BR102012032697B1 - composições de poliglicerila para cuidados pessoais e método de umedecimento ou condicionamento da pele ou do cabelo - Google Patents

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Abstract

composições e compostos de poliglicerila catiônica. a presente invenção refere-se a composições de poliglicerila que compreendem um ou mais compostos de poliglicerila que têm: (a) uma estrutura de nó que compreende ao menos três unidades de resíduo de glicerila contiguas; (b) um ou mais grupos catiônicos, cada um ligado à estrutura de nó por um grupo de ligação selecionado independentemente; e (c) uma ou mais porções hidrofóbicas, cada uma independentemente (i) ligada à estrutura de nó por um grupo de ligação ou (ii) constituindo uma orção de um dentre o um ou mais grupos catiônicos, sendo que a composição tem um grau médio de polimenzação determinado pelo teste de valor de hidroxila (dpoh) de cerca de 3 a cerca de 20. são também fornecidos compostos de poliglicerila que podem compor tais composições, e usos das composições e compostos de poliglicerila.

Description

(54) Título: COMPOSIÇÕES DE POLIGLICERILA PARA CUIDADOS PESSOAIS E MÉTODO DE UMEDECIMENTO OU CONDICIONAMENTO DA PELE OU DO CABELO (73) Titular: JOHNSON & JOHNSON CONSUMER COMPANIES, INC, Sociedade Norte-Americana. Endereço: GRANDVIEW ROAD, SKILLMAN, NJ 08558, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US) (72) Inventor: MICHAEL J. FEVOLA; FRANK C. SUN; STACEY E. YORK.
Prazo de Validade: 20 (vinte) anos contados a partir de 20/12/2012, observadas as condições legais
Expedida em: 04/12/2018
Assinado digitalmente por:
Liane Elizabeth Caldeira Lage
Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados
1/94
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para COMPOSIÇÕES DE POLIGLICERILA PARA CUIDADOS PESSOAIS E MÉTODO DE UMEDECIMENTO OU CONDICIONAMENTO DA PELE OU DO CABELO.
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a composições e compostos de poliglicerila catiônica que são úteis em uma variedade de aplicações incluindo umedecimento ou condicionamento da pele ou cabelos.
DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA
As composições de cuidados pessoais, por exemplo, loções, condicionadores, cremes de limpeza e similares, tipicamente incluem numerosos ingredientes. Esses ingredientes podem ser usados para estabilizar o produto, fornecer melhor estética, bem como hidratar, condicionar, limpar ou de outro modo tratar o corpo. Por exemplo, os chamados umectantes são uma classe de ingredientes que em geral servem para atrair umidade e retardar evaporação da água a partir da superfície do corpo. Os umectantes comerciais comuns incluem glicerina, propileno glicol, sorbitóis e polietileno glicóis.
Os inventores reconheceram que, para aumentar as opções disponíveis para os designers de produtos para cuidados pessoais, seria desejável ter um material umectante que tivesse funcionalidade adicional, como um ou mais dentre aderência, retenção de umidade, formação de espuma, aumento de viscosidade e suavidade aprimoradas. Além disso, os inventores reconheceram adicionalmente que seria desejável poder ser capaz de harmonizar essas várias propriedades pelo ajuste das proporções e química dos reagentes usados para preparar o material umectante. Adicionalmente, os inventores reconheceram que seria benéfico para o processo de preparação de tal material não ser necessário um processo de etoxilação, devido aos riscos potenciais à saúde e segurança de se trabalhar com material de partida de óxido de etileno.
Consequentemente, a invenção aqui descrita resolve uma ou mais das desvantagens mencionadas acima.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção apresenta compostos de poliglicerila catiôde 09/08/2018, pág. 4/13
2/94 nica que superaram as desvantagens da técnica anterior e propensos a apresentar propriedades benéficas não esperadas. Em particular, os requerentes descobriram que as composições e compostos da presente invenção são propensos a apresentar aderência, retenção de umidade, formação de espuma, construção de viscosidade, suavidade aprimoradas e/ou combinações das mesmas, em comparação com outros compostos umectantes comparáveis (de poliglicerila ou de outras bases).
De acordo com um aspecto, a presente invenção apresenta composições de poliglicerila que compreendem um ou mais compostos de poliglicerila que têm: (a) uma estrutura de nó que compreende ao menos três unidades de resíduo de glicerila contíguas; (b) um ou mais grupos catiônicos, cada um ligado à estrutura de nó por um grupo de ligação selecionado independentemente; e (c) uma ou mais porções hidrofóbicas, cada uma independentemente (i) ligada a uma estrutura de nó por um grupo de ligação ou (ii) constituída de uma porção de um dentre o um ou mais grupos catiônicos.
De acordo com outro aspecto, a presente invenção apresenta compostos de poliglicerila que compreendem um ou mais compostos, com a seguinte fórmula I:
Γ r7 Ί Nu
Jd
Re—N—R4—L3- r L| Hfob1
X2
Rs
c
r2
L2—Ri—N-R3 X1
Hfob2 (O onde, de acordo com essa modalidade:
Z é uma estrutura de nó de poliglicerila que compreende ao menos 3 unidades de resíduo de glicerila contíguas;
3/94
Nu são grupos nucleofílicos selecionados independentemente que são diretamente ligados a Z;
d é o número de grupos nucleofílicos diretamente ligados a Z, e é de 2 a 21;
Li é um grupo de ligação selecionado independentemente que liga Z a Hfobi;
Hfobi é uma porção hidrofóbica selecionada independentemente que compreende 6 a 30 carbonos;
a é o número de Hfob-ι ligados à estrutura de nó Z, cada um através de um L-ι, e é de zero a 10;
l_2 é um grupo de ligação selecionado independentemente que liga Z a um grupo catiônico
-Ri- N-[(R2)(R3)(Hfob2)];
Ri é um alquileno linear ou ramificado selecionado independentemente (-CH- a -C6Hi2-) ou um mono hidróxi alquileno (-CH(OH)- a C6Hh(OH)-);
N é uma átomo de nitrogênio;
R2 é um grupo alquila selecionado independentemente contendo 1 a 4 carbonos (CH3 a C4H9) ou um átomo de hidrogênio;
R3 é um grupo alquila selecionado independentemente contendo 1 a 4 carbonos (CH3 a C4H9) ou um átomo de hidrogênio, ou uma porção hidrofóbica independentemente selecionada;
Hfob2 é uma porção hidrofóbica independentemente selecionada que compreende 6 a 30 carbonos;
X1 é um contraíon aniônico ou ausente;
b é 0 número de (Ri-N-[(R2)(R3)(Hfob2)]) ligados à estrutura de nó, Z, cada um através de um L2, e é de zero a 10;
l_3 é um grupo de ligação selecionado independentemente que liga Z ao grupo catiônico
-R4- N-[(R5)(R6)(R7)];
R4 é um alquileno linear ou ramificado selecionado independentemente (-CH- a -C6Hi2-) ou mono hidróxi alquileno (-CH(OH)- a 4/94
CeíOHJHníOH)-);
Rs, R6. R7 são, cada um, um grupo alquila selecionado independentemente contendo 1 a 4 carbonos (CH3 a C4H9);
X2 é um contraíon aniônico ou ausente;
c é o número de (R4-N-[(R5)(R6)(R7)]) ligado à estrutura de nó, Z, cada um através de um L3, e é de zero a 10;
onde a soma de a e b é de 1 a 10 inclusive; a soma debecédel a10 inclusive; a soma de a, b e c é de 1 a 10 inclusive; e a soma de a, b, c e d é de 3 a 22 inclusive.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é uma representação gráfica de viscosidades de cisaIhamento zero de certas composições da presente invenção e composições comparáveis.
A Figura 2 é uma representação gráfica do valor de hidroxila versus 0 grau de polimerização para um poliglicerol linear.
A Figura 3 é uma representação gráfica do volume máximo de espuma e os valores de volume de espuma de certas composições da presente invenção e composições comparáveis.
A Figura 4 é uma representação gráfica das viscosidades relativas de certas composições da presente invenção e composições comparáveis.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS
Todas as porcentagens mencionadas neste relatório descritivo são porcentagens de quantidade de sólidos/ativos em peso, a menos que de outro modo especificamente mencionado.
Para uso na presente invenção, o termo cuidados com a saúde refere-se aos campos de cuidados pessoais e cuidados médicos, incluindo, mas não se limitando a, cuidados com bebês, tratamento bucal, proteção sanitária, tratamento de pele, incluindo 0 tratamento tópico da pele infantil ou de adultos ou para manter a saúde da pele, otimizar a saúde da pele e/ou otimizar a aparência da pele, cuidado de ferimento, incluindo o tratamento de
5/94 um ferimento para auxiliar no fechamento ou cura de um ferimento e/ou para reduzir a dor ou as cicatrizes associadas ao ferimento, saúde da mulher, incluindo o tratamento de tecido na parte interna ou externa da área vaginal e/ou das mamas, para manter ou aprimorar a saúde de tal tecido ou pele, reparando tal tecido ou pele, reduzindo a irritação de tal tecido ou pele, para manter ou aprimorar a aparência de tal tecido ou pele e aprimorando ou acentuando a função sexual associada a tal tecido ou pele, e similares.
