BR0014025B1

BR0014025B1 - composição lìquida estruturada lamelar aquosa.

Info

Publication number: BR0014025B1
Application number: BRPI0014025-2A
Authority: BR
Inventors: Shuman Mitra; Sudhakar Puvvada
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2011-07-12
Also published as: AU7510500A; CN1390250A; ZA200201995B; CA2384793A1; CN1183242C; BR0014025A; WO2001019949A1; EP1220886B1; JP4980531B2; US6426326B1; JP2003509573A; CA2384793C; AU768792B2; EP1220886A1

Description

"COMPOSIÇÃO LÍQUIDA ESTRUTURADA LAMELAR AQUOSA"

Este pedido reivindica o benefício de Pedido Provisório U.S. N2 60/154.265, depositado em 16 de setembro de 1999.

A presente invenção diz respeito às composições de limpeza líquidas do tipo tipicamente usado em composições de gel de banho ou de limpeza de pele, cujas composições são composições de fase lamelar "estruturadas".

Comportamento reológico de todas as soluções tensoativas, incluindo as soluções de limpezas líquidas é fortemente dependente da microestrutura, isto é, da forma e da concentração de micelas ou outras estruturas auto-agrupadas em solução.

Quando existe tensoativo suficiente para formar micelas (concentrações acima da concentração de micela crítica ou CMC), por exemplo, micelas esféricas, cilíndricas (semelhante à bastão) ou discoidais podem formar. Conforme a concentração de tensoativo aumenta, fases cristalinas líquidas ordenadas tais como a fase lamelar, a fase hexagonal ou a fase cúbica podem formar. A fase lamelar, por exemplo, consiste de bicamadas de tensoativo e camadas de água alternadas. Estas camadas não são, no geral, planas mas dobram-se para formar estruturas semelhantes à cebola esférica submícron chamadas de vesícuias ou lipossomas. A fase hexagonal, por outro lado, consiste de micelas cilíndricas longas dispostas em um retículo cristalino hexagonal. No geral, a microestrutura da maior parte dos produtos de cuidado pessoal consiste de micelas esféricas, micelas de bastão ou uma dispersão lamelar.

Como observado acima, as micelas podem ser esféricas ou semelhantes a bastão. As formulações tendo micelas esféricas tendem a ter uma viscosidade baixa e exibem comportamento de cisalhamento Newtoniano (isto é, a viscosidade permanece constante como uma função da taxa de cisalhamento; assim, se a fluidez fácil do produto é desejada, asolução é menos viscosa e, como uma conseqüência, ela também não forma suspensão). Nestes sistemas, a viscosidade aumenta linearmente com a concentração de tensoativo.

As soluções micelares na forma de bastão são mais viscosas porque o movimento das micelas mais longas é restrito. Em uma taxa de cisalhamento crítica, as micelas alinham-se e a solução se torna mais fina ao cisalhamento. A adição de sais aumenta o tamanho de suas micelas na forma de bastão, aumentando a viscosidade de cisalhamento zero (isto é, a viscosidade quando da sedimentação no frasco) que auxilia as partículas em suspensão mas também aumenta a taxa de cisalhamento crítica (o ponto no qual o produto torna-se fino ao cisalhamento; as taxas de cisalhamento críticas mais altas significam que o produto é mais difícil para fluir).

As dispersões lamelares diferem tanto das micelas esféricas quanto das semelhantes a bastão porque podem ter viscosidade de cisalhamento zero alta (por causa do arranjo empacotado fechado das gotícuias lamelares constituintes), embora estas soluções sejam muito finas ao cisalhamento (facilmente distribuída ao fluir). Isto é, as soluções podem se tornar mais finas do que as soluções micelares em bastão em taxas de cisalhamento moderadas. Na formulação das composições de limpeza líquidas, portanto, existe a escolha de usar soluções micelares em bastão (cuja viscosidade de cisalhamento zero, por exemplo, a capacidade de suspensão, não é muito boa e/ou não são muito finas no cisalhamento) ou dispersões lamelares (com viscosidade de cisalhamento zero mais alto. Por exemplo, melhor suspensão e ainda são muito finas no cisalhamento).

Tais composições lamelares são caracterizadas pela viscosidade de cisalhamento zero alto (boa para suspensão e/ou estruturação) enquanto simultaneamente é muito fina no cisalhamento tal que é facilmente distribuída ao fluir. Tais composições possuem uma aparência "cheia", semelhante à loção que comunica sinais deumidificação melhorados.

Para formar tais composições lamelares, entretanto, algumas conciliações devem ser feitas. Primeiro, quantidades geralmente mais altas de tensoativo são requeridas para formar a frase lamelar. Assim, é freqüentemente necessário adicionar tensoativos auxiliares e/ou sais que não são desejáveis nem necessários. Em seguindo lugar, apenas certos tensoativos formarão esta fase e, portanto, a escolha dos tensoativos é restrita.

Em resumo, as composições lamelares são, no geral, mais desejáveis (especialmente para emoliente em suspensão e para fornecer estéticas ao consumidor), mas mais caras em que, no geral requerem mais tensoativo e são mais restritas na faixa de tensoativos que possam ser usados.

Quando soluções micelares de bastão são usadas, também requerem freqüentemente o uso de estruturantes externos para melhorar a viscosidade e para suspender as partículas (mais uma vez, porque têm viscosidade de cisalhamento zero mais baixa do que as soluções de fase lamelar). Para isto, os carbômeros e as argilas são freqüentemente usadas. Em taxas de cisalhamento mais altas (como na distribuição de produto, aplicação do produto ao corpo ou esfregar com as mãos), visto que as soluções micelares em bastão são menos finas no cisalhamento, a viscosidade da solução permanece alta e o produto pode ser viscoso e espesso. Os produtos com base na dispersão lamelar, tendo viscosidade de cisalhamento zero mais alta, podem manter em suspensão mais facilmente emolientes e são tipicamente mais cremosos. Mais uma vez, entretanto, são, no geral, mais caros de fabricar (por exemplo, são restritos a quais tensoativos possam ser usados e freqüentemente requerem concentrações mais altas de tensoativos).

