineal en general. Los polímeros de cadena ramificada pueden
tener una longitud de cadena sustancialmente mayor. Entre los
ejemplos específicos de aceites de hidrocarburo adecuados están
incluidos aceite de parafina, aceite mineral, dodecano saturado e
insaturado, tridecano saturado e insaturado, tetradecano saturado e
insaturado, pentadecano saturado e insaturado, hexadecano saturado e
insaturado, y mezclas de ellos. También se pueden usar isómeros de
cadena ramificada de estos compuestos, así como de hidrocarburos de
longitud de cadena mayor. Son ejemplos de isómeros de cadena
ramificada alcanos saturados o insaturados altamente ramificados,
tales como los isómeros permetilsustituidos, por ejemplo, los
isómeros permetilsustituidos de hexadecano y eicosano, tales como
2,2,4,4,6,6,8,8-dimetil-10-metilundecano
y
2,2,4,4,6,6-dimetil-8-metilnonano,
polibuteno, tal como el copolímero de isobutileno y buteno. Son
aceites hidrocarburo particularmente preferidos las varias
calidades de aceites minerales y vaselina especialmente para
aplicaciones del cuidado de la piel.
Los ésteres grasos adecuados se caracterizan por
tener como mínimo 10 átomos de carbono y entre ellos están
incluidos ésteres con cadenas hidrocarbilo derivados de ácidos
grasos o alcoholes, por ejemplo, ésteres de ácidos
monocarboxílicos, ésteres de alcoholes polihidroxílicos y ésteres de
ácidos dicarboxíicos y tricarboxílicos.
Entre los ésteres de ácidos monocarboxílicos
están incluidos ésteres de alcoholes y/o ácidos de la fórmula
R'COOR en la que R' y R denotan independientemente radicales alquilo
o alquenilo y siendo la suma de átomos de carbono de R' y R como
mínimo 10, preferiblemente como mínimo 20.
También se pueden usar los ésteres de dialquilo
y trialquilo y alquenilo de ácidos carboxílicos. Entre ellos están
incluidos, por ejemplo, ésteres de ácidos dicarboxílicos
C_{4-8} tales como ésteres
C_{1-22} (preferiblemente
C_{1-6}) de ácido succínico, ácido glutárico,
ácido adípico, ácido hexanoico, ácido heptanoico y ácido
octanoico.
También son adecuados para uso en las presentes
composiciones ésteres de alcoholes polihidroxílicos tales como
mono-, di- y tri-ésteres de alquilenglicol y polialquilenglicol. Son
particularmente preferidos ésteres grasos de mono-, di- y
triglicéridos, más específicamente, los mono-, di- y tri-ésteres de
glicerol y ácidos carboxílicos de cadena larga tales como ácidos
carboxílicos C_{1-22}. Se pueden obtener una
variedad de estos tipos de materiales de grasas y aceites vegetales
y animales tales como aceite de coco, aceite de ricino, aceite de
alazor, aceite de girasol, aceite de semilla de algodón, aceite de
maíz, aceite de oliva, aceite de hígado de bacalao, aceite de
almendra, aceite de aguacate, aceite de palma, aceite de sésamo,
aceite de cacahuete, lanolina y aceite de soja. Entre los aceites
sintéticos figuran trioleína y dilaurato de
triestearinglicerilo.
Entre los ejemplos específicos de materiales
preferidos están incluidos manteca de cacao, estearina de palmera,
aceite de girasol, aceite de soja y aceite de coco.
El material oleoso o graso está presente
adecuadamente a un nivel de 0,05% a 10%, preferiblemente de
aproximadamente 0,2% a aproximadamente 5% y, más preferiblemente,
de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 3%.
Opcionalmente se emplean polímeros catiónicos
para proporcionar un depósito intensificado de la silicona no
volátil, insoluble en agua, así como los beneficios acondicionadores
de por sí. El nivel de polímero en la composición puede estar en el
intervalo de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 2%,
preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,6% y,
muy preferiblemente, de aproximadamente 0,15 a aproximadamente
0,45%.
El polímero acondicionador catiónico contiene
grupos catiónicos que contienen nitrógeno tales como grupos amonio
cuaternario o amino protonado. Las aminas protonadas catiónicas
pueden ser aminas primarias, secundarias o terciarias
(preferiblemente secundarias o terciarias), dependiendo de la
especie particular y el pH seleccionado de la composición de
champú. El peso molecular medio de los polímeros catiónicos
acondicionadores es de entre aproximadamente 10 millones y
aproximadamente 5.000. Los polímeros tienen también una densidad de
carga catiónica que varía de aproximadamente 0,2 mequiv/g a
aproximadamente 7 mequiv/g.
