PT2094826E

PT2094826E - Sistemas de surfactantes catiónicos compreendendo celulose microfibrosa

Info

Publication number: PT2094826E
Application number: PT78655685T
Authority: PT
Inventors: John M Swazey
Original assignee: Cp Kelco Us Inc
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2013-07-15
Also published as: HK1138872A1; JP2010513692A; MX2009006416A; AU2007337158A1; JP5486314B2; BRPI0720446B1; DK2094826T3; CA2673568A1; PL2094826T3; CN101595207B; WO2008079693A1; ES2415880T3; EP2094826A1; EP2094826A4; US7888308B2; NZ577654A; BRPI0720446A2; US20080146485A1; RU2471860C2; SG177903A1

Description

Descrição

SISTEMAS DE SURFACTANTES CATIÓNICOS COMPREENDENDO CELULOSE

MICROFIBROSA

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Os produtos catiónicos à base de surfactantes, tais como os produtos anti-bacterianos para limpar superficies, amaciadores de tecidos, condicionadores da pele, condicionadores do cabelo, champôs condicionadores, entre outros, são frequentemente difíceis de espessar com espessantes convencionais. Muitos espessantes vulgares, tais como goma xantan, CMC (carboximetilcelulose), carragena e poliacrilatos são aniónicos e, por isso, podem reagir com os surfactantes catiónicos e provocar precipitação das superfícies catiónicas e mais espessas ou reduzir a eficácia das superfícies catiónicas. Os espessantes não iónicos, tais como os hidroxietilcelulose (HEC) , hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e os escleroglucanos podem fornecer viscosidade em sistemas catiónicos, no entanto, no caso dos HEC e dos HPMC, são transmitidas propriedades de suspensão muito pequenas ao fluído. No caso dos escleroglucanos, consegue-se muitas vezes uma boa suspensão mas o seu custo pode ser excessivo. Os espessantes catiónicos, tais como poliquatérnio 10 (catiónico HEC) e catiónico de guár fornecem espessante em sistemas catiónicos, mas não suspensão. Algumas formas de poliacrilatos são eficazes a espessar sistemas catiónicos, mas podem ser limitados pelo pH, necessitar de altas 1/12 concentrações, ter altos custos e muitas vezes ter limites estreitos de compatibilidade com surfactantes catiónicos. Há uma necessidade na indústria de fornecer suspensão e viscosidade de confiança aos sistemas de surfactantes catiónicos. Nestes sistemas, a suspensão de partículas é muitas vezes desejável e essas partículas podem incluir agentes abrasivos, agentes estéticos (grânulos decorativos, perolados, bolhas de ar, grânulos de cheiro, etc.) ou ingredientes activos (enzimas insolúveis, activos em cápsulas tais como humidificadores, zeólitos, agentes esfoliantes (por exemplo, hidroxil alfa e/ ou ácidos glicólicos ou grânulos de polietileno), vitaminas (por exemplo, vitamina E)), ou ambos.

Descobriu-se que a celulose microfibrosa (MFC), derivada bacteriologicamente, ou de outra forma, pode ser usada para fornecer suspensão de partículas em sistemas catiónicos. Descobriu-se igualmente que o MFC pode ser usado para este fim com ou sem co-agentes. Quando a celulose microfibrosa derivada bacteriologicamente é usada, os resíduos celulares podem ser eliminados, o que pode também resultar em soluções transparentes em usos de níveis habituais com a1guma s f ó rmulas. A celulose microfibrosa é não-iónica e, por isso não é afectada pelos surfactantes catiónicos e mantém uma boa suspensão nestes sistemas. A celulose microfibrosa é única na sua capacidade para funcionar nestes sistemas, em parte porque é dispersada e não solubilizada, permitindo assim uma utilização em concentrações de surfactantes de 2/12 diferente pH e catiónicos, sem a preocupação de precipitar o polímero devido à perda de sal ou outros efeitos relacionados com a competição por água. A patente DE 10215602 (Henkel) apresenta uma composição que compreende 0,5% de Cellulon® (celulose microfibrosa) , 2,5% de Stepantex VA90 (um surfactante catiónico) e 0,04% de celulase. WO00/ 401153 (Monsanto) apresenta um ácido estável e uma composição de celulose com uma área de superfícies com alta compatibilidade catiónica. A patente W02006/ 127810 descreve um método para a produção de uma celulose bacteriana através de fermentação, compreendendo a fórmula pelo menos um material de celulose bacteriana e pelo menos um espessante polimérico. A patente EP0120471 apresenta géis estáveis formados a partir de celulose microfibrosa.