Conforme observado acima, os requerentes descobriram que certas composições de poliglicerila catiônicas podem ser usadas como umectantes aderentes não-etoxilados em várias composições, incluindo composições cosméticas e de cuidados pessoais. As composições resultantes podem ser adequadas para uso como composições de limpeza, enxágue ou composições para serem deixadas sobre a superfície de aplicação. Em particular, os requerentes têm reconhecido benefícios inesperados significativos associados a composições que compreendem um ou mais compostos de poliglicerila que têm: (a) uma estrutura de nó que compreende ao menos três unidades de resíduo de glicerila contíguas; (b) um ou mais grupos catiônicos, cada um ligado à estrutura de nó por um grupo de ligação selecionado independentemente; e (c) uma ou mais porções hidrofóbicas, cada uma independentemente (i) ligada a uma estrutura de nó por um grupo de ligação, ou (ii) constituída de uma porção de um dentre o um ou mais grupos catiônicos.
Em certas modalidades da presente invenção, as composições de poliglicerila catiônicas compreendem ao menos um composto de poliglicerila conforme descrito aqui, de preferência dois ou mais. Em certas modalidades, as composições de poliglicerila da presente invenção compreendem ao menos três, de preferência ao menos quatro e, em determinadas modalidades preferenciais, ao menos cinco compostos de poliglicerila conforme descrito aqui. Em tais modalidades, a composição de poliglicerila tem, de preferência, um grau médio de polimerização determinado pelo teste do valor de hidroxila (DPoh) de cerca de 3 a cerca de 20, por exemplo, de cerca de 3 a cerca de 18 ou de cerca de 3 a cerca de 15.
6/94
Em determinadas modalidades preferenciais, as composições de poliglicerila da presente invenção têm um DPOh de cerca de 3 a cerca de 12 e, com mais preferência ainda, de cerca de 3 a cerca de 10, com mais preferência de cerca de 5 a cerca de 10, com mais preferência de cerca de 7 a cerca de 10, e com mais preferência cerca de 10.
Conforme descrito aqui, o valor de hidroxila (OH#) associado a um material de poliglicerila, definido como o número de miligramas do hidróxido de potássio equivalente ao conteúdo de hidroxila de um grama da amostra, é medido de acordo com o Método oficial Cd 13-60 padrão da American Oil Chemists’ Society (AOCS) Hydroxyl Value. O DPoh do material de poliglicerila é então calculado, com o uso do valor de hidroxila (OH#) do material, de acordo com a seguinte equação:
112.200 -(18X0//#) DP°h ~ (74,05 x OH#) - 56.100
Para fins de clareza apenas, a seguinte descrição geral do valor de hidroxila e o DPoh para um material de poliglicerila são fornecidos. Para o valor de hidroxila, de acordo com o método AOCS acima, uma massa do material conhecida a ser testada (por exemplo, um material de poliglicerila) é reagida com anidrido acético na presença de piridina. O poliol acetilado é então hidrolisado até resultarem poliol e ácido acético. A quantidade de ácido acético liberada durante a reação de hidrólise é determinada pela titulação de KOH na presença de um indicador de fenolftaleína. O valor de hidroxila é então determinado pelo cálculo de mg de KOH necessário para neutralizar a solução contendo um grama de poliol. O DPOH é então calculado com o uso do número de hidroxila através do cálculo acima.
Os versados na técnica reconhecerão que o DPoh é determinado por uma técnica que não distingue entre unidades de repetição lineares e dendríticas (ramificadas ou cíclicas), mas fornece informações referentes ao número de grupos hidroxila por grama de polímero. Os versados na técnica reconhecerão que o número médio de DP (DPn), que tem por base o número médio de unidades de repetição por polímero, pode desviar significativamente do DP0H se certos isômeros, como unidades de
7/94 repetição cíclicas, estiverem presentes (Crowther, M.W. et al., JAOCS, 75, 1867, 1998). Isto é mostrado, por exemplo, na Figura 2, que mostra uma curva teórica do valor de hidroxila vs DPn para o caso de poliglicerol linear puro (quadrados abertos) e uma amostra de poliglicerol contendo 20%, em peso, de unidades de repetição cíclicas. O símbolo fechado em cada linha se aproxima a um valor de hidroxila de 900. Conforme visto na Figura 2, uma mistura 20/80%, em peso, cíclica/linear que produza um valor de hidroxila de 900 tem um DPn de aproximadamente 5,5 (círculo fechado), em comparação com um DPoh de 9 (quadrado fechado).
De acordo com modalidades preferenciais da presente invenção, as composições da presente invenção têm um grau médio de substituição de porções hidrofóbicas por estrutura de nó (por exemplo., a + b) que é maior que zero mas menor que dez, com mais preferência maior que zero mas menor que cinco, e com mais preferência ainda maior que zero mas menor que ou igual a três. Os versados na técnica reconhecerão que a substituição de uma estrutura de nó com porções hidrofóbicas para formar compostos/composições da presente invenção é provavelmente um processo heterogêneo que resulta em dois ou mais compostos de poliglicerila catiônicos diferentemente substituídos, e dessa forma o número médio de porções hidrofóbicas por nó para uma composição pode ser representado por um valor médio com número não inteiro. Um exemplo de cálculo é fornecido: para uma composição que compreende compostos de homopolímero de poliglicerila da Fórmula I (DPOh=10, isto é, que têm 10 unidades de resíduo de glicerila), com cada polímero compreendendo uma composição independente de porções de Hío^ e Hfob2. Se 50 mol% de estruturas de nó Z tem 2 mol de Li-Hfobi, 40 mol% de resíduos de poliglicerila Z tem 1 mol de Li-Hfobi e 10 mol% de resíduos de poliglicerila Z tem 0 mol de LiHfobi, então há 1,4 {2(0,5) + 1(0,4) + 0(0,1) = 1,4} M-R-i-Hfobi por mol de Z.
De acordo com modalidades preferenciais da presente invenção, as composições da presente invenção têm um grau médio de substituição de porções catiônicas por nó (por exemplo., b + c) que é maior que zero mas menor que 10, com mais preferência maior que zero mas menor que 5, e
8/94 com mais preferência ainda maior que zero mas menor que 3. Um exemplo de cálculo é fornecido:para uma composição que compreende compostos de homopolímero de poliglicerila da Fórmula I (DP=10, isto é, que têm 10 unidades de repetição de glicerila), com cada polímero compreendendo uma composição independente de grupos de (-Rr N-[(R2)(R3)(Hphob2)]) hidrofóbico catiônico e (-R4- N-[(R5)(R6)(R7)]) catiônico. Se 60 mol% das estruturas de nó Z tem 2 mol de (-Ri- N-[(R2)(R3)(Hfob2)]), 30 mol% de resíduos de poliglicerila, Z tem 1 mol de (-R-ι- N-[(R2)(R3)(Hfob2)]),10 mol% de resíduos de poliglicerila, Z tem 0 mol de (-Rr N-[(R2)(R3)(Hfob2)}) então há 1,5 {2(0,6) + 1(0,3) + 0(0,1) = 1,5} (-Rr N-[(R2)(R3)(Hfob2)])por mol de Z. De modo similar, se 20 mol% das estruturas de nó, Z tem 2 mol de (-R4- N[(R5)(R6)(R7)]), 50 mol% de resíduos de poliglicerila Z tem 1 mol de (-R4- N[(R5)(R6)(R7)]), 30 mol% de resíduos de poliglicerila, Z tem 0 mol de (-R4- N[(RsXReXR?)]) então há 0,9{ 2(0,2) + 1(0,5) + 0(0,3) = 0,9} (-R4- N[(R5)(R6)(R7)]) por mol de Z. Dessa forma, o grau médio de substituição catiônica por mol de Z é 2,4 {1,5+ 0,9 = 2,4}
De acordo com modalidades preferenciais da presente invenção, as composições da presente invenção têm um grau médio de substituição de porções hidrofóbicas catiônicas por nó {por exemplo., b) que é maior que zero mas menor que 10, com mais preferência maior que zero mas menor que 5, e com mais preferência ainda maior que cerca de 0,5 mas menor que 3. Um exemplo de cálculo é fornecido: para uma composição que compreende compostos de homopolímero de poliglicerila da Fórmula I (DP=10, isto é, que têm 10 unidades de resíduo de glicerila), com cada polímero compreendendo uma composição independente de grupos hidrofóbicos catiônicos (-Ri- N-[(R2)(R3)(Hfob2)]). Se 10 mol% das estruturas de nó Z tem 3 mol de (-Rr N-[(R2)(R3)(Hfob2)]), 30 mol% de resíduos de poliglicerila, Z tem 2 mol de (-Ri- N-[(R2)(R3)(Hfob2)]), 40 mol% de resíduos de poliglicerila, Z tem 1 mol de (-Ri- N-[(R2)(R3)(Hfob2)]), 20 mol% de resíduos de poliglicerila, Z tem 0 mol de (-Rr N-[(R2)(R3)(Hfob2)]) então há 1,3 { 3(0,1) + 2(0,3) + 1(0,4) + 0(0,2) = 1,3} (-Rr N-[(R2)(R3)(Hfob2)])por mol de Z.
De acordo com determinadas modalidades, os compostos da
9/94 presente invenção e as composições que são feitas a partir de tais compostos podem ser adicionalmente ilustrados com referência à fórmula I:
Γ Rz Ί Nu
| Jd
Rs-N-R4—L3- r -u-Hfob!