Con los polímeros catiónicos acondicionadores se
pueden usar cualesquier aniones asociados con tal que los polímeros
sigan siendo solubles o fácilmente dispersables en agua en la
composición o en una fase coacervada de la composición y con tal
que los aniones asociados sean física y químicamente compatibles con
los componentes esenciales de la composición o no perjudiquen
indebidamente de otra forma el comportamiento, la estabilidad o la
estética del producto. Entre los ejemplos no limitativos de tales
aniones asociados están incluidos haluros (por ejemplo, cloro,
flúor, bromo, yodo), sulfato y metilsulfato.
El resto catiónico que contiene nitrógeno del
polímero catiónico generalmente está presente como sustituyente de
la totalidad o, más típicamente, de parte de sus unidades monómeras.
Así, el polímero catiónico para uso en la composición incluye
homopolímeros, copolímeros, terpolímeros, etc. de amonio cuaternario
o unidades de monómero catiónco aminasustituido, opcionalmente en
combinación con monómeros no catiónicos, denominados aquí monómeros
espaciadores. Se describen ejemplos no limitativos de tales
polímeros en el CTFA Cosmetic Ingredient Dictionary, 6ª
edición, editado por Wenninger, JA y McEwen Jr, GN, (The Cosmetic,
Toiletry and Fragrance Association, 1995), descripción que se
incorpora a esta memoria por referencia. Entre los polímeros
catiónicos particularmente adecuados para uso en la composición
están incluidos polímeros polisacáridos tales como derivados
catiónicos de celulosa, derivados catiónicos de almidón y guares
catiónicos.
Son ejemplos de polímeros catiónicos de celulosa
los obtenibles de Amerchol Corp. (Edison, NJ) de sus series POLYMER
JR y LR, como sales de hidroxietilcelulosa reaccionada con epóxido
sustituido por trimetilamonio, denominado en la industria (CTFA)
Polyquaternium 10. Otro tipo de celulosa catiónica incluye las sales
polímeras de amonio cuaternario de hidroxietilcelulosa tratada con
epóxido sustituido con laurildimetilamonio, denominadas en la
industria (CTFA) Polyquaternium 24. Estos materiales son asequibles
de Amerchol Corp. (Edison, NJ) bajo el nombre comercial Polymer
LM-200.
Un polímero catiónico especialmente preferido
son los derivados catiónicos de goma de guar, tales como cloruro de
hidroxipropiltrimonio de guar, entre cuyos ejemplos específicos está
incluida la serie JAGUAR adquiible comercialmente de Rhodia
Corporation (por ejemplo, JAGUAR EXCEL o JAGUAR C13S). Entre otros
polímeros catiónicos adecuados están incluidos éteres de celulosa
que contienen nitrógeno cuaternario, de los que se describen
algunos ejemplos en la patente U.S. nº. 3.962.418, cuya descripción
se incorpora en esta memoria por referencia. Entre otros polímeros
catiónicos adecuados están incluidos copolímeros de celulosa
eterificada, guar y almidón, de los que se describen algunos
ejemplos en la patente U.S. nº. 3.958.581. cuya descripción se
incorpora a esta memoria por referencia.
Entre los ejemplos no limitativos de polímeros
catiónicos sintéticos opcionales están incluidos copolímeros de
monómeros de vinilo que tienen funcionalidad catiónica de amina
protonada o amonio cuaternario con monómeros espaciadores solubles
en agua tales como acrilamida, metacrilamida, alquil- y
dialquilacrilamidas, alquil- y dialquilmetacrilamidas, acrilato de
alquilo, metacrilato de alilo, vinilcaprolactona o vinilpirrolidona.
Los monómeros sustituidos con alquilo o dialquilo prefereiblemente
tienen de C_{1} a C_{7} grupos alquilo, más preferiblemente
grupos alquilo C_{1} a C_{3}. Entre otros monómeros espaciadores
adecuados están incluidos ésteres de vinilo, alcohol vinílico
(obtenido por hidrólisis de poli(acetato de vinilo)),
anhídrido maleico, propilenglicol y etilenglicol.
Entre otros polímeros sintéticos opcionales
están incluidos compuestos de vinilo sustituido con acrilato de
dialquilaminoalquilo, metacrilato de dialquilaminoalquilo, acrilato
de monoalquilaminoalquilo, metacrilato de monoalquilaminoalquilo,
sal de trialquilmetecriloxialquilamonio, sal de
trialquil-acriloilalilamonio, sales de dialilamonio
cuaternario y monómeros de vinilamonio cuaternario que tienen
anillos cíclicos catiónicos que contienen nitrógeno tales como
piridinio, imidazolio, y pirrolidona cuaternizada, por ejemplo,
sales de alquilvinilimidazolio, alquilvinilpiridinio,
alquilvinilpirrolidona. Preferiblemente, las porciones alquilo de
estos monómeros son alquilos inferiores tales como, los alquilo
C_{1}, C_{2} o C_{3}.