BREVE RESUMO DA INVENÇÃO

Os sistemas de surfactantes catiónicos que compreendem celulose microfibrosa estão descritos. "Sistemas Catiónicos" pretende incluir, mas não se limitam a surfactantes catiónicos usados em aplicações industriais e de cuidados pessoais de condicionadores para a pele e para o cabelo e amaciadores anti-microbiano de tecidos. A celulose microfibrosa (MFC) inclui MFC preparada através de fermentação microbiana ou MFC preparada através da interrupção/ alteração mecânica de cereais, madeira ou fibras de celulose à base de algodão. Quando se usa 3/12 celulose microfibrosa derivada de bactérias, pode eliminar-se os residuos que resultam em soluções transparentes, em utilizações de niveis habituais. A presente invenção utiliza MFC para fornecer suspensão de partículas em fórmulas que contêm surfactantes catiónicos. A concentração de surfactantes catiónicos destes sistemas varia entre 0,05% e 50%, ou entre 0,1% e 50% (m/m do surfactante activo), em que a concentração específica depende do produto. Os detergentes de superfícies domésticos anti-bacterianos contêm habitualmente 0,1% a 4% (m/m) de surfactante catiónico activo, os condicionadores de cabelo e de pele contêm habitualmente 0,5% a 3% de surfactantes catiónicos e os amaciadores de tecido contêm habitualmente 3% a 15% (m/m) de surfactantes catiónicos (sendo 15% um produto concentrado de amaciador de tecido). Concentrados de surfactantes catiónicos podem ser também reforçados para posterior diluição em produtos da fórmula. A MFC está presente em concentrações entre 0,05% e 0,09% (m/m), mas a concentração irá depender do produto desejado. Por exemplo, enquanto cerca de 0,06% (m/m) de MFC é preferido para a suspensão de pequenos grânulos de alginato num detergente doméstico que contém 4% do surfactante catiónico anti-bacteriano, benzalcónio de cloreto, é preferível cerca de 0,075% para suspender bolhas de ar nos amaciadores de tecido.

As partículas a serem suspensas podiam incluir agentes abrasivos, agentes estéticos (grânulos decorativos, perolados, bolhas de ar, grânulos de cheiro) ou 4/12 ingredientes activos (enzimas insolúveis, activos em cápsulas, tais como humidificadores, zeólitos, agentes esfoliantes (por exemplo, alfa hidroxil e/ ou ácidos glicólicos ou grânulos de polietileno) , vitaminas (por exemplo, vitamina E) ou ambos. Outras partículas apropriadas deverão ser claras para os peritos nesta arte. A invenção também está direcionada para o uso de co-agentes e/ou agentes co-processadores, tais como HEC catiónico, guár catiónico e/ ou goma guár com celulose microfibrosa nos sistemas surfactantes aqui descritos. As misturas de celulose microfibrosa são produtos de celulose microfibrosa que contêm co-agentes. Quatro misturas são descritas, MFC, guár catiónico e guár numa razão de 6:3:1, MFC e guár catiónico numa razão de 1:1 e 3:2 e MFC e HEC catiónico numa razão de 1:1. Estas misturas permitem à MFC ser preparada como um produto seco que pode ser "ativado" com um grande corte de ou uma grande extensão de mistura em água ou outras soluções à base de água. A "activação" ocorre quando as misturas de MFC são acrescentadas à água e os co-agentes/ agentes co-processadores são hidratados. Após a hidratação dos co-agentes/ agentes co-processadores, é então, geralmente necessário um grande corte para dispersa de forma efectiva as fibras de celulose microfibrosa para produzir uma rede funcional tridimensional que revela um ponto de verdadeiro rendimento. A invenção é ainda direcionada para métodos para fazer os sistemas de surfactantes catiónicos descritos, com ou sem co-agentes/ agentes co-processadores. 5/12

BREVE DESCRIÇÃO DAS VÁRIAS PERSPETIVAS DOS DESENHOS O resumo acima será melhor entendido quando lido juntamente com a Descrição Pormenorizada da Invenção.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO

No Exemplo 1 são descritos uma fórmula simplificada de detergente anti-bacteriano de superfícies duras, demonstrando a compatibilidade do surfactante catiónico com 4% de benzilalcónio cloreto e as propriedades de suspensão usando uma mistura guár MFC/ catiónico de 0,15% (1:1). O detergente revela a capacidade de suspender os grânulos. O Exemplo 2 descreve um concentrado de amaciador de tecido liquido comercializado com cerca de 7,5% de surfactante catiónico e uma mistura de 0,15% de guár catiónico/ MFC (1:1) e alginato suspenso.

Um condicionador de cabelo em spray contendo surfactante catiónico e uma mistura de 0,125% de MFC/ guár catiónico (6:4). Este produto tem brilho suspenso e está descrito no Exemplo 3.