X2
Rs
- — c
r2 l2—Ri—n-r3
Xi
Hfob2 (l) onde, de acordo com essa modalidade:
Z é uma estrutura de nó de poliglicerila que compreende ao menos 3 unidades de resíduo de glicerila contíguas;
Nu são grupos nucleofílicos selecionados independentemente que são diretamente ligados a Z;
d é o número de grupos nucleofílicos ligados a Z, e é de 2 a 21;
M é um grupo de ligação selecionado independentemente que liga Z a Hfob-i;
Hfobi é uma porção hidrofóbica selecionada independentemente que compreende 6 a 30 carbonos;
a é o número de Hfobi ligado à estrutura de nó Z, cada um através de um L-ι, e é de zero a 10;
L2 é um grupo de ligação selecionado independentemente que liga Z a um grupo catiônico
-Ri- N-[(R2)(R3)(Hphob2)];
Ri é um alquileno linear ou ramificado selecionado independentemente (-CH- a -C6H12-) ou mono hidróxi alquileno (-CH(OH)- a CeHnfOH)-);
N é uma átomo de nitrogênio;
R2 é um grupo alquila selecionado independentemente contendo
10/94 a 4 carbonos (CH3 a C4H9) ou um átomo de hidrogênio;
R3 é um grupo alquila selecionado independentemente contendo 1 a 4 carbonos (CH3 a C4H9) ou um átomo de hidrogênio, ou uma porção hidrofóbica independentemente selecionada;
Hfob2 é uma porção hidrofóbica independentemente selecionada que compreende 6 a 30 carbonos;
X1 é um contraíon aniônico ou ausente;
b é o número de (Ri-N-[(R2)(R3)(Hphob2)]) ligado à estrutura de nó, Z, cada um através de um L2, e é de zero a 10;
l_3 é um grupo de ligação selecionado independentemente que liga Z ao grupo catiônico
-R4- N-[(R5)(R6)(R7)];
R4 é um alquileno linear ou ramificado selecionado independentemente (-CH- a -C6Hi2-) ou monohidroxilalquileno (-CH(OH)- a CeíOHjHuCOH)-);
R5, R6, R7 são, cada um, um grupo alquil ou alquenil selecionado independentemente contendo 1 a 4 carbonos (CH3 a C4H9);
X2 é um contraíon aniônico ou ausente;
c é o número de (R4-N-[(R5)(R6)(R7)]) ligado à estrutura de nó, Z, cada um através de um L3, e é de zero a 10;
onde a soma de a e b é de 1 a 10 inclusive; a soma debecédel a10 inclusive; e a soma de a, b e c é de 1 a 10 inclusive.
As composições da presente invenção compreendem compostos que têm uma estrutura de nó que compreende ao menos três unidades de resíduo de glicerila contíguas. Por unidade de resíduo de glicerila, entendese as unidades de glicerol excluindo os grupos nucleofílicos como grupos hidroxila. As unidades de resíduo de glicerila em geral podem ser representadas como C3H5O para resíduos lineares e dendríticos (Rokicki et al. Green Chemistry., 2005, 7, 52). As unidades de resíduo de glicerila adequadas são formas desidratadas (isto é, um mol de água removido) das seguintes unidades de glicerila: unidades de glicerila lineares -1,4 (Li,4);
11/94 unidades de repetição de glicerila lineares -1,3 (Li,3); unidades de glicerila dendríticas (D); unidades terminais -1,2 (Ti,2); e unidades terminais -1,3 (T13). Os exemplos de tais unidades de repetição e terminais de resíduos de glicerila são mostrados abaixo (no lado direito das setas). A unidade de glicerila correspondente (mostrada no lado esquerdo das setas; incluindo hidroxilas) também é mostrada:
unidades de repetição de glicerila lineares -1,4 (L14)
OH linear 1,4 resíduo linear 1,4 unidades de repetição de glicerila lineares -1,3 (Lii3)
OH resíduo linear 1,3 linear 1,3 unidades de repetição de glicerila dendríticas (D), que levam a compostos ramificados ou cíclicos ramificada ou cíclica (·θ· cíclico
O.
dendrítico resíduo dendrítico unidades 1,2 terminais (T12)
OH terminal 1,2
OH resíduo terminal 1,2
12/94 e unidades 1,3 terminais (T13)
Figure BR102012032697B1_D0001
terminal 1,3 resíduo terminal 1,3
Em certas modalidades, em adição às unidades de resíduo de glicerila, uma estrutura de nó pode compreender uma ou mais unidades de oxialquila adicionais. As unidades de oxialquila podem ser genericamente descritas como -(O-R)- onde R= C1-C4 alquila linear ou ramificada, como CH2CH2-, -CH(CH3)CH2-, e -CH2CH2CH2-, que se origina da reação opcional de comonômeros como 1,2-etanodiol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, car10 bonato de etileno, 1,2 carbonato de propileno, e 1,3 carbonato de propileno. Por exemplo, uma fórmula geral de unidade de resíduo de glicerila e unidade de oxialquila adjacente podem ser ilustradas como:
Figure BR102012032697B1_D0002
e, como exemplo adicional, uma poliglicerila-co-1,3-propanodiol e em conformidade tem a estrutura de nó:
Figure BR102012032697B1_D0003
JW
Conforme será reconhecido pelos versados na técnica, devido à 20 natureza da polimerização dos compostos da presente invenção e a nomenclatura adotada na presente invenção, em certas modalidades, um nó da presente invenção pode incluir, também, um terminal (em relação ao próprio nó) três grupos de alquila de carbono. Por exemplo, mostrado abaixo é um exemplo de nó da presente invenção derivado do glicerol onde, me25 diante polimerização, a estrutura de nó forma sete unidades de resíduo de glicerila com um terminal de grupo alquila de três carbonos identificado como
13/94 resíduo de C3H5 abaixo:
Figure BR102012032697B1_D0004
Resíduo de grupo final
Figure BR102012032697B1_D0005
Os versados na técnica de química de polímero reconhecerão 5 que um poliglicerol, como qualquer polímero típico, compreende unidades de repetição e grupos finais. No caso simples de um polímero formado por condensação de unidades monoméricas (eliminação de água durante a polimerização), os grupos finais compreendem a molécula original, enquanto que a unidade de repetição é derivada do monômero original menos uma molécula de água. Este é 0 caso dos poligliceróis lineares, que podem ser sintetizados com o uso de glicerol monomérico.
A polimerização de glicerol é ilustrada na Figura abaixo, onde w moles de glicerol são polimerizados para formar uma unidade de poliglicerol linear com (1-w) unidades de repetição e 1 grupo final. Para esclarecimento, o grupo final é demarcado por linhas com cerquilhas. Observar que a fórmula da unidade de repetição (C3H6O2) é igual à fórmula da unidade de glicerol (C3H8O3) menos água (H2O). Observar também que a soma de unidades de grupo final [(C3H7O2) mais (OH)] é igual à fórmula de glicerol (C3H8O3) e que (1-w) moles de água são formados como um subproduto da polimerização.
14/94
Figure BR102012032697B1_D0006
Além disso, se este princípio for transportado para a descrição do poliéter desidratado (resíduo de glicerila), pode-se descobrir que o resíduo da unidade de repetição de glicerila teria a fórmula (C3H5O). Notavelmente, o resíduo terminal teria a fórmula (C3H5)
Figure BR102012032697B1_D0007
C3H5O
CqHc
Isto é adicionalmente ilustrado na estrutura abaixo, onde os isômeros da unidade de repetição são demarcados por parênteses (7 unidades de repetição no total) e 0 resíduo de glicerila terminal demarcado por colchetes (1 resíduo de glicerila terminal), produzindo um DP total de 8.
OH
HO, .0,
Grupo final ,·
Mo
OH
Grupo Final
15/94
Em adição às unidades de resíduo terminal C3H5 e unidades de repetição terminal C3H5O, também pode haver unidades de resíduo C3H5O2 e unidades de resíduo terminal C3H5O presentes quando a molécula contém certos isômeros contendo unidades cíclicas com base dendrítica. Isto é ilustrado abaixo, onde as unidades de repetição e terminal são demarcadas por parênteses para um pentaglicerol que contém duas unidades cíclicas com base dendrítica. A menos que de outro modo especificado, as unidades de resíduo de repetição e terminal têm a seguinte fórmula C3H5O.