Entre otros polímeros opcionales sintéticos
adecuados para uso en la composición de champú están incluidos los
copolímeros de
1-vinil-2-pirrolidona
y una sal de
1-vinil-3-metilimidazolio
(por ejemplo, la sal cloruro) (denominados en la industria por la
Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, "CTFA",
Polyquaternium-16), tales como los disponibles
comercialmente de BASF Wyandotte Corp. (Parsippany, NJ, U.S.A) bajo
el nombre comercial LUVIQUAT (por ejemplo, LUVIQUAT FC 370);
copolímeros de
1-vinil-2-pirrolidona
y metacrilato de dimetilaminoetilo (denominados en la industria por
CTFA Polyquaternium-11) tales como los adquiribles
comercialmente de ISP Corporation (Wayne, NJ, U.S.A.) bajo el
nombre comercial GAFQUAT (por ejemplo, GAFQUAT 755N); polímeros
catiónicos dialílicos que contienen amonio cuaternario, incluidos,
por ejemplo, homopolímeros de cloruro de dimetildialilamonio y
copolímeros de acrilamida y cloruro de dimetildialilamonio,
denominados en la industria (CTFA) Polyquaternium 6 y
Polyquaternium 7, respectivamente; y sales de ácidos minerales de
ésteres de aminoalquilo de homopolímeros y copolímeros de ácidos
carboxílicos insaturados que tienen de 3 a 5 átomos de carbono.
Preferiblemente, las composiciones de la
presente invención incorporan además agentes espesativos/suspensivos
para asegurar que los materiales insolubles sean estables. Se
pueden emplear una variedad de materiales. Entre ellos están
incluidos polímeros hinchables y asociativos, materiales inorgánicos
y orgánicos cristalinos o amorfos finamente divididos que forman
redes, electrolitos, y sus combinaciones.
El grupo de polímeros orgánicos incluye
polímeros carboxivinílicos tales como los copolímeros de ácido
acrílico reticulados con polialquilsacarosa según se describe en la
patente U.S. nº. 2.798.053, cuya descripción se incorpora a esta
memoria por referencia. Entre los ejemplos de estos polímeros están
incluidos CARBOPOL 934, 940, 941 y 946, adquiribles de NOVEON, y
polímeros látex acrílicos alcalinos hinchables vendidos por Rohm and
Haas bajo los nombres comerciales ACRYSOL o ACULYN.
Entre otros agentes suspensivos adecuados está
incluida la goma de xantano a concentraciones que varían de
aproximadamente 0,3% a aproximadamente 3%, preferiblemente de
aproximadamente 0,4% a aproximadamente 1,2% en peso de las
composiciones.
En las composiciones se pueden usar otros
agentes suspensivos polímeros adecuados, incluidos los que pueden
impartir a la composición una viscosidad similar a la de un gel,
tales como polímeros solubles en agua o coloidalmente solubles en
agua como éteres de celulosa (por ejemplo, metilcelulosa,
hidroxibutilmetilcelulosa, hidropropilcelulosa,
hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxi-etiletilcelulosa
e hidroxietilcelulosa); goma de guar, poli(alcohol de
vinilo), polivinilpirrolidona, goma de hidroxipropilguar, almidón y
derivados de almidón, y otros agentes espesativos, modificadores de
la viscosidad, agentes gelantes, etc. También se pueden usar mezclas
de estos materiales.
Entre los opcionales agentes suspensivos
orgánicos cristalinos están incluidos derivados de acilo, óxidos de
amina de cadena larga, o combinaciones de ellos, cuyas
concentraciones varían de aproximadamente 0,1% a aproximadamente
5%, preferiblemente de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 3%, en
peso de las composiciones de champú. Cuando se usan en las
composiciones de champú, estos agentes suspensivos están presentes
en forma cristalina. Estos agentes suspensivos se describen en la
patente U.S. nº. 4.741.855, cuya descripción se incorpora a esta
memoria por referencia. Entre estos agentes suspensivos están
incluidos ésteres de etilenglicol de ácidos grasos que
preferiblemente tienen de aproximadamente 16 a aproximadamente 22
átomos de carbono. Entre los ejemplos están incluidos estearatos de
etilenglicol, tanto monoestearatos como diestearatos, pero, en
particular, diestearatos que contienen menos de aproximadamente 7%
de monoestearato. Entre otros agentes suspensivos adecuados están
incluidas alcanolamidas de ácidos grasos, que preferiblemente tienen
de aproximadamente 16 a aproximadamente 22 átomos de carbono, más
preferiblemente de aproximadamente 16 a 18 átomos de carbono, entre
cuyos ejemplos preferidos están incluidos monoetanolamida esteárica,
dietaniolamida esteárica, monoisopropanolamida esteárica y
estearato de monoetanolamida esteárica. Entre otros derivados acilo
de cadena larga están incluidos ésteres de cadena larga de ácidos
grasos de cadena larga (por ejemplo, estearato de estearilo,
palmitato de cetilo, etc.); ésteres de glicerilo (por ejemplo,
diestearato de glicerilo) y ésteres de cadena larga de alcanolamidas
de cadena larga (por ejemplo, diestearato de
estearamidadietanolamida, estearato de
estearamida-monoetanolamida). Además de los
materiales preferidos mencionados antes, también se pueden usar como
agentes suspensivos derivados acilo de cadena larga, ésteres de
etilenglicol de ácidos carboxílicos de cadena larga, óxidos de amina
de cadena larga y alcanolamidas de cadena larga de ácidos
carboxílicos. Por ejemplo, se contempla que también se pueden usar
agentes suspensivos con hidrocarbilos de cadena larga que tienen
cadenas C_{8-22}.