Uma celulose microfibrosa em forma de bolo molhado foi usada no Exemplo 4 para a preparação de um sistema de surfactante altamente catiónico, compreendendo uma solução concentrada de benzilalcónio. A solução de 40% de cloreto 6/12 de benzilalcónio e de 0,06% de MFC activo revela a capacidade de suspender grânulos alginados e é descrita no Exemplo 4.

Uma celulose microfibrosa em forma de bolo molhado foi usada no Exemplo 4 para a preparação de um sistema de surfactante altamente catiónico, compreendendo uma solução concentrada de benzilalcónio. A solução de 50% de cloreto de benzilalcónio e de 0,075% de solução ativa de MFC revela a capacidade de suspender bolhas de ar e é descrita no Exemplo 5. EXEMPLO 1

Preparou-se um detergente anti-bacteriano de superfícies duras simplificado, contendo 4% de cloreto de benzilalcónio com grânulos alginados suspensos. O detergente revelou um valor de rendimento mensurável e possuía a capacidade de suspender bolhas de ar e grânulos. Obteve-se um valor de rendimento de 0,82 Pa (medido com um reômetro de rendimento Brookfield®). Preparou-se primeiro um concentrado contendo 0,3% de uma mistura de celulose microfibrosa (mistura de MFC/ guár catiónico 1:1) com uma solução de 8% de cloreto de benzilalcónio. A solução catiónica foi acrescentada à solução de celulose microfibrosa sendo misturada a 600 rpm com uma lâmina de mistura instantânea. Os grânulos alginados foram acrescentados para demonstrar suspensão. Conseguiu-se uma suspensão excelente de grânulos de ar/ alginados sem depósito observado à temperatura ambiente ou a 45° C durante 3 meses. A celulose microfibrosa dilui bem, 7/12 apesar do pequeno corte relativo da lâmina misturadora instantânea ou propulsora. EXEMPLO 2

Preparou-se um concentrado de amaciador de tecido comercializado, contendo cerca de 7,5% de surfactante catiónico. Modificou-se o amaciador de tecido liquido "Downy® Clean Breeze™ ultra concentrado" com MFC. Activou-se um concentrado de mistura de celulose microfibrosa de 0,3% (mistura de MFC/ guár catiónico 1:1) em água destilado com um conjunto misturador Oster® à velocidade máxima (liquefação) misturando durante 5 minutos. A solução de celulose microfibrosa foi diluida 1:1 com o amaciador de tecido ultra-concentrado Downy®, mexendo a cerca de 600 rpm com uma lâmina de mistura instantânea. Acrescentaram-se grânulos alginados à suspensão teste. Conseguiu-se uma suspensão muito boa dos grânulos para a diluição que resultou num ponto de rendimento de 1,4 Pa (medido com um reômetro de rendimento Brookfield®). O amaciador de tecido foi colocado num forno a 45° C para se avaliar a estabilidade do calor e mostrou uma estabilidade excelente sem qualquer perda em suspensão durante 4 semanas de envelhecimento. EXEMPLO 3

Preparou-se um condicionador de cabelo em spray com brilho suspenso incluido. O spray de cabelo obtido revelou boas caracteristicas de spray e excelentes propriedades de 8/12 suspensão. Obteve-se um valor de rendimento de cerca de 0,2 Pa (medido com um reômetro de rendimento Brookfield®).

Passo A: Acrescentou-se água deionizada e dissódio EDTA num pequeno frasco de mistura Oster®. Acrescentou-se celulose microfibrosa (mistura de MFC/ guár catiónico 6:4) em cima da água e a seguir montou-se a lâmina misturadora Oster® e a combinação foi misturada à velocidade máxima durante 5 minutos (velocidade de liquefação).

Passo B: Misturou-se STS e fragrância com RH- 40 pré-aquecido e propileno glicol e solubilizado na fase da água.

Passo C: os restantes ingredientes foram acrescentados de forma sequencial e misturados. O resultado foi um condicionador de cabelo em forma de spray com uma viscosidade baixa e com brilho suspenso incluido e um pH de 4,8.

