ES2552686T3

ES2552686T3 - Formulaciones de limpieza que comprenden polisacáridos no celulósicos con sustituyentes catiónicos mixtos

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Publication number: ES2552686T3
Application number: ES09807690.4T
Authority: ES
Inventors: Piet Brand; Richard G. Brown; Anita N. Chan; Paquita Erazo-Majewicz; Jashawant J. Modi
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2015-12-01
Anticipated expiration: 2029-10-09
Also published as: CN102176896A; MX2011002881A; KR101705914B1; US20100093584A1; EP2341893A2; WO2010051151A3; JP5712132B2; US8076279B2; KR20110082037A; CN102176896B; BRPI0920311A2; RU2011118501A; JP2012505242A; WO2010051151A2; RU2528915C2; BRPI0920311B1; EP2341893B1

Abstract

Una composición limpiadora que comprende, un tensioactivo, una composición de polímero y un disolvente, en donde la composición de polímero comprende un polisacárido no celulósico catiónicamente modificado, en donde la modificación catiónica comprende una mezcla de al menos dos grupos amonio cuaternario que tienen diferentes combinaciones de sustituyentes de grupos alquilo.

Description

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7) Ingredientes desinfectantes que matan o impiden el crecimiento de gérmenes en una casa o instalación pública; 8) Un activo de suavizador de lavandería, que reduce la estática y hace el tacto de tejido más suave; 9) Ingredientes de lavandería o detergente o de suavizador de tejido que reducen la pérdida de color durante el

5 lavado, enjuague y ciclo de secado de cuidado de tejido; 10) agentes de limpieza de taza de excusado, que remueve manchas, mata gérmenes y desodoriza; 11) Activos de manchador previo de lavandería que ayuda a remover manchas de ropas; y 12) Agente de apretó de tejido que mejora la apariencia de la tejido.

Lo anterior enumera ingredientes activos para cuidado personal y cuidado doméstico o agentes beneficiosos son solamente ejemplos y no son listas completas de ingredientes activos que se pueden usar. Otros ingredientes que se usan en estos tipos de productos son bien conocidos en la industria. Además de los ingredientes anteriores usados convencionalmente, la composición de conformidad con la presente invención puede también incluir opcionalmente ingredientes tales como un colorante, conservador, antioxidante, suplementos nutricionales, ácido 15 alfa o beta hidroxi, mejorador de actividad, emulsionantes, polímeros funcionales, agentes de viscosificación (tales como sales, es S decir, NaCl, NH4Cl, y KCl, polímeros solubles en agua, es decir, hidroxietilcelulosa e hidroxipropilmetilcelulosa, y alcoholes grasos, es decir, alcohol de cetilo), alcoholes que tienen 1-6 carbonos, grasas

o compuestos grasos, compuesto antimicrobiano, piritiona de zinc, material de silicona, polímero de hidrocarburo, emolientes, aceites, tensioactivos, medicamentos, sabores, fragancias, agentes de suspensión y mezclas de los mismos.

De conformidad con la presente invención, ejemplos de polímeros funcionales que se pueden usar en mezclas con el polisacárido no celulósico catiónicamente modificado que comprende guar de esta invención incluyen polímeros solubles en agua tales como homopolímeros de ácido acrílico , tal como el polímero Carbopol® y copolímeros de

25 ácido acrílico aniónicos y anfotéricos, homopolímeros de vinilpirrolidona y copolímeros catiónicos de vinilpirrolidona; polímeros celulósicos no iónicos, catiónicos, aniónicos y anfotéricos, tales como hidroxetilcelulosa, hyidroxipropilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxietilcelulosa catiónica, carboximetilhidroxietilcelulosa catiónica e hidroxipropilcelulosa catiónica; homopolímeros de acrilamida y copolímeros de acrilamida catiónicos, anfotéricos e hidrofóbicos, polímeros y copolímeros de polietilenglicol, poliéteres hidrofóbicos, polieteracetales hidrofóbicos, polieteruretanos hidrofóbicamente modificados y otros polímeros referidos como polímeros asociativos, polímeros celulósicos hidrofóbicos.