No geral, as composições de fase lamelar são fáceis de identificar pela sua forma cônica focai característica e textura de camada oleosa enquanto a fase hexagonal exibe textura angular semelhante a leque. Ao contrário, as fases micelares são opticamente isotrópicas.Deve ser entendido que as fases lanielares podem ser formadas em uma ampla variedade de sistemas tensoativos usando-se uma ampla variedade de "indutores" de fase lamelar como descrito, por exemplo, na USP N2 5.952.286 intitulada "Liquid Cleansing Composition Comprising Soluble, Lamellar Phase Inducing Structurant" por Sudhakar Puwada, et al., concedida em 14 de setembro de 1999. No geral, a transição de fase de micela para lamelar é uma função da área média eficaz do grupo principal do tensoativo, do comprimento da cauda estendida e do volume da cauda. Usando-se tensoativos ramificados ou tensoativos com grupos principais menores ou caudas volumosas são também modos eficazes de induzir as transições de micelar de bastão para lamelar.

Um modo de caracterizar as dispersões lamelares inclui medir a viscosidade em taxa de cisalhamento baixa (usando-se por exemplo um Reômetro de Tensão) quando indutor adicional (por exemplo, ácido oleico ou ácido isoesteárico) é usado. Em quantidades mais altas de indutor, a viscosidade de cisalhamento baixa aumentará significantemente.

Um outro modo de medir dispersões lamelares é usando a microscopia eletrônica de fratura congelada. As micrografias, no geral, mostrarão a microestrutura lamelar e a organização empacotada fechada das gotículas lamelares (no geral, na faixa de tamanho de cerca de 2 mícrons).

Um problema com certas composições de fase lamelar é que tendem a perder a sua estabilidade lamelar em temperaturas mais frias (por exemplo, -17,8°C a 7,2°C (O a 45°F)). Embora não se deseje estar ligado pela teoria, isto pode ser porque, em condições frias, as gotículas de óleo tornamse menos flexíveis e a estrutura esférica que caracteriza a interação lamelar se rompe em folhas lamelares.

Os requerentes verificaram que o uso de tensoativos contendo níveis salinos baixos melhora a estabilidade ao congelamento/ descongelamento em formulações líquidas estruturadas de lavagem pessoal.A capacidade de um líquido estruturado para manter a viscosidade sob condições congeladas/descongeladas é extremamente desejável para demonstrar umidificação e estética. Os requerentes verificaram que a combinação de tensoativos anfotéricos e aniônicos e estruturantes lamelares solúveis e insolúveis, com óleo cria um líquido estruturado estável com excelente estabilidade de viscosidade no congelamento/descongelamento em conjunção com teor salino global baixo.

Por exemplo, quando cocoamidopropil betaína de sal baixo é adicionada à formulação líquida contendo os seguintes compostos: um tensoativo aniônico como o lauril éter sulfato de sódio, níveis altos de um emoliente tal como óleo de semente de girassol e um ácido graxo estruturante lamelar como o ácido láurico ou isoesteárico; um líquido estruturado com excelente viscosidade no congelamento/descongelamento é produzido. O papel do sal (por exemplo, NaCl) na cocoamidopropil betaína para afetar a sua estabilidade é claramente observado pela estabilidade deficiente ao congelamento/descongelamento dos líquidos estruturados contendo cocoamidopropil betaína contendo teor de sal mais alto.

Do mesmo modo, quando o lauril éter sulfato de sódio de baixo teor de sal é adicionar a uma formulação líquida similar com lauroanfoacetato de sódio, a formulação exibe estabilidade melhorada ao congelamento/descongelamento. Além disso, a presença de sal separadamente adicionado à fórmula lamelar também piora a estabilidade ao congelamento/descongelamento. Portanto, os líquidos estruturados contendo tensoativos com níveis de sal baixos, preferivelmente abaixo de cerca de 1,1% em peso são estáveis depois de serem submetidos às temperaturas baixas, especialmente com respeito à sua viscosidade.

Foi ainda verificado que esta relação, no geral inversa, com o sal e a estabilidade da viscosidade ao congelamento/descongelamento não é aplicável onde tensoativos aniônicos ramificados compreendem cerca de 50%a 100% do tensoativo aniônico na formulação estruturada. Estes tensoativos aniônicos incluem éter sulfatos de metal alcalino ramificados C10-C22, preferivelmente de alquila C10-C16 ramificados (isto é, tendo pelo menos uma ramificação da porção alquila do éter sulfato de alquila). Tais tensoativos aniônicos já fornecem estabilidade melhorada ao congelamento/ descongelamento em composições líquidas estruturadas em relação às composições que não compreendem o éter sulfato de metal alcalino, de alquila C10-C22 como divulgado pelos Requerentes no Pedido de Patente U.S. co-pendente S/N 09/286042.

Mais especificamente, a invenção compreende umacomposição de limpeza líquida, em que o líquido está em uma fase lamelar, compreendendo um sistema de tensoativo, preferivelmente um sistema que contenha pelo menos cerca de 5 porcento em peso de compostos ativos de superfície. A composição da invenção também inclui um tensoativo anfotérico e/ou zwitteriônico presentes em cerca de 3 a 30 porcento em peso. A composição da invenção também contém pelo menos um ou mais tensoativos aniônicos presentes em cerca de 2 a 40 porcento em peso. A composição da invenção também contém um composto estruturante lamelar presente em cerca de 0,5 a 10 porcento em peso. A composição da invenção tem uma viscosidade inicial na faixa de cerca de 15.000 a 300.000 centipoise (cps) medidos a 0,5 RPM usando-se um fuso A de barra em T usando-se o procedimento descrito abaixo. A composição da invenção também tem uma viscosidade de congelamento/descongelamento (medida depois de pelo menos um ciclo de -17,8°C a 21,10C (0°F a 70°F)) tendo uma queda percentual (se alguma) em relação à viscosidade inicial de não mais do que cerca de 35 porcento. A viscosidade inicial é aqui definida como aquela definida a 21,10C (70°F) para a composição da invenção que nunca foi congelada.