Entre los ejemplos de óxidos de amina de cadena
larga adecuados para uso como agentes suspensivos están incluidos
óxidos de alquil (C_{16-22}) dimetilamina, por
ejemplo, óxido de estearildimetilamina.
Otro agente suspensivo cristalino útil es la
trihidroxiestearina, vendida bajo el nombre comercial THIXCIN R.
El grupo de materiales inorgánicos que forman
red cristalina incluye, no limitativamente, arcillas y sílices.
Entre los ejemplos de arcillas están arcilla esmectita seleccionada
entre el grupo constituido por bentonita, hectorita y mezclas de
ellas. Con frecuencia se usan arcillas sintéticas hectorita
(laponita) con una sal electrolito capaz de causar que se espese la
arcilla (sales alcalinas y alcalinotérreas tales como haluros,
sales amónicas y sulfatos). La bentonita es un sulfato de arcilla
alumínica coloidal. Entre los ejemplos de sílice están incluidas
sílice amorfa y sílice precipitada, y mezclas de ellas.
Son polímeros asociativos los que incorporan
grupos hidrófobos que pueden formar solos, o con participación de
micelas tensioactivas, reticulaciones lábiles. Un ejemplo de
polímeros asociativos son los poliacrilatos reticulados modificados
hidrófobamente vendidos por NOVEON bajo el nombre comercial PEMULEN.
Son otros ejemplos, éter de celulosa modificado hidrófobamente y
poliuretano modificado hidrófobamente.
Una clase de agente espesativo y suspensivo
particularmente preferido en la presente invención es un poliol no
íónico modificado hidrófobamente, soluble en agua. Son polioles no
iónicos modificados hidrófobamente, solubles en agua, adecuados
para uso en este contexto, el dioleato de PEG 120 metilglucósido
(adquirible de Amercol bajo el nombre comercial GLUCAMATE DOE 120),
tetraestearato de PEG-150 pentaeritritilo
(adquirible de Croda bajo el nombre comercial CROTHIX), dioleato de
PEG-75 (adquirible de Kessco bajo el nombre
comercial PEG-4000 DIOLEATE) y diestearato de
PEG-150 (adquirible de Witco bajo el nombre
comercial WITCONAL L32).
Los ésteres grasos de cadena larga de
polietilenglicol, por ejemplo, diestearato de
PEG-150 son agentes espesativos y suspensivos
especialmente preferidos en la presente invención. Aunque los
ésteres grasos de PEG se pueden usar solos, se ha encontrado que su
eficacia y eficiencia pueden mejorarse mucho cuando se combinan con
ciertos electrolitos. Son electrolitos especialmente preferidos
para uso en combinación con diestearato de PEG-150,
citrato sódico y cloruro sódico dado que proporcionan un sistema
sinérgico de espesamiento que permite un espesamiento adecuado a
bajo niveles de inclusión en la composición, que tienen una
concentración total baja de tensioactivo, por ejemplo, inferior a
aproximadamente 15% en peso.
Los anteriores agentes espesativos y
estructurantes se pueden usar solos o en mezclas y pueden estar
presentes en una cantidad de aproximadamente 0,1% en peso a
aproximadamente 10% en peso de la composición.
Se ha encontrado que, además del ácido
sulfosuccínico, los electrolitos que proporcionan ciertos cationes
solubles también pueden mejorar la estabilidad de las mezclas de
tensioactivo sulfosuccinato/tensiactivo anfótero durante el
almacenamiento a alta temperatura. La adición de estos electrolitos
puede ayudar a prevenir un aumento inaceptable de la viscosidad de
las composiciones durante el almacenamiento, lo que parece que es
una propiedad inusual de las mezclas de tensioactivo sulfosuccinato
y tensioactivo anfótero. Tales electrolitos son ingredientes
opcionales útiles en la presente invención.
Los electrolitos preferidos a emplear en la
presente invención son los que están totalmente disociados en el
líquido y cuyos iones constitutivos están completamente disueltos.
Así, los electrolitos preferidos no precipitan como especies
diferentes con otros componentes de la composición.
Los electrolitos preferidos son los que son muy
solubles en la composición de la invención y son muy eficientes en
el suministro de los cationes requeridos, y que no tienen en sí un
efecto perjudicial sobre la suavidad, el pH o la solubilidad de
otros ingredientes de la composición.