Quadro 1: condicionador de cabelo em spray com propriedades de suspensão

Passos do Processo Ingrediente % (m/m) Gramas A Água deionizada 93,725 374, 9 A Mistura de celulose microfibrosa (mistura MFC/ aguar catiónico 6:4) 0,125 0,5 A Dissódio EDTA 0,1 0,4 9/12 B Fragrância Quanto baste B Crodamol™ STS LO O 2 B Cremophor® RH 40 1,5 6 B Glicol propileno 0,75 3 C CTAC 29 (29% de cloreto cetrimónio, um agente condicionador catiónico) 1 4 C Proteína de Trigo 1 4 C Pantenol 0,2 00 o C MEA acetamido 1 4 C Kathon 0,1 0,4 C Cor Quanto baste Quanto baste C Brilho Quanto baste Quanto baste Totais 100,00 400,00 EXEMPLO 4

Prepararam-se sistemas de surfactantes catiónico elevados com uma concentração de 40% de cloreto de benzilalcónio e a versão de celulose fibrose de bolo molhado. Suspendeu-se grânulos alginados nas soluções. Um concentrado de 1,85% de celulose microfibrosa em forma de bolo molhado foi ativado em água destilada com um conjunto de misturadora Oster® à velocidade máxima (liquefação) misturando durante 5 minutos. A solução de celulose microfibrosa foi diluída em 80% com uma solução de 5% de cloreto de benzilalcónio misturando a 600 rpm com uma lâmina instantânea de mistura. Acrescentaram-se os grânulos alginados à suspensão teste. A actividade (% de sólidos) desta forma de bolo molhado de 10/12 MFC foi cerca de 16% do rendimento de um nivel de MFC activo de 0,06% na solução final. Através de inspeção visual, conseguiu-se uma boa suspensão para a diluição, resultando num ponto de rendimento de 0,36 Pa (medido com um reômetro de rendimento Brookfield®). EXEMPLO 5

Prepararam-se sistemas de surfactantes altamente catiónicos com cerca de 50% de concentração de cloreto de benzilalcónio e a versão de bolo molhado da celulose microfibrosa. 0 ar foi suspenso na solução . 0,47% de celulose microfibrosa em forma de bolo molhado foi activado numa solução de concentrado de 50% de cloreto de

benzilalcónio com uma misturadora Oster® à velocidade máxima (liquefação) misturando durante 5 minutos. A actividade (% de sólidos) desta forma de bolo molhado de MFC foi cerca de 16% do rendimento de um nivel de MFC activo de 0,075% na solução final. Através de inspeção visual, conseguiu-se uma boa suspensão de ar para a diluição, resultando num ponto de rendimento de 0,45 Pa. A claridade foi muito boa com apenas um pouco de neblina.

Lisboa, 28 de Junho de 2013 11/12

REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de referências citadas pelo Titular tem como único objetivo ajudar o leitor e não forma parte do documento de patente europeia. Ainda que na sua elaboração se tenha tido o máximo cuidado, não se podem excluir erros ou omissões e a EPO não assume qualquer responsabilidade a este respeito.

Documentos de Pedidos de Patente citadas na descrição

DE 10215602, Henkel W00040153 A, Monsanto WO 2006127810 A EP 0120471 A 12/12

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Um sistema de surfactantes catiónicos que compreende celulose microfibrosa numa concentração de 0,05% a 0,09% (m/m), surfactante catiónico de 0,05% a50% (m/m do surfactante activo), e uma partícula suspensa. 2. 0 sistema de surfactantes catiónicos, de acordo com a reivindicação 1, em que a celulose microfibrosa está presente em 0,06%.
3. O sistema de surfactantes catiónicos, de acordo com a reivindicação 1, em que a celulose microfibrosa está presente em 0,075%.
4. O sistema de surfactantes catiónicos, de acordo com a reivindicação 1, em que a celulose microfibrosa está presente em 0,5% a 3% (m/m do surfactante activo).
5. O sistema de surfactantes catiónicos, de acordo com a reivindicação 2, em que o surfactante catiónico está presente em 50% (m/m do surfactante activo).
6. O sistema de surfactantes catiónicos, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, em que a partícula compreende bolhas de ar contidas no seu interior. 1/3 7. 0 sistema de surfactantes catiónicos, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, em que a partícula compreende grânulos contidos no seu interior.
8. Método de preparação de um sistema surfactante, que compreende, a combinação de celulose com água e a sua mistura, adição do surfactante catiónico e depois a sua mistura, adição de uma partícula seguida da sua mistura, em que o sistema resultante é claro e as partículas ficam suspensas no seu interior, em que a celulose microfibrosa está presente numa concentração de 0,05% a 0,09% (m/m) e o surfactante catiónico está presente em 0,05% a 50% (m/m de surfactante activo) .
9. O método da reivindicação 8, em que a celulose microfibrosa está presente em 0,06%.
10. O método da reivindicação 8, em que a celulose microfibrosa está presente em 0,075%.
11. O método da reivindicação 8, em que o surfactante catiónico está presente em 0,1% a 15% (m/m de surfactante activo).
12. O método da reivindicação 8, em que o surfactante catiónico está presente em 50% (m/m de surfactante activo). 2/3 13. 0 método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 12, um produto Lisboa, 28 em que a celulose microfibrosa é preparada como seco, compreendendo um co-agente. de Junho de 2013 3/3