De conformidad con la invención, los materiales de silicona que se pueden usar son poliorganosiloxanos que pueden estar en forma de polímeros, oligómeros, aceites, ceras, resinas, o gomas o copolioles de poliorganosiloxano

35 poliéter, amodimeticonas, materiales de polidimetilsiloxano catiónico y cualquier otro material de silicona que se usa en composiciones de cuidado personal, composiciones de cuidado doméstico o composiciones de cuidado institucional.

Los polisacáridos no celulósicos catiónicamente modificados de uso en esta invención se pueden usar como agentes de acondicionamiento en champús 2 en 1, lociones corporales, protectores solares, formulaciones contra el rizado y de peinado del cabello. Los polisacáridos no celulósicos catiónicamente modificados de uso en esta invención también se pueden usar para mejorar el volumen del cabello, capacidad de manejo, reparación de cabello

o retención de color, hidratación de la piel y retención de humedad, retención de fragancia, persistencia de la

protección solar sobre el cabello, piel y tejidos, potenciación del sabor y eficacia antimicrobiana en aplicaciones para 45 el cuidado oral, y mejora la resistencia a la abrasión de tejido y fijación de color en aplicaciones domésticas.

Para un entendimiento más detallado de la invención, se puede hacer referencia a los siguientes ejemplos que se pretenden como ilustraciones de la invención pero no se consideran en un sentido limitativo. Todas las partes y porcentajes son en peso a menos que se manifieste de otra manera.

Ejemplos

Ejemplos Comparativos 1-5 (Tabla 1)

55 Preparación de Guar Catiónico

Se preparó guar catiónico mediante procedimientos conocidos, usando bórax y glioxal como un agente de reticulación. Un procedimiento general se describe abajo. Mientras que se pueden fragmentos de guar cualesquiera purificados los ejemplos usaron fragmentos purificados una vez.

Los fragmentos de guar, agua, bórax, cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamonio (Quat 188) e hidróxido de sodio (ver cantidades en la Tabla 1) se mezclaron en un reactor agitado bajo nitrógeno. El reactor se purgó con nitrógeno y se ventiló para retirar el oxígeno. La reacción se condujo a una temperatura entre 40 – 60 ºC durante 0,5

– 3,0 horas. Después de enfriar, el producto se lavó con agua para retirar las sales e impurezas, se filtró, se secó y 65 se molió a un polvo.

En los ejemplos Comparativos 2 y 5, y ejemplo de la invención 12, la degradación de polímero usando peróxido de hidrógeno se condujo a 45 -56°C durante 1,5 horas antes de la reacción quat.

En el ejemplo comparativo 4, la reticulación de glioxal, a través del procedimiento mencionado en el documento WO 2008/057425 A1, se usó en lugar de reticulación de bórax. El ejemplo comparativo 4A es una versión a mayor escala del ejemplo comparativo 4 en la planta.

TABLA 1

Ej.1: Ej.2 Ej. 3 Ej. 4 Ej. 5

% en peso de agente activo: Partes en peso

Fragmentos de guar: 100 100 100 100 100

Agua: 46 38 51 51 14

Bórax: 0,3 0,9 0,3 -- 1,1

NaOH (25 %): 44 30 32 34 63

Quat 188 (65 %): 48 30 33 91 80

H2O2 (30 %): -- 3 - -- 3

Glioxal (40 %): -- -- -- 8 ---

Ácido acético(100 %): -- -- -- 26 --

10 TABLA 2

Ej.8: Ej.9 Ej.13 Ej.14 Ej.15

% en peso de agente activo: Partes en peso

Precursor: 100 100 100a 100b 100c

Agua: 160 160 160 160 160

NaOH (25 %): 44 48 100 100 100

Quat 188 (65 %): - - 65 65 65

Quab 342 (40 %): 12 24 71 71 71

a: Techol; b, Techol CDT, c: Techol MF

Las composiciones y viscosidad acuosa para los polímeros de los ejemplos comparativos 1 -5 se muestran en la Tabla 3.