Son especialmente preferidas sales solubles en
agua de iones inorgánicos monovalentes, especialmente sales
amónicas, sódicas y, en menor grado, potásicas. Entre ellas están
incluidas sales cloruro, sulfato, carbonato y varias sales de
ácidos orgánicos débiles, tales como citratos, glicolatos,
succinatos y sales acrilato/poliacrilato, y mezclas de
ellas.
ellas.
Preferiblemente, los aniones del electrolito no
deben ser en sí una molécula de tensioactivo capaz de micelación en
agua a los niveles empleados en la composición, puesto que esto
reduce mucho su disponibilidad en solución. Así, si el anión es una
molécula inorgánica, preferiblemente no debe tener una cadena
hidrocarburo no sustituido de más de aproximadamente 5 átomos de
carbono.
Los más preferidos son cloruro amónico y sódico,
citrato y poliacrilato y sus mezclas.
El nivel exacto de electrolito requerido para
mantener la viscosidad de la composición a su valor inicial (en el
sentido discutido antes) depende de los constituyentes de la
composición y sus niveles. En particular, el nivel de catión
depende del porcentaje total en peso del tensioactivo sufosuccionato
usado en la composición. El nivel de electrolito debe ser mayor que
o igual a aproximadamente 1% en peso de la composición,
preferiblemente de como mínimo aproximadamente 1,5% y, muy
preferiblemente, de como mínimo aproximadamente 2%.
En la formulación se pueden incorporar una
variedad de ingredientes opcionales con tal que no interfieran con
la suavidad y los beneficios acondicionadores aportados por la
composición. Tales ingredientes incluyen, no limitativamente:
perfumes; agentes opacificantes y nacarinos tales como ácidos y
alcoholes grasos superiores, ácidos grasos etoxilados, ésteres
sólidos, "pigmentos de interferencia" perlados tales como micas
revestidas con TiO_{2}; colorantes y pigmentos colorantes;
agentes que imparten sensaciones tales como mentol; conservantes,
incluidos antioxidantes y agentes quelantes; estabilizadores de
emulsiones, espesativos auxiliares, y mezclas de ellos.
En las composiciones de la presente invención se
pueden incorporar una variedad de ingredientes opcionales para
promover salud al cabello y el cuero cabelludo. Sin embargo, estos
ingredientes se deben escoger de manera que sean consistentes con
la suavidad de la composición. Entre los potenciales agentes
beneficiosos están incluidos, no limitativamente: lípidos tales
como colesterol, ceramidas y pseudoceramidas; agentes adicionales
no silicónicos acondicionadores del cabello tales como ésteres de
hidrocarburos sintéticos o naturales; humectanteas tales como
glicerol y sorbitol; agentes antimicrobianos tales como piridintiona
de zinc y TRICLOSAN; cremas solares tales como cinamatos y mezclas
de ellos.
Muestras de champú contenidas en tarros de
vidrio de 170 ml se pusieron en un baño de agua a 26,7ºC. Después
de 1 día de almacenamiento a 26,7ºC, se retiraron las muestras de
champú y se midió inmediatamente su viscosidad usando un
viscosímetro Brookfield equipado con un husillo RV4 y a una
velocidad de rotación de 20 rpm. Se dejó que el husillo girara a 20
rpm durante 1 minuto antes de registrar las medidas.
Se pusieron en tarros de 170 ml muestras de
champú y se marcaron con el tiempo durante el cual debía almacenarse
cada uno. Los tarros de champú se pusieron en un horno a la
temperatura de almacenamiento requerida, por ejemplo, 49ºC. Una vez
que se alcanzó el tiempo de mantenimiento de cada tarro, se sacaron
los tarros y se midió la viscosidad de las muestras de champú que
se habían almacenado, usando el protocolo de viscosidad de
formulación descrito antes.
La solubilidad de la zeína proporciona una
simple indicación direccional de suavidad y se usa ampliamente en
la técnica para ensayar la suavidad de materias primas de
tensioactivos, champúes y composiciones limpiadoras de la piel. La
zeína es una proteína (mezclas de derivados aminoácidos del maíz)
que se hincha y desnaturaliza en respuesta a tensioactivos de
manera similar a la proteína de queratina de la piel. Este
procedimiento se desarrolló sobre la base de que, cuanto más zeína
se solubiliza por una composición detergente dada en condiciones de
ensayo normalizadas, mayor es la capacidad irritante de la
composición. No se pretende que la solubilidad de la zeína sea un
sustitutivo de ensayos clínicos o el ensayo in vitro de
escape de fluoresceína, más basado biológicamente, aunque se ha
demostrado una correlación razonable. Por tanto, la principal
aplicación de la solubilidad de la zeína es para una exploración
inicial que proporciona una predicción buena de una eventual
irritación potencial. En las condiciones de ensayo empleadas y
descritas seguidamente, una solubilidad de zeína de menos de 1% es
una buena indicación de composiciones potencialmente suaves,
mientras que una solubilidad de zeína mayor que 1% es una buena
indicación de que la composición será irritante de los ojos.