A viscosidade de congelamento/descongelamento é do mesmo modo definida como a viscosidade obtida depois de pelo menos 1 ciclo decongelamento/descongelamento.

A composição da invenção também tem preferivelmente uma concentração de eletrólito forte de cerca de 1,1 porcento em peso ou menos. Alternativamente, a composição da invenção tem preferivelmente uma relação percentual em peso de tensoativo aniônico para eletrólito forte na faixa de 8:1 a 100:1, preferivelmente de 10:1 a 50:1. Similarmente, a composição da invenção preferivelmente tem uma relação percentual em peso de tensoativo anfotérico para eletrólito forte na fixa de 3.1 a 100:1, preferivelmente de 5:1 a 50:1. Os eletrólitos fortes são aqueles sais que são completamente dissociados em uma composição de limpeza líquida. Tais sais incluem cloretos e sulfatos de amônio, alcalinos e alcalinos terrosos. Como o termo é aqui usado, eletrólito forte é definido como a quantidade total de cloreto e sulfato na composição da invenção derivados de qualquer fonte, expressos como uma porcentagem em peso. Preferivelmente, o teor de eletrólito forte é minimizado pelo

uso de um tensoativo anfotérico, zwitteriônico ou aniônico de sal baixo ou uma mistura destes na composição da invenção. Um tensoativo de sal baixo na fórmula da invenção é aqui alternativamente definido por R, sendo menor ou igual a 0,15, onde R = [% de sal no tensoativo] / [% de ativo no tensoativo]. Por exemplo, se um tensoativo é 50% ativo contendo 1% de sal, então o valor de R para este tensoativo é de 0,02 e o tensoativo é classificado como um tensoativo de sal baixo. O ativo percentual em uma matéria prima de tensoativo é definido como a concentração dos ingredientes desejados na matéria prima, como é bem conhecido na técnica.

A presente invenção diz respeito às composições de limpezalamelares líquidas, em que o líquido é uma fase lamelar compreendendo um sistema de tensoativo, preferivelmente um sistema que contenha pelo menos cerca de 5 porcento, preferivelmente pelo menos cerca de 10 porcento de compostos ativos de superfície. A composição da invenção também inclui umtensoativo anfotérico e/ou zwitteriônico. Preferivelmente, o tensoativo anfotérico ou zwitteriônico ou uma mistura destes está presente em cerca de 3 a 30 porcento em peso, mais preferivelmente em cerca de 5 a 20 porcento em peso. A composição da invenção também contém pelo menos um tensoativo aniônico. Preferivelmente o tensoativo aniônico está presente em cerca de 2 a 40 porcento em peso, mais preferivelmente em cerca de 5 a 20 porcento em peso. A composição da invenção também contém um estruturante lamelar.

Preferivelmente, o estruturante lamelar está presente em cerca de 0,5 a 10 porcento em peso, mais preferivelmente em cerca de 0,5 a 5 porcento em peso.

A composição da invenção preferivelmente tem uma viscosidade inicial na faixa de cerca de 15.000 a 300.000 centipoises (cps) medida a 0,5 RPM usando-se o fuso A em barra T usando-se o procedimento descrito abaixo. A viscosidade inicial é preferivelmente de 30.000 a 150.000 cps, mais preferivelmente de cerca de 60.000 a cerca de 140.000. A composição da invenção também tem uma viscosidade de congelamento/ descongelamento (medida depois de pelo menos um ciclo, preferivelmente depois de pelo menos 2 ciclos, mais preferivelmente depois de 3 ciclos de ciclos de congelamento/descongelamento de -17,9°C a 21,10C (0°F a 70°F) tendo uma queda percentual (se alguma) em relação à viscosidade inicial de não mais do que cerca de 35 porcento.

A composição da invenção também tem uma concentração de eletrólito forte de cerca de 1,1 porcento em peso ou menos. Alternativamente, a composição da invenção tem uma relação percentual em peso de tensoativo aniônico para eletrólito forte na faixa de 8:1 a 100:1, preferivelmente de 10:1 a 50:1. Similarmente, a composição da invenção tem uma relação percentual em peso de tensoativo anfotérico para eletrólito forte está na faixa de 3:1 a 100:1, preferivelmente de 5:1 a 50:1. Preferivelmente, o teor de eletrólito forte é controlado pelo uso de um tensoativo anfotérico, zwitteriônico ouaniônico de sal baixo ou uma mistura destes na composição da invenção.

O sistema de tensoativo da invenção objeto preferivelmente compreende de a 70% em peso, mais preferivelmente de 10 a 30% em peso da composição e compreende:

(a) pelo menos um tensoativo aniônico;

(b) pelo menos um tensoativo anfotérico e/ou zwitteriônico;

(c) pelo menos um composto estruturante lamelar; e

(d) opcionalmente um ou mais tensoativos não iônicos, tensoativos catiônicos ou misturas destes.

O tensoativo aniônico (que pode compreender de 2 a 40% em peso da composição total) pode ser, por exemplo, um sulfonato alifático, tal como um sulfonato de alcano primário (por exemplo, C8-C22), dissulfonato de alcano primário (por exemplo, C8-C22), sulfonato de alqueno C8-C22, sulfonato de hidroxialcano C8-C22 ou sulfonato éter de alquil glicerila (AGS); ou um sulfonato aromático tal como o sulfonato de alquil benzeno e outros.