15 TABLA 3

Composiciones de polímero y viscosidad de disolución acuosa

Ejemplo: Ejemplo comparativo Quat Catiónico DS trimetilamonio Quat Catiónico DSs Alquil dimetil amonio Polímero Acuoso 1,0 % Viscosidad cps

1ª: X 1,5 % proteína 0,2 - 4200

2b: X 1,5 % de proteína 0,14 - 45

3c: X 1,5 % proteína 0,14 - 4500

4: X 1,5 % proteína 0,39 - 1920

4ad: X 0,33 -

5: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 0,32 - 86

6: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 0,18 0,002 (alquilo = C12) 1800

6A: Ejemplo de la invención 0,17 0,005 (alquilo = C18) 3470

7: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 0,17 0,008 (alquilo = C12) 3270

8: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 0,19 0,002 (alquilo = C12) 60

9: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 0,19 0,005 (alquilo = C12) 30

10: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 0,25 0,006 (alquilo = C12) 1880

11: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 0,29 0,003 (alquilo = C12) 2420

11A: Ejemplo de la invención 0,32 0,003 (alquilo = C12) 2880

Composiciones de polímero y viscosidad de disolución acuosa

11B: Ejemplo de la invención 0,33 0,002 (alquilo = C18) 3440

11C: Ejemplo de la invención 0,33 0,004 (alquilo = C18) 2770

11D: Ejemplo de la invención 0,32 0,004 (alquilo = C18) 2740

11E: Ejemplo de la invención 0,37 0,007 (alquilo = C18) 3650

11F: Ejemplo de la invención 0,28 0,001 (alquilo = C18) 1980

12: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 0,34 0,002 (alquilo = C12) 50

13: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 021 0,002 -0,005 (alquilo = C12) 1440

14: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 0,209 0,002 -0,006 (alquilo = C12) 1600

15: Ejemplo de la invención 1,5 % proteína 0,321 0,002 -0,007 (alquilo = C12) 200

Ejemplos 6, 7, 9, 10, 11, 11a (polisacárido no celulósico catiónicamente modificado de uso en esta invención)

Se preparó un guar catiónico de manera similar al Ejemplo Comparativo 1, con la adición de cantidades variables de

5 una solución acuosa al 40 % de cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropildimetildodecilamonio (10 -57 partes), cloruro de 3cloro-2-hidroxipropiltrimetilamonio (36 -80 partes), y la cantidad correspondiente de cáustica. La reacción se condujo a 40-65°C durante 1,5-3,0 horas. La purificación se llevó a cabo como se describe para el ejemplo comparativo 1. Las composiciones de producto de reacción se muestran en la Tabla 3 como ejemplos 11 y 12 6,7,9,10 y 11a. Los ejemplos comparativos 12 y 13 se prepararon de manera similar al ejemplo comparativo 5, con la adición de 22

10 partes de una solución acuosa al 40 % de cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropildimetildodecilamonio.

Ejemplos 6a, 11b 11f (polisacárido no celulósico catiónicamente modificado de uso en esta invención.)

Se preparó un guar catiónico de manera similar al Ejemplo Comparativo 1, con la adición de 23 partes de una

15 solución acuosa al 40 % de cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropildimetiloctadecilamonio, 1 parte de cloruro de teterbutilamonio y 31 partes de cáustica al 25 % antes de la adición de 68 partes de cloruro de 3-cloro-2hidroxipropiltrimetilamonio y otras 24 partes de cáustica al 25 %. Las composiciones de producto de reacción se muestran en la Tabla 3 como Ejemplos 11c y 11e.