HO'
-OH
Grupo final C3H6 Unidade de repetição C3H5O;
Figure BR102012032697B1_D0008
t
Unidade de repetição C3H6O;
Unidade de repetição C3O2
De acordo com determinadas modalidades preferenciais, cada estrutura de nó da presente invenção inclui de três a cerca de 20 unidades de resíduo de glicerila (e opcionalmente uma ou mais unidades de oxialquila) e é capaz de ter de 3 a cerca de 21 grupos combinados totais, selecionadas a partir de grupos nucleofílicos, grupos hidrofóbicos (Hfobi), grupos catiônicos (-R4- N-[(R5)(R6)(R7)]), grupos hidrofóbicos catiônicos (-R1- N[(R2)(R3)(Hfob2)]), e combinações de dois ou mais dos mesmos, tanto ligados a isso (para grupos nucleofílicos) ou ligados a isso através de grupos de ligação (para grupos hidrofóbicos, catiônico e/ou hidrofóbicos catiônicos). Em determinadas modalidades preferenciais, a estrutura de nó consiste apenas em átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio a partir das unidades de resíduo de glicerila. Em determinadas modalidades preferenciais, a estrutura de nó consiste apenas de átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio a partir de unidades de resíduo de glicerila e unidades de oxialquila. Em determinadas modalidades preferenciais, todas as unidades de resíduo de glicerila e unidades de oxilalquila opcionais, se houver, da estrutura de nó são contíguas. De acordo com determinadas modalidades, a estrutura de nó
16/94 tem uma razão entre átomos de carbono e átomos de oxigênio (em número) que é de cerca de 2,5 a cerca de 4,5:1, de preferência de cerca de 2,5 a cerca de 3,5:1, como de cerca de 2,6 a cerca de 3,4:1, como de cerca de 2,8 a cerca de 3,4:1.
Exemplos de estruturas de nó adequadas são ilustradas abaixo na descrição de certos exemplos específicos de compostos de poliglicerila catiônicos. Como o versado na técnica prontamente apreciará, a estrutura de nó de poliglicerila inclui uma pluralidade de grupos funcionais de éter e como tal, os compostos podem, ainda, ser descritos como poliéteres.
Conforme descrito acima, os compostos de poliglicerila catiônicos da presente invenção compreendem adicionalmente ao menos um grupo catiônico e pelo menos uma porção hidrofóbica. Um composto da presente invenção pode compreender qualquer combinação adequada e um ou mais grupos catiônicos, grupos hidrofóbicos e/ou grupos hidrofóbicos catiônicos (isto é, um grupo catiônico onde uma porção hidrofóbica constitui uma porção de grupo catiônico) de modo que o composto tenha ao menos um grupo catiônico e pelo menos uma porção hidrofóbica. Por exemplo, em certas modalidades, um composto da presente invenção pode compreender um grupo hidrofóbico catiônico sozinho (ou opcionalmente em combinação com qualquer número adicional de grupos catiônicos separados, grupos hidrofóbicos catiônicos ou grupos hidrofóbicos), ou pode compreender ao menos um grupo catiônico (com ou sem porções hidrofóbicas) e pelo menos um grupo hidrofóbico sozinho (ou opcionalmente em combinação com qualquer número adicional de grupos catiônicos separados, grupos hidrofóbicos catiônicos ou grupos hidrofóbicos).
Qualquer grupo catiônico adequado pode ser ligado à estrutura de nó através de um grupo de ligação em um composto da presente invenção. Grupos catiônicos adequados podem incluir grupos portando uma carga positiva, como, por exemplo, uma amina, incluindo uma amina quaternária ou uma amina terciária (no último caso, uma dos grupos R ligada ao nitrogênio seria um hidrogênio (H)). Em um modalidade preferencial, a porção catiônica é uma amina quaternária. Exemplos de aminas quater17/94 nárias preferenciais incluem aquelas ilustradas pelas estruturas -Rr N[(R2)(R3)(Hfob2)] e -R4- N-[(R5)(R6)(R7)], conforme mostrado na fórmula I, onde Rt e R4 são selecionados independentemente como lineares, ramificado, saturado ou insaturado Ci a C6 cadeias de hidrocarboneto que podem ser opcionalmente substituídos adicionalmente com grupos funcionais nucleofílicos como -OH, -SH ou -NH2; R2, R5, R6, e R7 são selecionados independentemente C-ι a C4 grupos alquila (CH3 a C4Hg) ou hidrogênio (H); R3 é um grupo alquila selecionado independentemente a C4 (CH3 a C4H9), hidrogênio ou uma porção hidrofóbica; e Hfob2 é uma porção hidrofóbica. Exemplos de grupos R1 e R4 preferenciais incluem grupos alquila lineares C1 a C3 ou 2-hidróxi propila. Em determinadas modalidades preferenciais, R1 e R4 são CH2CH(OH)CH2-, Exemplos de grupos alquila Ct a C4 preferenciais incluem hidrogênio, metila, etila, propila, isopropila, butila, terc-butila e isobutila.
As quantidades relativas das porções catiônicas e a posição no composto de poliglicerila podem variar. Desta forma, ambos b e c na fórmula I são cada um independentemente de zero a dez, com mais preferência de zero a 5 e com mais preferência de zero a 3, desde que o número total de porções catiônicas por estrutura de nó, isto é a soma de b e c, é de um a dez inclusive. Em modalidades preferenciais, b é ao menos um. Em determinadas modalidades preferenciais, a soma de b e c é de um a 5, com mais preferência de um a 3, e com mais preferência de um a 2.
Servindo para 0 equilíbrio, cada porção catiônica é contraíons aniônicos X1 e/ou X2 opcionais. Os contraíons aniônicos X1 e X2 são ânions aceitáveis cosmeticamente orgânicos ou inorgânicos. Os ânions inorgânicos típicos são haletos, sulfatos, fosfatos, nitratos e boratos. Da máxima preferência são haletos, especificamente cloreto. Outros contraíons aniônicos orgânicos adequados incluem metossulfato, sulfato de toluoil, nitrato, citrato, taurato, glicolato, lactato, gluconato e benzensulfonato, e similares.
Quaisquer porções hidrofóbicas adequadas (por exemplo Hfobi e Hfob2 na fórmula I) podem ser incorporadas nos compostos da presente invenção. Por porção hidrofóbica, entende-se uma porção não polar que
18/94 contém ao menos um dos seguintes: (a) uma cadeia carbono-carbono de ao menos seis carbonos na qual nenhum dos seis carbonos é um carbono da carbonila ou tem uma porção hidrofílica ligada diretamente a ela; (b) três ou mais grupos silóxi alquila (-[Si(R)2-O]-); e/ou (c) três ou mais grupos oxipropileno em sequência. Uma porção hidrofóbica pode consistir em, ou incluir, grupos lineares, cíclicos, aromáticos, saturados ou insaturados. As porções hidrofóbicas preferenciais incluem 6 ou mais átomos de carbono, com mais preferência de 8 a 30 átomos de carbono, com mais preferência ainda de 10 a 26 átomos de carbono e, com a máxima preferência, de 12 a 24 átomos de carbono. Exemplos de porções hidrofóbicas incluem porções de alquila lineares ou ramificadas, saturadas ou insaturadas, por exemplo alquila C10-C30 linear ou ramificada, saturada ou insaturada, como decila, undecila, dodecila (laurila), tridecila, tetradecila (miristila), pentadecila, hexadecila (cetila, palmitil), heptadecil, heptadecenil, hepta-8-decenil, hepta-8,11decenil, octadecila (estearila), nonadecila, eicosanila, henicosen-12-ila, henicosanila, docosanila (beenila), e similares, bem como benzila. Determinadas porções hidrofóbicas preferenciais incluem heptadecila, heptadecenila, hepta-8-decenila, hepta-8,11-decenila e similares. Outros exemplos de porções hidrofóbicas incluem grupos tais como poli(oxipropileno), poli(oxibutileno), poli(dimetilsiloxano), grupos de hidrocarbonetos fluorados contendo uma cadeia de carbono de pelo menos seis carbonos, em que nenhum dos seis carbonos tem uma porção hidrofílica ligada diretamente a ele, e similares. Exemplos de certas porções hidrofóbicas preferenciais para Hfobi são undecila, pentadecila heptadecenila e hepta-8-decenila, e para Hfob2 são dodecila (laurila), cocoalquila, e estearila.
As quantidades relativas de porções hidrofóbicas e posição no composto de poliglicerila podem variar. Desta forma, ambos a e b na fórmula I são cada um independentemente de zero a dez, com mais preferência de zero a 5 e com mais preferência de zero a 3 desde que o número total das porções hidrofóbicas por estrutura de nó, isto é, a soma de a e b é de um a dez inclusive. Em modalidades preferenciais, b é ao menos um. Em determinadas modalidades preferenciais, a soma de a e b é de um a
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5, com mais preferência de um a 3, e com mais preferência um a 2.
De acordo com determinadas modalidades preferenciais, os compostos da presente invenção são compostos da Fórmula I, onde a soma de a+b+c+d pode ser menor que ou igual a 5, ou maior que 5. Em tais modalidades, se a soma de a+b+c+d for menor que ou igual a 5, então o quociente de a+b+c dividido por a+b+c+d (a+b+c/a+b+c+d) é, de preferência, maior que 0,33. Alternativamente, se a soma de a+b+c+d for maior que 5, então o quociente a+b+c/a+b+c+d é de 0,04 a 0,9. Em certas modalidades mais preferenciais, se a soma de a+b+c+d for maior que 5, então o quociente a+b+c/a+b+c+d é de 0,04 a 0,7, com mais preferência 0,04 a 0,6.