Balanza analítica, vasos de precipitados de 100
ml, barras de agitación, jeringa de 10 ml, viles de centelleo de 20
ml, horno convencional, ajuste a 75ºC.
- 1.
- Se pesan 6,25 g de champú en un vaso de precipitados de 100 ml y se diluyen con 50 g de agua di.
- 2.
- Se mezcla la solución sobre una placa de agitación a 300 rpm (puesto el dial a 4 sobre la placa agitadora) hasta que uniformidad de la solución o disolución de la muestra entera.
- 3.
- Se registra el pH de la solución.
- 4.
- Se extraen 6 ml de la solución con una jeringa.
- 5.
- Se filtra la solución a través de un filtro de jeringa de 0,45 micrómetros a un vial de centelleo.
- 6.
- Se tapona el vial y se marca como blanco. Se necesita un blanco para corregir por cualquier material soluble.
- 7.
- Se añaden 2 g de ceína a una velocidad de agitación constante (300 rpm). Después de agitar durante 10 min, si se ha disuelto la mayor parte de zeína, se añade 1 g más de zeína. Se sigue añadiendo más zeína en incrementos de 1 g cada 5-10 min hasta que queda flotando en la solución ceína no disuelto.
- 8.
- Después de una hora de agitación constante, se deja sedimentar la solución durante 5 min.
- 9.
- Se extraen 6 ml de la solución sobrenadante usando una jeringa y se filtra a través de un filtro de jeringa de 0,45 micrómetros a un vial de centelleo.
- 10.
- Se tapona el vial y se merca como muestra.
- 11.
- Se recuperan los no volátiles de ambas muestras usando un horno convencional fijado a 75ºC. Se dejan secar ambas muestras durante la noche.
- 12.
- Se calcula el porcentaje de zeína disuelta.
% de ceína
disuelto = % de no volátiles en la muestra - % de no volátiles en el
blanco.
La espuma global de las composiciones de champú
a ensayar fue evaluada subjetivamente por un panel inexperto
compuesto por al menos 10 participantes que empleaban mechones de
cabello. El protocolo del ensayo era el siguiente
- 1.
- Se ajusta la temperatura del agua a 40ºC.
- 2.
- Primeramente se mojan las manos y mechones de cabello (4 g de mechones de cabello).
- 3.
- Se aplican 0,5 ml de champú (previamente medidos en la jeringa).
- 4.
- Se frotan los mechones de cabello durante 1 minutos para evaluar la espuma.
- 5.
- Se enjuagan a fondo los mechones y luego es repiten las etapas anteriores para la siguiente muestra de champú.
- 6.
- Después de tratar los mechones con los cuatro champúes, se puntúa la espuma de cada champú desde la mejor espuma (4) a la peor espuma (1).
Nota:
\;El orden de las muestras dadas a los participantes se fijó al azar para cada participante.
Los ejemplos siguientes se presentan como
ilustraciones de la invención y de ninguna forma para limitar su
ámbito.
Este ejemplo ilustra lo crítica que es la
relación de ácido sulfosuccínico a tensioactivo sulfosuccinato en
cuanto a la estabiidad al almacenamiento.
Los Ejemplos Ej 1A a Ej 1H, cuyas composiciones
se dan en la Tabla 1, se prepararon combinando las premezclas
descritas seguidamente:
Premezcla (A) de Carbomer 980 según se requiera:
Esta premezcla se forma disolviendo Carbomer 980 en agua a
temperatura ambiente y mezclando hasta que se hidrate y disuelva
completamente (sin terrones ni "ojos de pez").
Se prepara la premezcla (B) de Jaguar C13S (u
otro polímero catiónico) mezclando Jaguar C13S en propilenglicol
durante 10 min o hasta que se disuelva completa y uniformemente.
Se prepara la premezcla (C) de cloruro amónico
(o NaCl)/citrato sódico dihidratado al 25% en peso añadiendo
cloruro amónico (o cloruro sódico) y citrato sódico dihidratado a
agua y mezclando hasta disolución completa.
Se prepara la premezcla D de diestearato de
PEG-150 (5% en peso) añadiendo a una porción de la
solución de CAPB (u otro tensioactivo anfótero) calentada a 65ºC
La mezcla se enfría a temperatura ambiente y se añade agua según se
requiera.