O aniônico também pode ser um sulfato de alquila (por exemplo, sulfato de alquila Ci2-Ci8) ou sulfato de éter alquílico (incluindo os sulfatos de éter de alquil glicerila) e outros. Entre os sulfatos de éter alquílico estão aqueles tendo a fórmula:

RO(CH2CH2O)nSO3M

em que R é uma alquila ou alquenila tendo de 8 a 18 carbonos, preferivelmente de 12 a 18 carbonos, η tem um valor médio maior do que 1,0, preferivelmente entre 2 e 3; e N é um cátion de solubilização tal como sódio, potássio, amônio ou amônio substituído. Os lauril éter sulfatos de amônio e sódio são preferidos.

Os aniônicos também pode4m ser sulfossuccinatos de alquila (incluindo os mono e dialquílicos, por exemplo, sulfossuccinatos C6-C22); tauratos de alquila e de acila, sarcossinatos de alquila e de acila, sulfoacetatos, fosfatos de alquila C8-C22 e fosfatos, ésteres de alquilfosfato eésteres de alcoxil alquil fosfato, lactatos de acila, succinatos e maleatos de monoalquila C8-C22, sulfoacetatos e isetionatos de acila e outros.

Os sulfossuccinatos podem ser sulfossuccinatos de monoalquila, tendo a fórmula:

R4O2CCH2CH (SO3M) CO2M; sulfossuccinatos de amido-MEA da fórmula R4C0NHCH2CH202CCH2CH (SO3M) CO2M em que R4 varia de alquila C8-C22 e M é um cátion de solubilização;

sulfossuccinatos de amido-MIPA da fórmula RCONH (CH2) CH (CH3) (SO3M) CO2M onde M é como definido acima.

Também estão incluídos os sulfossuccinatos de citrato alcoxilados e sulfossuccinatos alcoxilados tais como o seguinte

<formula>formula see original document page 11</formula>

em que η = 1 a 20; e M é como definido acima. Os sarcossinatos são, no geral indicados pela fórmula RCON (CH3) CH2CO2M, em que R varia de alquila C8 a C20 e M é um cátion de solubilização.

Os tauratos são, no geral identificados pela fórmula: R2CONR3CH2CH2SO3Mem que R9 varia de alquila C8-C2O, R7 varia de alquila C1-C4 e M é um cátion de solubilização.

Uma outra classe de aniônicos são carboxilatos tal como segue:

R-(CH2CH2O)nCO2M em que R é alquila de C8 a C20 ; η é de O a 20; e M é como definido acima.

Um outro carboxilato que pode ser usado é o carboxilatopolipeptídico de amido alquila tal como, por exemplo, Monteine LCQ® pela Seppic.

Um outro tensoativo que pode ser usado é o isetionato de acila C8-Ci8. Estes ésteres são preparados pela reação entre isetionato de metal alcalino com ácidos graxos alifáticos mistos tendo de 6 a 18 átomos de carbono e um valor de iodo de menos do que 20. Pelo menos 75% dos ácidos graxos mistos têm de 12 a 18 átomos de carbono e até 25% têm de 6 a 10 átomos de carbono.

Os isetionatos de acila, quando presentes, variarão, no geral de cerca de 0,5 a 15% em peso da composição total. Preferivelmente, este componente está presente de cerca de 1 a cerca de 10%.

O isetionato de acila pode ser um isetionato alcoxilado tal como descrito na Patente U.S. 5.393.466, intitulada "Fatty Acid Esters of Polyalkoxylated Isethionic Acid" concedida em 28 de fevereiro de 1995 a Ilardi et aL, por meio deste incorporada por referência no Pedido objeto. Este composto tem a fórmula geral

<formula>formula see original document page 12</formula>

em que R é um grupo alquila tendo de 8 a 18 carbonos, m é um número inteiro de 1 a 4, X e Y são hidrogênio ou um grupo alquila tendo de 1 a 4 carbonos e M+ é um cátion monovalente tal como, por exemplo, sódio, potássio ou amônio.

Os tensoativos zwitteriônicos adequados são exemplificados por aqueles que podem ser amplamente descritos como derivados de compostos de amônio, fosfônio e sulfônio quaternários alifáticos, em que os radicais alifáticos podem ser de cadeia reta ou ramificada e em que um dos substituintes alifáticos contém de cerca de 8 a cerca de 18 átomos de carbono e um contém um grupo aniônico, por exemplo, carbóxi, sulfonato, sulfato, fosfato ou fosfonato. Uma fórmula geral para estes compostos é:<formula>formula see original document page 13</formula>

em que R2 contém um radical alquila, alquenila ou hidróxi alquila de cerca de 8 a cerca de 18 átomos de carbono, de 0 a cerca de 10 porções de óxido de etileno e de 0 a cerca de 1 porção glicerila; Y é selecionado do grupo que consiste de átomos de nitrogênio, fósforo e enxofre; R3 é um grupo alquila ou monoidroxialquila contendo cerca de 1 a cerca de 3 átomos de carbono; X é 1 quando Y é um átomo de enxofre e 2 quando Y é um átomo de nitrogênio ou fósforo; R4 é um alquileno ou hidroxialquileno de cerca de 1 a cerca de 4 átomos de carbono e Z é um radical selecionado do grupo que consiste de grupos carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfonato e fosfato.