Os compostos da presente invenção podem ter quaisquer grupos de ligação (por exemplo L-i, L2, e/ou L3 na fórmula I) para grupos catiônicos de ligação e/ou grupos hidrofóbicos ao nó. Por ligação ao nó, entende-se que 0 grupo catiônico e/ou grupo hidrofóbico é ligado ao nó com apenas um grupo de ligação entre si. Exemplos de grupos de ligação adequados incluem porções funcionais que, quando ligadas a ao menos dois átomos de carbono formam éteres, ésteres, carbamatos (uretanos), amidas, cetonas ou carbonatos. Ou seja, como será entendido pelo elemento versado na técnica, cada grupo de ligação pode ser selecionado a partir de: -O-, -OC(O)-, -OC(O)N(H)-, -C(O)N(H)-, -C(O)-, -OC(O)O-, e similares. Os grupos de ligação preferenciais incluem ligações de éter de (-O-) e éster -(OC(O)-), com mais preferência ligações de éter para os grupos de ligação L2 e L3 e ligações de éter e éster para os grupo de ligação L-|.
Em certas modalidades, o grupo de ligação que estão presentes (por exemplo L1, L2, e/ou L3) são total ou parcialmente derivados de um grupo hidroxila das unidades de repetição de poliglicerila que foram reagidos no processo de fabricação de composto/composição de poliglicerila catiônica. Por exemplo, se um grupo hidroxila presente em uma poliglicerila é reagido com ácidos graxos sob condições de reação de condensação, então a estrutura de nó resultante terá porções hidrofóbicas covalentemente ligadas a isso por grupos L1 que são grupos funcionais éster (-OC(O)-). De
20/94 acordo com outra modalidade, os vários grupos de ligação podem ser derivados de um reagente difuncional. Por exemplo, se um grupo hidroxila na poliglicerila é reagido com um diisocianato, seguido de reação com um álcool graxo, então o Z resultante será substituído por porções hidrofóbicas covalentemente ligadas à estrutura de nó por grupos l_i que são grupos funcionais carbamato (uretano).
Os compostos de poliglicerila catiônicos da presente invenção podem ter quaisquer grupos nucleofílicos adequados ligados às estruturas de nó. Por grupos nucleofílicos, entende-se grupos funcionais doadores de elétrons como grupos hidroxila (-OH), amino (-NH2) e tiol (-SH). Em uma modalidade preferencial, cada grupo nucleofíiico é um grupo hidroxila (-OH). O número de grupos nucleofílicos d diretamente ligados à estrutura de nó é de 1 a cerca de 21, de preferência de 1 a cerca de 16, e de preferência de 1 a cerca de 11.
Não pretendendo limitarem-se a qualquer das seguintes estruturas, os requerentes fornecem na presente invenção exemplos específicos de compostos dentro do escopo da invenção para adicionalmente ilustrar os compostos da Fórmula I e as composições que compreendem tais compostos. Por exemplo, em determinadas modalidades preferenciais, uma composição da presente invenção pode compreender um composto de poliglicerila catiônico de éter de N-(2-hidróxi propil)-N,N-dimetilauril-1 -cloreto de amônio decagliceril, cuja estrutura idealizada é mostrada abaixo:
OH
OH
OH
21/94
Onde, com referência à fórmula I, (a) Z, representado pela estrutura abaixo, é um resíduo de decagliceril que compreende unidades de resíduo de glicerila [com uma razão C/O de 30/10 = 3]
Figure BR102012032697B1_D0009
(b) d é o número de grupos nucleofílicos (-OH) diretamente fixado a Z e é igual a 9 (c) l_i está ausente (d) Hfobi está ausente (e) a é 0 (f) l_2 é um grupo de ligação de éter que liga Z a R1
O (g) Ri é 2-hidróxi propila
OH (h) N é uma espécie de nitrogênio;
Figure BR102012032697B1_D0010
22/94 (i) R2 é um grupo metila
-ch3 (j) R3 é um grupo metila
-ch3 (k) Hfob2 é uma grupo laurila (l) X1 é 0 contraíon
Cl® (m) b é 1 uma vez que há 1 (L2-Ri-N-[(R2)(R3)(Hfob2)]) porZ (n) L3 está ausente (o) R4 está ausente (p) R5 está ausente (q) R6 está ausente (r) R7 está ausente (s) X2 está ausente (t) c é 0 uma vez que há 0 (L3-R5-N-[(R6)(R7)(R8)]) por Z;
(u) a soma de a e b é igual a 1 (v) e a soma de b e c é 1 (w) e a soma de a, b e c é 1.
Em determinadas modalidades preferenciais, uma composição da presente invenção pode compreender um composto de poliglicerila catiônico de éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,N-dimetilauril-1-amônio) (N-(2-hidróxi propil)-N,N,N-trimetilpropano-1-amônio) octagliceril, cuja estrutura idealizada é mostrada abaixo:
23/94
OH
Figure BR102012032697B1_D0011
(a) Z, representado pela estrutura abaixo, é um resíduo de octaglicerila que compreende unidades de resíduo de glicerila [com uma razão C/O de 22/8 = 2,75]
Figure BR102012032697B1_D0012
(b) d é o número de grupos nucleofílicos diretamente fixados a Z e é igual a 6 (c) L-ι está ausente (d) Hfobi está ausente (e) a é 0 uma vez que não há hidroxilas PG substituídas por (MHfob-i) (f) l_2 é um grupo de ligação de éter que liga Z a R1
24/94 (g) Ri é 2-hidróxi propila
OH (h) N é uma espécie de nitrogênio;
/ © (i) R2 é um grupo metila “CH3 (j) R3 é um grupo metila
---ch3 (k) Hfob2 é uma grupo laurila (l) Xi é o contraíon
Cl® (m) b é 1 uma vez que há 1 (U-RrN-KR^RsXHfob^]) porZ (n) L3 é um grupo de ligação de éter que liga Z a R4
-0--(o) R4 é 2-hidróxi propila
OH (p) Rs é um grupo metila
--- ch3
25/94 (q) R6 é um grupo metila —CH3 (r) R7 é um grupo metila 5
--ch3 (s) X2 é o contraíon
Cl® (t) c é 1 uma vez que há em média 1 (L3-R5-N-[(R6)(R7)(R8)]) por
Z (u) a soma de a e b é igual a 1 (v) e a soma de b e c é 2 (w) e a soma de a, b e c é 2.
Em determinadas modalidades preferenciais, uma composição da presente invenção pode compreender um composto de poliglicerila catiônico éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,N-dimetilcocoalquil-1-amônio) monooleato de decagliceril, cuja estrutura idealizada é mostrada abaixo:
Figure BR102012032697B1_D0013
(a) abaixo, é um resíduo de decagliceril 10, resíduo que compreende unidades de resíduo de glicerila [com uma razão C/O de 30/9 = 3,3]
26/94
Figure BR102012032697B1_D0014
(b) d é o número de grupos nucleofílicos diretamente fixados a Z e é igual a 10 (c) Li é uma ligação de éster
Figure BR102012032697B1_D0015
(d) Hfobi é 8-heptadecenila (e) a é 1 uma vez que há 1 (M-Hfobi) por Z (f) l_2 é um grupo de ligação de éter que liga Z a Ri
-—O—(g) Ri é 2-hidróxi propila
OH (h) N é uma espécie de nitrogênio;
V / © 'x (i) R2 é um grupo metila ~~CH3
27/94 (j) R3 é um grupo metila
-ch3 (k) Hfob2 é grupo cocoalquila que é conhecido dos familiarizados na técnica por ser uma distribuição de C8-Cis saturado e insaturado (com base na distribuição da cadeia C dos ácidos graxos do coco a partir de óleo de coco) (l) X1 é o contraíon
Cl® (m) b é 1 uma vez que há 1 (L2-Ri-N-[(R2)(R3)(Hfob2)]) por Z (n) l_3 está ausente (o) R4 está ausente (p) R5 está ausente (q) R6 está ausente (r) R7 está ausente (s) X2 está ausente (t) c é 0 uma vez que há em média 0 (L3-R5-N-[(R6)(R7)(R8)]) por (u) a soma de a e b é igual a 2 (v) e a soma de b e c é 1 (w) e a soma de a, b e c é 2.
Em determinadas modalidades preferenciais, uma composição da presente invenção pode compreender um composto de poliglicerila catiônico de éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,N-dimetilauril-1-amônio) (N-(2hidróxi propil)-N,N,N-trimetilpropano-1-amônio) monooleato de decagliceril, cuja estrutura idealizada é mostrada abaixo:
28/94
Figure BR102012032697B1_D0016
Onde, com referência à fórmula I, (a) Z, representado pela estrutura abaixo, é um resíduo de decagliceril que compreende unidades de resíduo de glicerila
Figure BR102012032697B1_D0017
(b) d é o número de grupos nucleofílicos diretamente fixados a Z e é igual a 7 (c) Li é uma ligação de éster
Figure BR102012032697B1_D0018
(d) Hfobi é 8-heptadecenila
29/94 (e) a é 1 uma vez que há 1 (h-Hfobi) por Z (f) l_2 é um grupo de ligação de éter que liga Z a Ri
Q----(g) Ri é 2-hidróxi propila
OH (h) N é uma espécie de nitrogênio;
V / © 'x (i) R2 é um grupo metila “CH3 (j) R3 é um grupo metila
--ch3 (k) Hfob2 é grupo cocoalquila que é conhecido dos familiarizados na técnica para ser uma distribuição de Cs-C-is saturado e insaturado
Figure BR102012032697B1_D0019
(l) X1 é 0 contraíon
Cl® (m) b é 1 uma vez que há em média 1 (L2-Ri-N-[(R2)(R3)(Hfob2)]) porZ (n) l_3 é um grupo de ligação de éter que liga Za R4
--O-(o) R4 é 2-hidróxi propila
30/94
Figure BR102012032697B1_D0020
OH (p) R5 é um grupo metila —CH3 (q) R6 é um grupo metila
--ch3 (r) R7 é um grupo metila
-ch3 (s) X2 é o contraíon
Cl© (t) c é 1 uma vez que há em média 1 (L3-R5-N-[(R6)(R7)(R8)]) por Z (u) a soma de a e b é igual a 2 (v) e a soma de b e c é 2 (w) e a soma de a, b e c é 3.