Se añade agua a la mezcladora y seguidamente la
premezcla (A) de Carbomer. Mientras que se mezcla, se añaden
tensioactivos opcionales tales como lauriletersulfato sódico según
se requiera (por ejemplo, SLES-1, 70%) y se mezcla
hasta dispersión. Luego se añade la premezcla B de Jaguar C13S y se
mezcla el lote a 100 rpm durante 30 min. Luego se añade
lauriletersulfosuccionato disódico y se dispersa, a lo que sigue la
adición del tensioactivo anfótero restante. Luego se añaden el
agente nacarino, la silicona, los conservantes e hidróxido sódico y
se dispersan. A ello sigue la adición de la premezcla (C) de cloruro
amónico (o NaCl)/citrato sódico dihidratado. Se miden luego la
viscosidad y el pH y se ajustan añadiendo más sal,
ppg-9 o la premezcla (D) de
PEG-150DS y NaOH o ácido cítrico,
respectivamente.
En la Tabla 1 se recogen en la parte inferior
también la viscosidad inicial de las composiciones de los ejemplos
y el cambio de la viscosidad después del almacenamiento junto con el
porcentaje de ácido sulfosuccínico en relación al tensioactivo
sulfosuccionato.
Se ve que el nivel de ácido sulfosuccínico tiene
un efecto mucho mayor en la prevención de un aumento de la
viscosidad de las composiciones almacenadas a elevada temperatura
que sobre la viscosidad inicial de la composición. De hecho, la
viscosidad de las composiciones almacenadas a temperatura ambiente
durante el mismo período de tiempo apenas cambia de su valor
inicial (no indicado). Así, el ácido sulfosuccínico no actúa como un
típico regulador de la viscosidad en el sentido convencional, sino
que actúa como un agente altamente específico estabilizador del
almacenamiento, especialmente en el almacenamiento a alta
temperatura.
El almacenamiento a alta temperatura se usa
ampliamente como ensayo acelerado de la estabilidad al
almacenamiento en las condiciones ambientales, esto es, la vida
hasta caducidad. Un aumento de la viscosidad de menos de
aproximadamente 75% de su valor inicial es todavía aceptable en
composiciones que tienen una viscosidad inicial de aproximadamente
5000-7000 cps, esto es, las composiciones de la
Tabla 1. Se señala en cuanto a la Tabla 1 que en la composición se
requiere un nivel de como mínimo aproximadamente 4% de ácido
sulfosuccínico en relación al tensioactivo sulfosuccionato para
mantener la viscosidad después de almacenamiento por debajo de
este
umbral.
umbral.
\vskip1.000000\baselineskip
Este ejemplo demuestra que la combinación de los
tensioactivos sulfosuccinato y anfóteros produce el aumento de la
viscosidad.
Los Ej 2A y Ej 2B y los ejemplos comparativos
C2A-C2D, cuyas composiciones se dan en la Tabla 2,
se prepararon de acuerdo con el procedimiento descrito en el
Ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El cambio de la viscosidad después de
almacenamiento acelerado (11 semanas a 49ºC) figura en la parte
inferior de la Tabla 2 junto con el % de ácido sulfosuccínico en
relación al tensioactivo sulfosuccinato. Varios puntos son
merecedores de comentario.
Muy sorprendentemente, el mayor aumento de la
viscosidad después de almacenamiento acelerado sólo se produce en
composiciones que contienen el tensioactivo sulfosuccinato y el
tensioactivo anfótero, en este caso, una betaína (compárense los Ej
2A y Ej 2B con C2A-C2C). Además, el nivel de ácido
sulfosuccínico es crítico en tales combinaciones (compárese la
viscosidad después de almacenamiento del Ej 2A con la del Ej
2B).
A diferencia, las composiciones que no
contienen el tensioactivo anfótero y el tensioactivo sulfosuccinato
no presentan este gran aumento de la viscosidad y su viscosidad no
corresponde al nivel de sulfosuccionato (compárese la viscosidad
después de almacenamiento de los ejemplos comparativos
C2A-C2C). Así, el ácido sulfosuccínico no está
actuando como un típico regulador "genérico" de la viscosidad y
su acción es muy específica para las composiciones de tensioactivo
sulfosuccinato/tensioactivo anfótero descritas en esta memoria.
\vskip1.000000\baselineskip
Este ejemplo ilustra el efecto sobre la suavidad
y la espuma de combinar un tensioactivo sulfosucccinato con un
tensioactivo anfótero.
El Ejemplo Ej 3A y los ejemplos comparativos
C3A-C3C, cuyas composiciones se dan en la Tabla 3,
se prepararon por los procedimientos descritos en el Ejemplo 1.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La puntuación media de la espuma (medida por el
panel de evaluación subjetiva de la espuma descrito antes en la
Sección de Metodología) y la suavidad in vitro (medida por el
ensayo de solubilidad de zeína también descrito antes en la Sección
de Metodología) se recogen en la parte inferior de la Tabla 3.
Se deduce claramente de los resultados que, de
todas las combinaciones de tensioactivos ensayadas, la combinación
de un alquiletoxisulfato, un tensioactivo sulfosuccinato y un
tensioactivo anfótero (Ej 3) tiene la solubilidad de zeína más baja
y debe ser así la más suave. Además, la combinación tiene una espuma
excelente y no sacrifica por ello las propiedades en uso y la
eficiencia en cuanto a suavidad (compárese el Ej 3 con C3B).