20 Se preparó un guar catiónico de manera similar al Ejemplo Comparativo 4, con la adición de cantidades variables de una solución acuosa al 40 % de cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropildimetiloctadecilamonio (11 -22 partes), cloruro de tetrabutilamonio (0,5 -1 parte) y cáustica al 25 % (30 partes) antes de la adición de cloruro de 3-cloro-2hidroxipropiltrimetilamonio (29 -68 partes) y cáustica adicional (2 -24 partes). Las composiciones de producto de reacción se muestran en la Tabla 3 como Ejemplos 6a, 11b y 11d.

25 Se preparó un guar de hidroxipropilo catiónico de manera similar al Ejemplo Comparativo 1 usando un guar de hidroxipropilo como el precursor y la adición de 27 partes de una solución acuosa al 40 % de cloruro de 3-cloro-2hidroxipropildimetiloctadecilamonio, 1 parte de cloruro de tetrabutilamonio y 28 partes de cáustica al 25 % antes de la adición de 80 partes de cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamonio y otras 28 partes de cáustica al 25 %. La

30 composición de producto de reacción se muestra en la Tabla 3 como ejemplo 11f.

Ejemplos 8, 13, 14 y 15 (polisacárido no celulósico catiónicamente modificado de uso en esta invención.)

Se añadieron polvo de guar Supercol® (disponible de Hercules Incorporated) u otros polvos de polisacárido a una

35 mezcla de isopropanol acuosa (IPA) (84 % de IPA) en un reactor agitado bajo nitrógeno a una concentración de suspensión del 11 %. El reactor se purgó con nitrógeno y se ventiló para retirar el oxígeno. La reacción se condujo a una temperatura entre 30-60°C durante 3-4 horas después de la adición de cloruro de 3-cloro-2hidroxipropildimetildodecilamonio (40 % de solución acuosa) y cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamonio (una solución acuosa al 65 %), seguido por hidróxido de sodio al 25 %. La reacción se enfrió a temperatura ambiente,

40 neutralizando el pH a 7 con ácido acético.

La cantidad de solución acuosa al 40 % de cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropildimetildodecilamonio y cloruro de 3

cloro-2-hidroxipropiltrimetilamonio (una solución acuosa al 65 %) se varió para generar el producto en los Ejemplos 13, S 14, 15, como se muestra en la Tabla 3.

Para el Ejemplo 8 se usó polvo de guar catiónico N-Hance 3215®( (disponible de Hercules Incorporated) como 5 material de partida y solamente se añadió cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropildimetildodecilamonio (solución acuosa al 40 %) a la reacción.

Los productos se lavaron con acetona acuosa para retirar sales e impurezas. Una muestra del producto purificado se secó y molió para determinar el contenido de humedad y el grado de sustitución catiónico mediante métodos de

10 NMR conocidos.

Para los Ejemplos 13, 14, y 15, guar de Techol A, Techol CDT, y Techol Mf (disponible de Lucid Colloids Ltd. 401a, Navbharat Estates, Zacharia Bunder Road, Dewri (West), Mumbai, INDIA), respectivamente, se usaron como material de partida en lugar de guar Supercol® U. Las composiciones del producto de reacción se muestran en la

15 Tabla 3 como Ejemplos 13, 14 y 15.

Ejemplo Comparativo 16 (Champú de Control -Sin Polímero)

El comportamiento de peinado y eficacia de deposición de silicona de la composición de champú que no contiene 20 polímero se muestra en la Tabla 5 como ejemplo Comparativo 16.

Demostración de Eficacia de Acondicionamiento de Productos de la invención

El uso de los materiales de polisacárido catiónicamente modificados no celulósicos de la invención de los Ejemplos

25 6-15 en una formulación de champú acondicionador se demostró preparando formulaciones de champú sin silicona y con silicona, tal como se describe abajo en la sección titulada Preparación de Champú, usando la composición de premezcla de champú en la Tabla 4.

PREPARACIÓN DE CHAMPÚ A

30 Las formulaciones de champú acondicionador en la Tabla 5 se prepararon combinando 73 partes en peso (pbw) de la composición de premezcla de tensioactivo mostrada en la Tabla 4 con 6,7 pbw de agua desionizada y 13,3 pbw del polisacárido no celulósico catiónicamente modificado de uso en la invención, como una solución acuosa al 1,5 % en peso, usando un agitador mecánico superior Caframo con una cuchilla de dispersión, agitando a 600 rpm.