Os exemplos de tais tensoativos incluem:

4-[N,N-di(2-hidroxietil)-N-octadecilamônio]-butano-l-carboxilato;

5-[S-3-hidroxipropil-S-hexadecilsulfônio]-3-hidroxipentano-l-sulfato;

3-[P,P-dietil-P-3,6,9-trioxatetradexocilfosfônio]-2-hidróxi-propano-l-fosfato;

3-[N,N-dipropil-N-3-dodecóxi-2-hidroxipropilamônio]-propano-1 -fosfonato;

3-(N,N-dimetil-N-hexadecilamônio)propano-1 -sulfonato;

3-(N,N-dimetil-N-hexadecilamônio)-2-hidroxipropano-1 -sulfonato;

4-[N,N-di(2-hidroxietil)-N-(2-hidroxidodecil)amônio]-butano-1 -carboxilato;

3-[S-etil-S-(3-dodecóxi-2-hidroxipropil)sulfônio]-propano-l-fosfato;

3-[P,P-dimetil-P-dodecilfosfônio]-propano-1 -fosfonato; e

5-[N,N-di(3-hidroxipropil)-N-hexadecilamônio]-2-hidróxi-pentano-l-sulfato.

Os detergentes anfotéricos que podem ser usados nesta invenção incluem pelo menos um grupo ácido. Este pode ser um grupo deácido carboxílicos ou um fosfônico. Estes incluem nitrogênio quaternário e portanto são aminoácidos quaternários. Devem incluir, no geral, um grupo alquila ou alquenila de 7 a 18 átomos de carbono. Devem usualmente concordar com uma fórmula estrutural global:

<formula>formula see original document page 14</formula>

onde R1 é alquila ou alquenila de 7 a 18 átomos de carbono;

R2 e R3 são cada um independentemente alquila, hidroxialquila ou carboxialquila de 1 a 3 átomos de carbono;

η é de 2 a 4;

m é de 0 a 1;

X é alquileno de 1 a 3 átomos de carbono opcionalmente substituídos com hidroxila, e

Y é -CO2- ou -SO3-

Os detergentes anfotéricos adequados dentro da fórmula geral acima incluem betaínas simples da fórmula:

<formula>formula see original document page 14</formula>

e amido betaínas da fórmula:

<formula>formula see original document page 14</formula>

onde m é 2 ou 3.

Em ambas as fórmulas R1, R2 e R3 são como anteriormente definidos. R1 pode ser, em particular, uma mistura de grupos alquila C12 e Ci4 derivados de coco de modo que pelo menos metade, preferivelmente pelomenos três quartos dos grupos R1 têm de IOa 14 átomos de carbono. R2 e R3 são preferivelmente metila. Uma betaína adequada é a cocoamidopropil betaína.

Uma outra possibilidade é que o detergente anfotérico seja uma sulfobetaína da fórmula:

<formula>formula see original document page 15</formula>

onde m é 2 ou 3 ou variantes destas em que -(CH2)3SO"3 é substituído por:

<formula>formula see original document page 15</formula>

Nestas fórmulas R15 R2 e R3 são como anteriormentedebatidos.

Os anfoacetatos e os dianfoacetatos também são intencionados a estar abrangidos nos compostos zwitteriônicos e/ou anfotéricos possíveis que podem ser usados, especialmente anfoacetatos C8 - C20 ou misturas destes e outros. Um anfoacetato adequado é o laurilanfoacetato de sódio.

O tensoativo anfotérico/zwitteriônico, quando usado, no geral,compreende de 3 a 30%, preferivelmente de 5 a 20% em peso, mais preferivelmente de 10 a 20% da composição.

Um sistema de tensoativo preferido da invenção compreende o

seguinte:

tensoativo aniônico (por exemplo, alquil éter sulfato de metalalcalino), 2 a 50%, e

tensoativo anfotérico (por exemplo, alquil betaína ou anfoacetato de alquila), 3 a 20%.

O sistema de tensoativo também pode opcionalmente compreender um tensoativo não iônico.

O não iônico que pode ser usado inclui em particular os produtos de reação de compostos tendo um grupo hidrofóbico e um átomo de hidrogênio reativo, por exemplo, álcoois, ácidos, amidas ou alquil fenóis alifáticos com óxidos de alquileno, especialmente óxido de etileno sozinho ou com óxido de propileno. Os compostos detergentes não iônicos específicos são condensados de alquil (C6-C22) fenóis óxido de etileno, os produtos de condensação de álcoois lineares ou ramificados, primários ou secundários (C8-C18) alifáticos com óxido de etileno e produtos fabricados pela condensação de óxido de etileno com os produtos de reação de óxido de 15 propileno etilenodiamina. Outros compostos detergentes chamados de não iônicos incluem os óxidos de amina terciária de cadeia longa, os óxidos de fosfina terciária de cadeia longa e sulfóxidos dialquila e outros.

Os não iônicos também podem ser amida de açúcar, tal como uma amida de polissacarídeo. Especificamente, o tensoativo pode ser uma das lactobionamidas descritas na Patente U.S. 5.389.279 intitulada "Compositions comprising nonionic glycolipid surfactants" concedida em 14 de fevereiro de 1995 a Au et al., que é por meio deste incorporada por referência ou pode ser uma das amidas de açúcar descritas na Patente Ns 5.009.814 intitulada "Use of n-polyhydroxyalkyl fatty acid amides as thickening agents for liquid aqueous surfactant systems" concedida em 23 de abril de 1991 a Kelkenberg, por meio deste incorporada no pedido objeto por referência.

Outros tensoativos que podem ser usados estão descritos na Patente U.S. 3.723.325 concedida a Parran Jr. e tensoativos não iônicos depolissacarídeo alquílico como divulgados na Patente U.S. 4.565.647 intitulada "Foaming surfactant compositions", concedida em 21 de janeiro de 1986 a Llenado5 ambas as quais também estão incorporadas no pedido objeto por referência.