Em determinadas modalidades preferenciais, uma composição da presente invenção pode compreender um composto poliglicerila catiônico de éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,N,N-trimetilpropano-1-amônio) monooleato de decagliceril, cuja estrutura idealizada é mostrada abaixo:
Figure BR102012032697B1_D0021
Onde, com referência à fórmula I
31/94 (a) Z, representado pela estrutura abaixo, é um resíduo de decagliceril que compreende unidades de resíduo de glicerila [com uma razão C/O de 30/10 = 3] (b) ,Λ (c) d é o número de grupos nucleofílicos diretamente fixados a Z e é igual a 10 (d) L-ι é uma ligação de éster
Figure BR102012032697B1_D0022
(e) Hfobi é 8-heptadecenila (f) a é 1 desde que há em média 1 (Li-Hfobi) por Z (g) l_2 está ausente (h) Ri está ausente (i) N é uma espécie de nitrogênio;
Figure BR102012032697B1_D0023
32/94 (j) R2 está ausente (k) R3 está ausente (l) Hfob2 está ausente (m) Xi está ausente (n) b é 1 uma vez que há 1 (L2-Ri-N-[(R2)(R3)(Hfob2)]) por Z (o) l_3 é um grupo de ligação de éter que liga Z a R4
---O----(p) R4 é 2-hidróxi propila
OH (q) R5 é um grupo metila
- ch3 (r) R6 é um grupo metila “CH3 (s) R7 é um grupo metila —CH3 (t) X2 é o contraíon
Cl© (u) c é 1 uma vez que há em média X (L3-R5-N-[(R6)(R7)(R8)]) por (v) a soma de a e b é igual a 1 (w) e a soma de b e c é 1 (x) e a soma de a, b e c é 2.
Métodos de preparo de compostos e composições de poliglicerila catiônicos
33/94
Os compostos e composições de poliglicerila catiônicos desta invenção podem ser sintetizados por rotas sintéticas incluindo, mas não se limitando à reação de compostos contendo nitrogênio com poliglicerol (PG) ou ésteres de poliglicerila (PGE). O PG ou PGE pode ser qualquer de diferentes variedades disponível para comercialização. Os exemplos ilustrativos de materiais de partida de PG e PGE incluem, mas não se limitam a poligliceróis (como Natrulon® H-10 disponível junto à Lonza PLC da Basiléia, Suíça) e ésteres de poliglicerila (como Polyaldo® 10-1-0 KFG e Polyaldo® 10-1-L disponível junto à Lonza PLC) e éteres de poliglicerila (como
Polyglycerin Ether ML10 da Daicel Chemical Industries, LTD. de Hiroshima, Japão)
Um exemplo esquemático de um poliglicerol que tem 11 unidades de repetição de glicerila (DPoh=1 1), que tem Li,3) L1i4, D, T13 e unidades estruturais Ti,2 é mostrado abaixo. Os três carbonos que compreendem cada classe de unidade estrutural foram identificados para fornecer um exemplo detalhado.
OH
Figure BR102012032697B1_D0024
Os reagentes contendo nitrogênio podem ser quaternizados 20 antes ou após a conjugação a PG/PGE. Os reagentes de cationização ilustrativos incluem derivados de epóxi e haloidrina contendo um grupo amina. As estruturas generalizadas de reagentes de partida quaternizados ade34/94 quados são mostradas abaixo:
Figure BR102012032697B1_D0025
epóxi cloroidrina quaternizado quaternizada
As haloidrinas disponíveis para comercialização incluem Quab® 188, 342, 360 e 426 que correspondem a cloreto de 3-cloro-2-hidróxi propilaalquila-dimetil amônio (CHADAC), onde os grupos alquila são respectivamente metil, lauril, cocoalquil e estearil. Um reagente epóxi disponível para comercialização inclui Quab® 151 (cloreto de 2,3-epoxipropiltrimetilamônio). As haloidrinas Quab® são disponíveis comercialmente junto à SKW QUAB Chemicals, Inc de Theodore, AL, EUA.
A haloidrina quaternizada Quab® pode ser reagida com PG ou PGEs na presença de um catalisador base. Em conformidade, em uma modalidade, o método para produção do C-PG inclui a reação de um PG com uma haloidrina quaternizada na presença de um catalisador base. Os catalisadores adequados incluem metal alcalino, particularmente sódio ou potássio, bases, por exemplo, hidróxidos, particularmente NaOH ou KOH, carbonatos, particularmente K2CO3 ou Na2CO3, bicarbonatos, particularmente KHCO3 ou NaHCO3 e aminas terciárias, particularmente aminas terciárias incluindo ao menos um átomo de nitrogênio terciário em um sistema em anel, como 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno (DBU), 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano (DABCO), 4-(dimetilamino)piridina (DMAP), 7-metil1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno (MTBD), quinuclidina, pirrocolina e materiais similares.
Em uma modalidade preferencial, um hidróxido de metal alcalino é utilizado como um catalisador base. Os hidróxidos de metal alcalino adequados incluem hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de cálcio, hidróxido de bário, hidróxido de césio, hidróxido de lítio, hidróxido de
35/94 rubídio e hidróxido de estrôncio. Hidróxido de sódio, potássio e cálcio são preferenciais devido ao custo mais baixo e disponibilidade. Tipicamente, a razão molar entre haloidrina para hidróxido de metal alcalino é 1:0,5 a 1:50, tipicamente 1:1 a 1:4, embora mais usualmente de 1:1 a 1:3, desejavelmente 1:1,03 a 1:2 e particularmente de 1:1,03 a 1:1,5. A razão molar desejada entre haloidrina e hidróxido de metal alcalino pode ser aumentada ou diminuída dependendo da concentração de água na solução. Tipicamente, uma razão molar entre epóxido e hidróxido de metal alcalino é 1:0,01 a 1:50, tipicamente 1:0,01 a 1:10, embora mais usualmente de 1:0,01 a 1:3, desejavelmente 1:0,01 a 1:2 e particularmente de 1:0,01 a 1:1.
Em adição aos compostos da invenção, as reações de síntese típicas podem gerar subprodutos como cloreto de 2,3-propanodiol-trialquilamônio que é produzido a partir de reação colateral de água e o correspondente cloreto de 3-cloro-2-hidroxitrialquilamônio ou hidrólise de cloreto2,3-epoxipropiltrimetilamônio. Em geral, uma quantidade mínima de água é necessária para a reação de cationização prosseguir. Entretanto, aumentar o conteúdo de água acima da quantidade pode levar a um aumento nos produtos secundários. Entretanto, os versados na técnica notarão que as condições de reação que minimizam os produtos secundários devem ser empregados. Apesar da remoção não ser de importância crítica, os produtos secundários de diol podem ser removidos através de uma variedade de processos de separação convencionais incluindo, por exemplo, precipitação, cromatografia em coluna e extração de solvente.
Alternativamente, C-PGs podem ser formados pela reação de PGs ou PGEs com álcoois de haloidrina (isto é 3-cloro-2-hidroxipropanodiol) sob condições ácidas para produzir um intermediários de PG/PGE de haloidrina. Subsequentemente, o produto é reagido com um hidróxido de metal alcalino para produzir um PG/PGE de glicidila que pode ser adicionalmente reagido com um aminoalquila amônio ou alquilamina para produzir um C-PG. Se um alquilamina é empregado, uma etapa de quaternização adicional (isto é, reação com halometano) pode ser empregado para produzir a amina quaternário desejada.
36/94
Alternativamente, C-PGs podem ser formados pela reação de PGs ou PGEs com epicloroidrinas sob condições básicas para produzir PG/PGE funcional de epóxi. Subsequentemente, o PG/PGE funcional de epóxi pode ser reagido com um amina terciária para produzir o C-PG desejado. Se uma amina secundária é empregada no lugar da amina terciária, uma etapa de quaternização adicional (isto é, reação com iodometano) pode ser empregada para produzir uma amina quaternária.
Além disso, os adjuvantes podem ser usados durante etapas sintéticas diferentes. Os adjuvantes típicos incluem, mas não se limitam a: neutralizadores base como ácidos cítrico, acético, tartárico, hidroclórico, e sulfúrico.
As reações sintéticas serão em geral executadas por lote, tipicamente pela mistura dos reagentes em um vaso adequado e permitindoos reagir, normalmente sob agitação, por um tempo adequado. Reagente e/ou catalisador fresco podem ser adicionados ocasionalmente, a intervalos múltiplos ou continuamente durante a reação (operação em semilote). Também é possível usar modos de reação contínuos ou semi-contínuos, caso desejado.