35 Después de dejar que la composición se mezcle durante 45 minutos a temperatura ambiente, la formulación se dejó permanecer a temperatura ambiente durante la noche. Se registró la viscosidad y valor de pH de la formulación, con valores de pH que varían de 5,5-6,0.

En este momento, se añadieron a la formulación 3 pbw de una emulsión de silicona (emulsión de Dow Corning®

40 1784, disponible de Dow Corning Corporation) para los ejemplos de champú de silicona, y el mezclado se continuó durante 15 minutos adicionales.

PREPARACIÓN DE CHAMPÚ B

45 Una segunda serie de champús se preparó con y sin microemulsión de silicona (emulsión Dow Corning® 1784, disponible de Dow Corning Corporation) usando la premezcla en la Tabla 4 con 0,4 pbw de carbómero (Carbopol® 980, disponible de Lubrizol Corporation). El champú de control que no contiene polímero y sin silicona se preparó de a partir de esta fórmula y su eficacia de acondicionamiento se comparó con el champú sin silicona que contiene el polímero de control comparativo en el ejemplo 4a y el polímero de la invención, ejemplo 11c en la Tabla 3 y los

50 polímeros en los ejemplos 4ª. Ejemplos de mediciones de eficacia de peinado en húmedo y fricción en seco. Se añadieron 2.4 pbw de una emulsión de silicona (emulsión Dow Corning® 1784, disponible de Dow Corning Corporation) a la formulación para ejemplos de champú con silicona en la·Tabla 4.

Tabla 4.

Premezcla de Tensioactivo: Lote # Cantidad Real (g) % en peso

Standapol ES-2: U46A027021 529,61 66,20

Amphosol CA: 7107345 73,66 9,21

Agua DI: - 192,80 24,10

Glydant®: - 4,00 0,50

1. Standopol ES-2 laurilsulfato de sodio (2EO) Cognis 2. Amphosol CA cocamidopropilbetaína Stepan chemical Co. 3. Conservante Glydant. Lonza Chemical Co.

Mediciones de Eficacia de Acondicionamiento-Mediciones de Deposición

La eficacia de deposición de los polímeros de esta invención se demuestra en la Tabla 5 en las columnas etiquetadas "Deposición de Dilución". La dilución del champú con agua a diversas relaciones de agua/champú 5 produce una separación de fase del complejo de polímero-tensioactivo. Esta separación de fase se visualiza siguiendo la reducción en % de transmisión del champú a 600 nm de longitud de onda usando un espectrofotómetro UV-Vis. Cuanto más baja es la relación de dilución y cuanto más bajo sea el % de transmitancia, se traduce en más complejo de polímero que se deposita sobre el cabello, piel o cuero cabelludo. En una formulación de silicona o anticaspa cuanto más baja la relación de dilución y más bajo % de transmitancia se traducen en más silicona y otros

10 agentes activos depositándose sobre el cabello y cuero cabelludo. Los ejemplos 17-21 en la Tabla 5 demuestran la eficacia de deposición de la dilución para los Ejemplos comparativos 1-5 de la Tabla 3 y los Ejemplos 22-29 en la Tabla 5 demuestran la eficacia de deposición de dilución para los Ejemplos de los polímeros de uso en la invención, ejemplos 6-15 en la Tabla 3, con relación al champú de control en el Ejemplo Comparativo 16 en la Tabla 5, que no muestra eficacia de deposición de dilución.

15 La Tabla 5 contiene la eficacia de deposición de dilución y eficacia de reducción de energía de peine de los polímeros en la Tabla 3 en un champú sin silicona que contiene los ingredientes en la Tabla 4, con y sin carbómero.