Os polissacarídeos alquílicos preferidos sãoalquiipoliglicosídeos da fórmula:

R2O (CnH2nO)t (glicosila)x

em que R é selecionado do grupo que consiste de alquila, alquilfenila, hidroxialquila, hidroxialquilfenila e misturas destes em que os grupos alquila contêm de cerca de 10 a cerca de 18, preferivelmente de cerca de 12 a cerca de 14 átomos de carbono, η é de O a 3, preferivelmente 2; t é de O a cerca de 10, preferivelmente de 0 e χ é de 1,3 a cerca de 10, preferivelmente de 1,3 a cerca de 2,7. A glicosila é preferivelmente derivada da glicose. Para preparar estes compostos, o álcool ou o álcool alquilpolietóxi é formado primeiro e depois reagido com glicose ou uma fonte de glicose para formar o glicosídeo (ligação na posição 1). As unidades de glicosila adicionais podem ser então ligadas entre a sua posição 1 e as posições de unidades de glicosila precedentes 2, 3, 4 e/ou 6, preferível e predominantemente na posição 2.

O não iônico preferível compreende de 0 a 10% em peso dacomposição.

As composições da invenção utilizam cerca de 0,5% a 10% em peso, preferivelmente de 0,5 a 5% em peso de um agente estruturante que atua nas composições para formar uma fase lamelar. Tal fase lamelar permite que as composições mantenham mais facilmente partículas em suspensão (por exemplo, partículas de emoliente) embora ainda mantenha boas propriedades de finura no cisalhamento. A fase lamelar também provê os consumidores com a reologia desejada ("cheia").

O estruturante é preferivelmente um ácido graxo ou derivadode éster deste, um álcool graxo ou triidroxiestearina e outros. Mais preferivelmente o estruturante é selecionado do grupo que consiste de ácido láurico ou isoesteárico ou triidroxiestearina.

Os exemplos de ácidos graxos que podem ser usados são ácidos C10-C22 tais como os seguintes: ácido láurico, ácido oleico, ácido isoesteárico, ácido linoleico, ácido linolênico, ácido ricinoleico, ácido elaídico, ácido araquidônico, ácido miristoleico e ácido palmitoleico e outros. Os derivados de éster incluem isoestearato de propileno glicol, oleato de propileno glicol, isoestearato de glicerila, oleato de glicerila e diisoestearato de poliglicerila e outros.

Um dos benefícios principais da invenção é a capacidade para colocar em suspensão partículas de óleo/emoliente em uma composição de fase lamelar. Os seguintes óleos/emolientes podem ser opcionalmente colocados em suspensão nas composições da invenção.

Várias classes de óleos são apresentadas abaixo:

Óleos vegetais: óleo de amendoim, óleo de mamona, manteiga de cacau, óleo de coco, óleo de milho, óleo de semente de algodão, óleo de oliva, óleo de semente de palmeira, óleo de colza, óleo de semente de açafroa, óleo de semente de gergelim e óleo de soja e outros.

Esteres: miristato de butila, palmitato de cetila, deciloleato, laurato de glicerila, ricinoleato de glicerila, estearato de glicerila, isoestearato de glicerila, laurato de hexila, palmitato de isobutila, estearato de isocetila, isoestearato de isopropila, laurato de isopropila, linoleato de isopropila, miristato de isopropila, palmitato de isopropila, estearato de isopropila, monolaurato de propileno glicol, ricinoleato de propileno glicol, estearato de propileno glicol e isoestearato de propileno glicol e outros.

Gorduras animal: álcoois de lanolina acetilados, lanolina, banha de porco, óleo de mink e sebo e outros.

Outros exemplos de óleo/emolientes incluem óleo mineral,vaselina, óleo de silicona tal como dimetil polisiloxana, lauril e miristil lactato e outros.

O emoliente/óleo é, no geral, usado em uma quantidade de cerca de 0 a 70%, preferivelmente de 5 a 40% em peso da composição. No geral, deve compreender não mais do que 70% da composição.

Além disso, as composições da invenção podem incluir ingredientes opcionais como segue:

Solventes orgânicos, tais como etanol; espessantes auxiliares, agentes seqüestrantes, tais como etilenodiaminotetraacetato de tetrasódio (EDTA), EHDP ou misturas em uma quantidade de 0,01 a 1%, preferivelmente de 0,01 a 0,05% e agentes colorantes, opacificadores e perolizadores tais como estearato de zinco, estearato de magnésio, T1O2, EGMS (monoestearato de etileno glicol) ou Lytron 621 (copolímero de estireno/acrilato); todos os quais são úteis no realce da aparência ou das propriedades cosméticas do produto.

As composições podem ainda compreender antimicrobianos tais como éter 2-hidróxi-4,2',4'-triclorobifenílico (DP300); conservantes tais como dimetiloldimetilidantoína (Glydant XL1000), parabenos, ácido sórbico, etc.

As composições também podem compreender coco acil mono ou dietanol amidas como reforçadores de espuma.

Os antioxidantes tais como, por exemplo, hidroxitolueno butilado (BHT) podem ser usados vantajosamente em quantidades de cerca de 0,01% ou superiores se apropriado.

Os condicionadores catiônicos que podem ser usados incluem

Quatrisoft LM-200 Polyquaternium-24, Merquat Plus 3330 - Polyquaternium 39 e condicionadores do tipo Jaguar®.

Um outro ingrediente opcional que pode ser adicionado são os polímeros de desfloculação tais como são divulgados na Patente U.S.5.147.576 intitulada "Liquid Detergent Composition in the Form of Lamellar Droplets Containing a Deflocculating Polymer", concedida em 15 de setembro de 1992 a Montague, por meio deste incorporada por referência.

Outros ingredientes que podem ser incluídos são esfoliantes tais como pérolas de polioxietileno, folhas de casca de noz e sementes de damasco e outros.

As composições da invenção, como observado, são composições lamelares. Em particular, a fase lamelar compreende de 20 a 80%, preferivelmente de 30 a 65% do volume de fase total. O volume de fase pode ser medido, por exemplo, pelas medições da condutividade ou outras medições que são bem conhecidas por aqueles habilitados na técnica. Embora não se deseje estar ligado pela teoria, acredita-se que o volume de fase superior forneça melhor suspensão de emolientes.