À medida que os PGs ou PGEs são modificados com os reagentes de cationização, a solubilidade do produto pode mudar com base na capacidade hidrofílica/hidrofóbica do reagente de cationização. Dessa forma, os intermediários e os produtos podem ter uma natureza de fase distinta a partir de uma mistura de reação de partida. A reação entre os componentes (geralmente) em fases diferentes será mais lente do que quando eles estão em apenas uma fase. O grau da compatibilidade dos intermediários pode influenciar a velocidade relativa da reação e dessa forma influenciar a distribuição da funcionalização catiônica entre PG/PGEs. Em alguns casos, um sistema líquido de fase única não se formará, gerando dois produtos de reação diferentes (um de cada fase) que podem ser separados e utilizados de acordo. Nestes casos, os parâmetros da reação podem ser ajustados de acordo para favorecer a formação do produto desejado e reduzir a formação do subproduto resultante. Por exemplo, em
37/94 um produto de reação de duas fases resultante da reação de CHADAC com PG-10, uma fase pode compreender um C-PG com um alto grau de funcionalização de alquila dimetil amônio, enquanto a segunda fase pode compreender um C-PG com um baixo grau de funcionalização de alquila dimetil amônio. As duas fases podem ser separadas e coletadas através de qualquer uma de uma variedade de processos de separação convencionais, incluindo, por exemplo, decantação, fracionamento, centrifugação, e/ou extração de solvente.
Tipicamente, as reações para fazer os compostos da invenção podem ser executadas sem a necessidade de um solvente ou diluente, particularmente, uma vez que isto evitará qualquer problema no isolamento do produto desejado. Entretanto, se for desejado, a imiscibilidade física dos materiais de partida pode ser evitada pelo uso de meio de reação inerte, solvente ou diluente adequados; entretanto, a reação é, de preferência, conduzida no lote ou água.
Os solventes adequados são líquidos que permanecem termicamente estáveis durante todo o curso da reação. Exemplos adequados de solventes/diluentes incluem água e solventes apróticos polares.
O solvente e/ou diluente podem ser incluídos na composição de poliglicerila catiônica resultante, deixando o solvente/diluente de reação no produto ou adicionando-os subsequentemente, para reduzir a viscosidade do produto para transporte, armazenamento e/ou uso subsequente. Tipicamente, tais solventes/diluentes serão usados em proporções para produzir formulações tendo de 50 a 90, mais usualmente de 60 a 80 e particularmente cerca de 70%, em peso do produto.
Uma etapa de aquecimento durante a reação pode ser empregada. Durante essa etapa, a temperatura pode ser temperatura ambiente a superambiente, como de 25°C a ao menos 150°C e mais usualmente ao menos 40°C até 90°C, com a faixa de 65 a 85°C sendo em geral adequada.
Tipicamente, os reagentes usados para fazer os compostos da invenção permanecem como líquidos de baixa pressão de vapor nas temperaturas de reação, então a reação pode ser convenientemente executada
38/94 sob condições ambientes de pressão embora uma pressão moderadamente acima da ambiente possa ser usada, caso desejado. É improvável que se deseje usar pressão abaixo da ambiente, mas pela escolha dos reagentes não voláteis adequados, pode ser possível executar a reação em uma pressão moderadamente subambiente.
Em certas etapas de reação, pode ser preferencial aplicar pressão subambiente (isto é, vácuo) para dirigir a reação à conclusão e para remover produtos secundários voláteis. Também pode ser preferencial aplicar pressão subambiente aos reagentes antes da reação para fins de desgaseificação.
Para ajudar a evitar a geração de cor excessiva, as reações de síntese normalmente serão executadas em uma atmosfera amplamente isenta de oxigênio, por exemplo em uma atmosfera de nitrogênio (por exemplo, com o uso de uma manta de nitrogênio ou de aspersão de nitrogênio). Outros gases inertes podem ser usados como argônio. Para produção em maior escala, o cobertor de nitrogênio pode ser menos necessário ou talvez omitido.
Outra forma de reduzir a cor do produto é incluir carbono particulado, particularmente, os assim chamados carvão ativado, ou uma terra de branqueamento, por exemplo, terra diatomácea, na reação para absorver os produtos secundários coloridos. Quando usado, a quantidade de carbono será tipicamente de 0,5 a 2,5 % em peso dos reagentes totais. Logicamente, este carbono ou terra de branqueamento serão geralmente removidos, por exemplo, por filtração, antes dos produtos serem incluídos nas formulações finais. O carvão ativado e um agente redutor podem ser usados juntos na reação, caso desejado. O aprimoramento adicional de cor pode ser obtido pelo tratamento do produto de reação com carbono particulado, particularmente carvão ativado ou descorante, tipicamente de 0,5 a 2,5 % em peso do produto.
De acordo com determinadas modalidades da invenção, as composições de poliglicerila catiônicas são usadas em composições de cuidados pessoais. A composição para cuidados pessoais pode compreender,
39/94 consistir em ou consistir essencialmente em uma base e na composição de poliglicerila catiônica. A base compreende água, tensoativo, e opcionalmente, qualquer um dos vários ingredientes tipicamente usados em produtos para cuidados pessoais.
Quaisquer quantidades de composição de poliglicerila catiônica adequadas para fornecer uma quantidade de gerenciamento eficaz onde este termo da presente invenção significa uma quantidade de composição de poliglicerila catiônica para fornecer uma composição com utilidade de cuidados pessoais. A quantidade de gerenciamento eficaz situa-se, tipicamente, na faixa de 0,005 a cerca de 10 por cento em peso e, com mais preferência, de cerca de 0,01 a 7 por cento em peso e com a máxima preferência de cerca de 0,05 a 5 por cento em peso.
De acordo com determinadas modalidades da invenção, a composição de poliglicerila catiônica é usada na quantidade adequado para fornecer umectância aprimorada, condicionamento aprimorado ou propriedades aantifrisado, propriedades de espuma aprimoradas, viscosidade aprimorada, aprimorada, e ou combinações das mesmas.
De acordo com determinadas modalidades da invenção, a composição de poliglicerila catiônica é usada na quantidade adequada para fornecer propriedades de espuma. Por exemplo, a composição de poliglicerila catiônica pode estar incluída em uma quantidade suficiente de modo que quando a composição para cuidados pessoais é testada de acordo com o teste de espuma conforme descrito abaixo, a composição para cuidados pessoais tem um volume de espuma máx- de pelo menos cerca de 10 ml, de preferência ao menos cerca de 100 ml, com mais preferência pelo menos cerca de 200 ml, com mais preferência pelo menos cerca de 300 ml, com mais preferência pelo menos cerca de 500 ml e, com a máxima preferência, ao menos cerca de 700 ml. De acordo com outras modalidades, a composição de poliglicerila catiônica pode estar incluída em uma quantidade suficiente de modo que quando a composição para cuidados pessoais é testada de acordo com o teste de espuma conforme descrito abaixo, a composição para cuidados pessoais tem uma % de retenção de espuma de
40/94 pelo menos cerca de 50%, de preferência ao menos cerca de 75%, mais preferencialmente ao menos cerca de 90%.
De acordo com determinadas modalidades da invenção a composição de poliglicerila catiônica é usada na quantidade adequado para fornecer viscosidade aprimorada. Por exemplo, a composição de poliglicerila catiônica pode estar incluída em uma quantidade suficiente de modo que quando a composição para cuidados pessoais é testada de acordo com o teste de viscosidade sob taxa de cisalhamento zero, conforme descrito abaixo, a composição para cuidados pessoais tem uma viscosidade relativa de pelo menos cerca de 1,5, com mais preferência pelo menos cerca de 2, com mais preferência pelo menos cerca de 3, com mais preferência pelo menos cerca de 5, com mais preferência pelo menos cerca de 10. Em determinadas modalidades preferenciais, as composições para cuidados pessoais da presente invenção compreendem uma quantidade suficiente de composição de poliglicerila catiônica para atingir uma viscosidade relativa de pelo menos cerca de 2, de preferência cerca de 5, com mais preferência cerca de 10.
De acordo com determinadas modalidades da invenção, a composição de poliglicerila catiônica é usada em uma quantidade adequada para fornecer condicionamento aprimorado e/ou propriedades antifrisado. Por exemplo, a composição de poliglicerila catiônica pode estar incluída em uma quantidade suficiente de modo que quando a composição para cuidados pessoais é testada de acordo com o teste de condicionamento conforme descrito abaixo, a composição para cuidados pessoais tem um força de penteamento média menor que cerca de 170 gramas-força (gf), de preferência menos que cerca de 165 gf, com mais preferência menos que cerca de 160 gf. Em determinadas modalidades preferenciais, as composições para cuidados pessoais da presente invenção compreendem uma quantidade suficiente de composição de poliglicerila catiônica para atingir uma força de penteamento média menor que cerca de 170 gf, de preferência menos que cerca de 165 gf, com mais preferência menos que cerca de 160 gf, e são substancialmente isentos dos outros umectantes conhecidos.
41/94
De acordo com outras modalidades, a composição de poliglicerila catiônica pode estar incluída em uma quantidade suficiente de modo que quando a composição para cuidados pessoais é testada de acordo com o teste antifrisado conforme descrito abaixo, a composição para cuidados pessoais tem uma % de frisado menor que cerca de 20%, de preferência menos que cerca de 15%, com mais preferência menor que cerca de 12%. Em determinadas modalidades preferenciais, as composições para cuidados pessoais da presente invenção compreendem uma quantidade suficiente de composição de poliglicerila catiônica para atingir uma % de frisadomenor que cerca de 20%, de preferência menor que cerca de 15%, com mais preferência menor que cerca de 12, e são substancialmente isentas de outros umectantes conhecidos.