Este ejemplo demuestra así que son deseables
combinaciones de tensioactivo sulfosuccinato y tensioactivo anfótero
para la limpieza de cabello y piel humanos y la relevancia de
resolver los problemas de estabilidad al almacenamiento intrínsecos
en tales combinaciones.
\newpage
Atendiendo a la suavidad (solubilidad de la
ceína) y el comportamiento de la espuma, una realización
particularmente preferida de la invención es una composición
esencialmente constituida por:
- Lauriletersulfosuccinato disódico
- 2% - 6%
- Cocoamidopropilbetaina
- 2% - 5%
- Lauriletoxisulfato (1-3 OE)
- 5% - 9%
- Ácido sulfosuccínico
- 4% - 20%
(en relación al tensioactivo sulfosuccinato)
que proporciona una solubilidad de
zeína inferior o igual a 2 medida por el ensayo de solubilidad de
zeína, y una puntuación media de la espuma de como mínimo 3 medida
por el panel de evaluación subjetiva de la
espuma.
El término "constituido esencialmente por",
tal como se usa en el presente contexto, significa que se pueden
incluir varios ingredientes opcionales siempre que no comprometan
(esto es, reduzcan) la suavidad y el comportamiento de la espuma de
la composición a valores inferiores a los dados antes. Entre los
ingredientes opcionales útiles están incluidos:
- Cloruro amónico y/o cloruro sódico
- 0% - 2,5%
- Citrato sódico
- 0% - 2%
- Polímero catiónico
- 0% - 1%
- Silicona
- 0% - 5%
- Espesativo
- 0% - 10%
- Coadyuvantes estéticos (color, perfume, biocidas, etc)
- 0% - 5%
Los ejemplos 4-6 tienen la
finalidad de ilustrar algunas de las varias composiciones útiles en
la presente invención y debe entenderse que de ninguna forma
limitan el ámbito de aditivos sensoriales, coadyuvantes y agentes
beneficiosos que se pueden emplear.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Las composiciones de la Tabla 4 ilustran
diferentes sistemas tensioactivos de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Las composiciones de la Tabla 5 ilustran
diferentes sistemas de acondicionamiento de la invención
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Las composiciones de la Tabla 6 ilustran
diferentes agentes beneficiosos de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (11)
1. Una composición acuosa suave adecuada para
limpiar el cabello y la piel, que comprende:
- (i)
- de 1% a 20% de un tensioactivo sulfosuccinato,
- (ii)
- de 1% a 20% de un tensioactivo anfótero y
- (iii)
- ácido sulfosuccínico o una sal de ácido sulfosuccínico,
en la que el ácido sulfosuccínico o
la sal del ácido sulfosuccínico está presente en una cantidad de
como mínimo 4% en relación al peso del tensioactivo
sulfosuccinato.
2. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que el tensioactivo sulfosuccinato es un
alquil C_{10-14} sulfosuccinato o un alquil
C_{10-14} etoxi (1-4 OE)
sulfosuccinato.
3. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que el tensioactivo anfótero se selecciona
entre el grupo constituido por betaína, anfoacetato,
hidroxisultaína, óxido de amina y mezclas de ellos.
4. La composición de acuerdo con la
reivindicación 3, en la que la betaína es una alquil
C_{10-18} betaína o una alquil
C_{10-18} amidopropilbetaína, o mezclas de
ellas.
5. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la sal de ácido succínico es un
sulfosuccinato sódico, amónico o alcanolamónico, en la que el ácido
sulfosuccínico o la sal de ácido sulfosuccínico está presente en
una cantidad mayor que 6% en relación al peso del tensioactivo
sulfosuccinato.
6. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, que además comprende un tensioactivo alquil
C_{10-22} etoxisulfato que tiene de 1 a 5 grupos
de óxido de etileno.
7. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la relación ponderal de tensioactivo
alquiletoxisulfato al tensioactivo sulfosuccinato está en el
intervalo de 2:1 a 1:1.
8. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, que además comprende una o más sales amónicas o
sódicas o mezclas de ellas a un nivel de como mínimo 1,5% en
relación al peso total de la composición.
9. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, que además comprende una silicona preferiblemente
seleccionada entre el grupo constituido por una organosilicona
volátil o no volátil, una organosilicona aminofuncional, un
copolímero poliéter de organosilicona aminofuncional y mezclas de
ellos.
10. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, que además comprende un polímero catiónico, siendo
el polímero catiónico preferiblemente un polisacárido modificado
catiónicamente seleccionado entre el grupo constituido por un
almidón modificado catiónicamente, una celulosa modificada
catiónicamente, un guar modificado catiónicamente, y mezclas de
ellos.
11. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, composición que tiene un pH entre 5 y 7 y una
capacidad estabilizadora de la acidez de como mínimo 0,02 moles de
ácido por litro de composición.
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