A invenção será agora descrita em maiores detalhes por via dos seguintes exemplos não limitantes. Os exemplos são apenas para propósitos ilustrativos e não são intencionados a limitar a invenção de nenhum modo.

Exceto nos exemplos de operação e comparativos ou onde de outro modo explicitamente indicado, todos os números nesta descrição indicando quantidades ou relações de materiais ou condições ou reação, propriedades físicas de materiais e/ou uso devem ser entendidos como modificados pela palavra "cerca de".

Onde usado no relatório descritivo, o termo "compreendendo" é intencionado a incluir a presença de características estabelecidas, inteiros, etapas, componentes mas não exclui a presença ou a adição de uma ou mais características, inteiros, etapas, componentes ou grupos destes.

Todas as porcentagens no relatório descritivo e nos exemplossão intencionados a serem em peso a menos que de outro modo estabelecido.

EXEMPLOS 30

EXEMPLOS 1-2A tabela seguinte claramente mostra o efeito da cocoamidopropil betaína de baixo teor de sal (contendo aproximadamente 0,8% de NaCl) em melhorar a estabilidade da viscosidade ao congelamento/ descongelamento de uma formulação líquida estruturada lamelar usando-se ácido láurico como o estruturante lamelar, comparado com a mesma formulação usando uma cocoamidopropil betaína convencional, comercialmente disponível com um nível de sal residual de 5 a 6%. Comparando-se os Exemplos 1 e 2, os requerentes verificaram uma queda de 50% na viscosidade nas formulações com alto teor de sal contra uma queda de 8,3% na viscosidade nas formulações com baixo teor de sal sob condições de congelamento/descongelamento. R = % de sal no tensoativo/porcentagem de ativo no tensoativo.

Porcentagem em peso

<table>table see original document page 21</column></row><table>

EXEMPLOS 3-4

A tabela seguinte claramente mostra o efeito da cocoamidopropil betaína de baixo teor de sal em melhorar a estabilidade da viscosidade ao congelamento/descongelamento de uma formulação líquida estruturada lamelar usando ácido isoesteárico como o estruturante lamelar, comparada à mesma formulação com uma cocoamidopropil betaína convencional, comercialmente disponível com um nível de sal residual de 5 a 6%. Neste exemplo, um aumento na viscosidade de congelamento/ descongelamento é obtido com a betaína debaixo teor de sal, ao passo que a betaína regular fornece um produto de congelamento/descongelamento que é instável com respeito à viscosidade, etc.

Porcentagem em peso

<table>table see original document page 22</column></row><table>

EXEMPLOS 5-6

A tabela seguinte representa formulações onde o nível de óleo foi diminuído em 5%, com o estruturante sendo o ácido láurico. Mais uma vez, a fórmula com a betaína regular é instável no congelamento/ descongelamento, ao passo que uma usando a betaína com baixo teor de sal sofre uma perda de viscosidade no congelamento/descongelamento de 22,2%:

Porcentagem em peso

<table>table see original document page 22</column></row><table>

EXEMPLOS 7-8A tabela seguinte representa formulações com betaína com quantidades diferentes de sal. No primeiro exemplo (#7) usando a betaína de baixo teor de sal existe um aumento de 5% na viscosidade de congelamento/ descongelamento ao passo que, no exemplo #8 que usou a betaína regular, existe uma diminuição de 43% na viscosidade de congelamento/descongelamento que é relacionada ao sal na betaína.

Porcentagem em peso

<table>table see original document page 23</column></row><table>

As medições de viscosidade foram feitas de acordo com oseguinte protocolo:

MEDIÇÃO DA VISCOSIDADE ESCOPO:

Este método abrange a medição da viscosidade do produto acabado.

APARELHO:

Viscosímetro de Brookfield RVT com Acessório Helipath; Mandril, peso e montagem do fecho para acoplamento dabarra T;

Fuso A de barra T;Copos plásticos de diâmetro maior do que 6,35 cm (2,5 polegadas) PROCEDIMENTO:

1. Verificar que o viscosímetro e o suporte helipath são nivelados pela referência com os níveis de bolha na parte de trás do instrumento.

2. Conectar a montagem de mandril/fecho/peso ao viscosímetro (observe as roscas de acoplamento esquerdas).

3. Limpar o fuso A com água deionizada e secar com uma folha de Kimwipe. Deslizar o fuso no fecho e apertar.

4. Ajustar a velocidade rotacional em 0,5 RPM. No caso de um viscosímetro digital (DV) selecionar o modo % e apertar autozero com o motor ligado.

5. Colocar o produto em um copo plástico com diâmetro interno maior do que 6,35 cm (2,5 polegadas). A altura do produto no copo deve ser de pelo menos 7,5 cm (3 polegadas). A temperatura do produto deve estar em 25 °C.

6. Abaixar o fuso dentro do produto aproximadamente 0,64 cm (-1/4 polegada). Ajustar as paradas ajustáveis do suporte helipath de modo que o fuso não toque o fundo do copo plástico ou saia da amostra.

7. Iniciar o viscosímetro e deixar que o dial faça uma ou duas revoluções antes de desligar o suporte helipath. Observar as leituras do dial conforme o suporte helipath passa o meio da sua transversal à jusante.