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Una porción pequeña del mechón de cabello se cortó aproximadamente 2,54 cm ( 1 pulgada) por debajo del 10 sujetador de cera. Las secciones superior e inferior se aseguraron con una cantidad pequeña de cinta para mantener el mechón junto. Se recogieron espectros infrarrojos cerca de las secciones superior, media e inferior del mechón de cabello. La altura de cresta de la banda de silicona cerca de 796,5 15 cm-1 (línea de base

5 tangente) se relacionó a una rebanada de área de banda de referencia 940,1 cm-1 a 919,9 cm-1 (línea de base tangente) para determinar el nivel de superficie de silicona relativa.

Todos los espectros se recogieron empleando diamante ATR Golden Gate montado en un espectrómetro Nicolet Magna 7860 FTIR. La resolución se ajustó a 4 cm-1 y un tiempo de recolección de 2 minutos 30 segundos.

10 En este tiempo se cree que el nivel de detección más bajo para esta técnica es un valor de RSSL de 0,05. Todos los valores inferiores a este se registrarán como no detectados.

El resultado se expresa como una relación de la absorbencia de porción SI-CH3 /queratina para obtener un perfil de

15 relación de IR a lo largo de la longitud de la fibra, desde el extremo de raíz de la fibra al extremo de punta. La concentración de silicona se puede medir con este 10 método, con una relación mayor de 1 indicando la presencia de una cantidad substancial de silicona.

Tabla 7

Ejemplo: Ejemplo de polímero en Tabla 3 Zn (ugram/cm2 en piel vitro

47: 1 1,85

48: 10 1,915

49: Sin polímero de control 1,68

20 La eficacia de deposición de zinc del control de comparación en el Ejemplo 47 y solamente el champú comercial se muestran en la Tabla 7. Tal como se muestra en la Tabla 7, la eficacia de deposición de zinc del polímero de la invención en el Ejemplo 48 se mejora con relación al Ejemplo 49 de control de champú comercial y el control de polímero comparativo en el Ejemplo 47.

25 Se preparó un modelo de champú contra caspa comprendido por la fórmula en la Tabla 8 de conformidad con un procedimiento mencionado en el documento US2007/0128147, incorporada en la presente por referencia en su totalidad. Como se muestra en la Tabla 9, el champú en el Ejemplo 51 que contiene el polímero de la invención, Ejemplo 11a, Tabla 1, redujo tanto la energía de peinado en húmedo como en seco necesaria para peinar a través

30 de cabello castaño virgen comparado con el champú comercial en el Ejemplo 50.

Tabla 8

Preparación

Modelo de Champú Champú, partes pro 100g champú premezcla orden de

anticaspa ciento

adición Agua 74,39 0,63 1 SLES Standapol ES2 10,00 39,0 2

SLS Rhodapon LCP 6,00 20,20 3 Alcohol de cetilo Crodacol C-95 NF 0,60 0,60 5 Cocamida MEA Ninol CMP 0,80 0,80 6

Diestearato de glicol Lexemul EGDS 1,50 1,50 7 Preemulsión de Dow Corning 2

1,48 3,5 11

silicona 1490 Zinc Omadina FPS-

ZPT 1,00 2,08 10

Arch Chemical

Carbonato de zinc 1,61 1,61 13 Ácido clorhídrico (6N) 0,18 0,18 4 Sulfato de magnesio 0,26 0,26 9

Cloruro de sodio 25 % 1,00 4,00 14 Polímero 0,50 25,00 12 Germaben II Germaben II 0,66 0,66 8 100,00 100,0

La estabilidad de ·espuma y densidades de espuma, riqueza de formulaciones de champú se puede medir usando 35 pruebas de drenaje de espuma. La estabilidad de espuma de la espuma del champú en el Ejemplo 51 se midió de conformidad con el siguiente procedimiento:

PROCEDIMIENTO CONVENCIONAL TIEMPO DE DRENAJE DE ESPUMA

40 El objetivo de esta prueba es medir el tiempo de drenaje de espuma de una solución tensioactivo diluida. Los tiempos de drenaje prolongados indican espuma rica, densa con buena estabilidad.

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Claims

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