8. Multiplicar a leitura do dial por um fator de 4.000 e reportar as leituras de viscosidade em cps.

Claims

1. Composição líquida estruturada lamelar aquosa, caracterizada pelo fato de que compreende:um tensoativo selecionado de anfotérico, zwitteriônico oumistura desta;um tensoativo aniônico;um estruturante lamelar selecionado de ácidos graxos, ésteres graxos, triidroxiestearina, álcoois graxos ou misturas destes; eum eletrólito forte presente em uma concentração abaixo de 1uma quantidade predeterminada, a quantidade sendo suficiente para manter 65% ou mais da viscosidade inicial da composição líquida depois do congelamento/descongelamento.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eletrólito forte está presente em um nível igual ou abaixo de 1,1 porcento em peso.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a relação de porcentagem em peso de tensoativo aniônico para o eletrólito forte está na faixa de 8:1 a 100:1.

4. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a relação de porcentagem em peso detensoativo aniônico para o eletrólito forte está na faixa de 10:1 a50:l.

5. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a relação de porcentagem em peso de tensoativo anfotérico para o eletrólito forte está na faixa de 3:1 a 100:1.

6. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a relação de porcentagem em peso de tensoativo anfotérico para o eletrólito forte está na faixa de 5:1 a 50:1.

7. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o tensoativo anfotérico ou zwitteriônico éselecionado de cocoamidopropil betaína ou de um sal de metal alcalino de anfoacetato de alquila.

8. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a-7, caracterizada pelo fato de que a concentração total do tensoativo anfotérico 5 ou zwitteriônico está na faixa de 3 a ---30 porcento em peso da composiçãototal.

9. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a-8, caracterizada pelo fato de que o tensoativo aniônico é selecionado de alquil éter sulfato de metal alcalino ou de amônio, de alquil sarcossinato de metalalcalino ou de amônio, de alquil sulfossuccinato de metal alcalino ou de amônio e de alquil sulfato de metal alcalino ou de amônio ou de mistura destes.

10. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a-9, caracterizada pelo fato de que pelo menos um tensoativo é selecionado de 15 um tensoativo anfotérico, zwitteriônico ou aniônico e o pelo menos umtensoativo tem um valor R menor ou igual a 0,15 ondeR = Γ% de sal no tensoativo] [% de ativo no tensoativo].

11. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a-10, caracterizada pelo fato de que pelo menos um tensoativo é selecionado de lauroanfoacetato de sódio ou cocoamidopropil betaína e o pelo menos umtensoativo tem um valor R menor ou igual a 0,15 ondeR = Γ% de sal no tensoativol [% de ativo no tensoativo].

12. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizada pelo fato de que a concentração de tensoativo aniônico está na faixa de 2 a 40 porcento em peso.

13. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 25 12, caracterizada pelo fato de que o estruturante lamelar é selecionado deácido láurico, ácido isoesteárico, triidroxiestearina, ácido de semente de palmeira, ácido cáprico, ácido oleico e ácido caprílico e misturas destes.

14. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizada pelo fato de que a concentração de estruturante lamelar está na faixa de 0,5 a 10 porcento em peso.

15. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 14, caracterizada pelo fato de que a composição tem uma viscosidade inicial na faixa de 15.000 a 300.000 (cps).

16. Composição de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que a composição tem uma viscosidade inicial na faixa de 30.000 a 150.000 (cps).

17. Composição de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que a composição tem uma viscosidade inicial na faixa de 60.000 a 140.000 (cps).

18. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 17, caracterizada pelo fato de que a sua viscosidade no congelamento/descongelamento está em uma faixa de 65 a 100% da viscosidade inicial da composição depois de um ciclo de congelamento/descongelamento.

19. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 18, caracterizada pelo fato de que a sua viscosidade no congelamento/descongelamento está em uma faixa de 65 a 100% da viscosidade inicial da composição depois de dois ciclos de congelamento/ descongelamento.

20. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 19, caracterizada pelo fato de que a sua viscosidade no congelamento/descongelamento está em uma faixa de 65 a 100% da viscosidade inicial da composição depois de três ciclos de congelamento/ descongelamento.

21. Composição de acordo com uma das reivindicações de 1 a 20, caracterizada pelo fato de que a sua viscosidade no congelamento/descongelamento está em uma faixa de 80 a 100% da viscosidade inicial da composição depois de um ciclo decongelamento/descongelamento.

22. Composição líquida estruturada lamelar aquosa, caracterizada pelo fato de que compreende:de 5 a 70 porcento em peso de material ativo de superfície;de 3 a 30 porcento em peso de um ou mais tensoativos 10 anfotéricos ou zwitteriônicos ou uma mistura destes;de 2 a 40 porcento em peso de um tensoativo aniônico;de 0,5 a 10 porcento em peso de um estruturante lamelar selecionado de ácidos graxos, ésteres graxos, álcoois graxos ou triidroxiesterarina; e 15 menos do que 1,1 porcento em peso de um eletrólito forte.

23. Composição de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que o tensoativo anfotérico é o lauroanfoacetato de sódio.

24. Composição de acordo com a reivindicação 22 ou 20 reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que o tensoativo zwitteriônico é a cocoamidopropil betaína.

25. Composição de acordo com uma das reivindicações de 22 a 24, caracterizada pelo fato de que o tensoativo aniônico é selecionado de alquil éter sulfato de metal alcalino ou de amônio, de alquil sarcossinato demetal alcalino ou de amônio, de alquil sulfato de metal alcalino ou de amônio e de alquil sulfossuccinato de metal alcalino ou de amônio.

26. Composição de acordo com uma das reivindicações de 22 a 25, caracterizada pelo fato de que pelo menos um tensoativo é selecionado de um tensoativo anfotérico, zwitteriônico ou aniônico e o pelo menos umtensoativo tem um valor R menor ou igual a 0,15 onde<formula>formula see original document page 29</formula>

27. Composição de acordo com uma das reivindicações de 22a 26, caracterizada pelo fato de que pelo menos um tensoativo é selecionadode lauroanfoacetato de sódio ou cocoamidopropil betaína e o pelo menos umtensoativo tem um valor R menor ou igual a 0,15 onde<formula>formula see original document page 29</formula>