De acordo com determinadas modalidades da invenção, a composição de poliglicerila catiônica é usada em quantidade adequada para fornecer umectância aprimorada. Por exemplo, a composição de poliglicerila catiônica pode estar incluída em uma quantidade suficiente de modo que quando a composição de amostra é testada de acordo com o teste de sorção de água, conforme descrito abaixo, tendo a composição de poliglicerila catiônica uma % Dmassa50 de umidade relativa de sorção maior que cerca de 8, de preferência maior que cerca de 8,5, com mais preferência maior que cerca de 10, com mais preferência ainda maior que cerca de 12. Em determinadas modalidades preferenciais, as composições para cuidados pessoais da presente invenção compreendem uma quantidade suficiente de composição de poliglicerila catiônica para atingir uma % Dmassa50 de umidade relativa de sorção maior que cerca de 8, de preferência maior que cerca de 8,5, com mais preferência maior que cerca de 10, com mais preferência ainda maior que cerca de 12, e são substancialmente isentas de outros umectantes.
Em certas modalidades, as composições úteis na presente invenção podem incluir qualquer variedade de tensoativos adicionais. Os tensoativos podem ser aniônicos, zwiteriônicos (isto é, anfotéricos ou betaína), não-iônicos, ou catiônicos,cujos exemplos estão detalhados abaixo.
42/94
Onde aplicável, os produtos químicos são especificados de acordo com seus nomes da Nomenclatura Internacional de Ingredientes Cosméticos (INCI).
De acordo com determinadas modalidades, os tensoativos aniônicos adequados incluem aqueles selecionados dentre as seguintes classes de tensoativos: sulfatos de alquila, sulfatos de éter alquílico, éter alquílico de monoglicerila, sulfonatos de alquila, sulfonatos de alquilarila, sulfossuccinatos de alquila, sulfosuccinatos de éter alquílico, sulfossuccinamatos de alquila, amidossulfosuccinatos de alquila, carboxilatos de alquila, amidoetercarboxilatos de alquila, succinatos de alquila, sarcosinatos de acila graxa, aminoácidos de acila graxa, tauratos de acila graxa, sulfoacetatos de alquila graxa, fosfatos de alquila e misturas de dois ou mais dos mesmos. Os exemplos de certos tensoativos aniônicos preferenciais incluem:
Sulfatos de Alquila
Figure BR102012032697B1_D0026
o onde R = Cg - C24alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente. Os exemplos incluem Lauril Sulfato de Sódio (R = C12alquila, M+ = Na+), Lauril Sulfato de Amônio (R = C12alquila, M+ = NH3 +), Coco-Sulfato de Sódio (R = alquila de coco, M+ = Na+);
Sulfatos de Éter Alquílico o
Figure BR102012032697B1_D0027
o onde R = Cs - C24alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, n = 1 — 12, e M+ = cátion monovalente. Exemplos incluem lauret sulfato de sódio (R = C12 alquila, M+ = Na+, n = 1 3), lauret sulfato de amônio (R = C12 alquila, M+ = NH3+, n = 1 - 3), e tridecet sulfato de sódio (R = Ci3 alquila, M+ = Na+, n = 1 - 4);
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Sulfatos Monoglicerídeos de Alquila o o
II II Θ©
R-C-O CH, CH—CH2—O-S O M
I II
OH O onde R = Cg - C24alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente. Exemplos incluem Sulfato de Cocomonoglicerídeo de Sódio (RCO = acila de coco, M+ = Na+) e Sulfato Cocomonoglicerídeo de Amônio (RCO = acila de coco, M+ = NH3 +);
Carboxilatos de Alquila o
Figure BR102012032697B1_D0028
onde R = C8 - C24alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente. Exemplos de Laurato de Sódio (R = CnH23, M+ = Na+) e Miristato de Potássio (R = Ci3H27, M+ = K+);
Carboxilatos de Éter Alquílico
Figure BR102012032697B1_D0029
onde R = Cs - C24alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, n = 1 - 20, e M+ = cátion monovalente. Exemplos de Lauret-13 Carboxilato de Sódio (R = C^alquila, M+ = Na+, n = 13), e Lauret-3 Carboxilato de Sódio (R = Ci2alquila, M+ = Na+, n = 3);
Sulfonatos de alfa-olefina preparados por sulfonação de alfaolefinas de cadeia longa. Os sulfonatos de alfa-olefina consistem em misturas de sulfonatos de alceno,
44/94 ο
II θ®
R CH,—CH=CH—CH,—S-Ο Μ
II ο
onde R = Cs - Cisalquila ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente, e sulfonatos de hidróxi alquila, o
II Θ®
R CH, CH—CH,—CH,—S-O M
I II
OH o onde R = C4 - Cisalquila ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente. Exemplos de Sulfonato de Olefina C12-14 de Sódio (R = C8 Cioalquila, M+ = Na+) e Sulfonato de Olefina C14-16 de Sódio (R = C10 Ci2alquila, M+ = Na+);
Sulfonatos de Alquila:
o
Figure BR102012032697B1_D0030
o onde R = Cs - C24alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente. Exemplos incluem Sulfonato de Alcano C13-17 de Sódio (R = C13 - Ci7alquila, M+ = Na+) e Sec Sulfonato de Alquila C14-17 de Sódio (R = Ci4 - C17alquila, M+ = Na+);
Sulfonatos de Alquilarila
Figure BR102012032697B1_D0031
onde R = C6 - Cisalquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente. Exemplos de Dodecilbenzenossulfonato de Sódio (R = Cioalquila, M+ = Na+) e Dodecilbenzenosulfonato de Amônio (R = Ci2alquila, M+ = NH3+);
45/94
Sulfonatos de éter alquil glicerílico:
R-O-CH2— CH—CH2—S-O M
I II
OH O onde R = C8 - C24alquila (linear ou ramificada, saturada ou 5 insaturada) ou misturas das mesmos M+ = cátion monovalente, como
Sulfonato de Éter Cocoglicerílico de Sódio (R = alquila de coco, M+ = Na+); Sulfossuccinatos de Alquila o
-o—c—ch—ch2—
I o==s=o
Θ© -o M '©© θ M
Onde R = C8 - C20alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente, como Sulfosuccinato Laurílico de Sódio (R = laurila, M+ = Na+).
Sulfossuccinatos de éter alquílico
Figure BR102012032697B1_D0032
Onde R = C8 - C2oalquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, n = 1 - 12, e M+ = cátion monovalente, como Lauret Sulfossuccinato de Sódio (R = laurila, n = 1 - 4, e M+ = Na+)
Sulfossuccinatos Dialquila o o
R-O-C-CH-CH2-C-o-R o=s
46/94
Onde R = C6 - C20alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente, como Dietil hexil Sulfoccinato de Sódio (R = 2-etil hexila, M+ = Na+).
Sulfosuccinato de Alquilamidoalquila
II II II θ®Μ
R c NH R' O C CH CH, C O M
I
O^S=O
Figure BR102012032697B1_D0033
Onde R = C8 - C20alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas das mesmas, R’ = C2 - C4alquila (linear ou ramificada), e M+ = cátion monovalente, como Sulfossuccinato MIPA Cocamida de Sódio (RCO = coco acila, R’ = isopropila, M+ = Na+).
Sulfossuccinamatos de Alquila o o
Figure BR102012032697B1_D0034
Onde R = Cs - C2oalquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente, como Estearil Sulfossuccinamato de Dissódio (R = estearila, CisH37, M+ = Na+).
α-Ésteres de ácido sulfo-graxo r—ch2—ch—c—o-R'
I o=s=o
Figure BR102012032697B1_D0035
Onde R = C6 - Ci6alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, R’ = Ci - C4alquila, e M+ = cátion
47/94 monovalente, como Metil 2-Sulfolaurato de Sódio (R = C10H21, R’ = metila, CH3, e M+ = Na+).
α-Sais de ácido sulfo-graxo o
II Θ® r—ch2—ck—c—o m
O=S=O
Figure BR102012032697B1_D0036
Onde R = C6 - C16alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, M+ = cátion monovalente, como 2Sulfolaurato Dissódio (R = C10H21, M+ = Na+).
Sulfoacetatos de Alquila o o
Figure BR102012032697B1_D0037
o
Onde R = C8 - C18alquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, M+ = cátion monovalente, como Lauril Sulfoacetato de Sódio (R = laurila, Ci2H25, M+ = Na+).
Isetionatos de Acila o o
II II e®
R-C—O—CH—CH,—S-Ο M
I II
R' O
Onde RCO = C8 - C2oacila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, R’ = H ou CH3, M+ = cátion monovalente, como Cocoil Isetionato de Sódio (RCO = coco acila, R’ = H, M+ = Na+) e Lauril Metil Isetionato de Sódio (RCO = lauroíla, R’ = CH3, M+ = Na+).
Lactilatos de Acila
48/94 ο ο ο
II II II θφ
R-C—Ο—CH—C-Ο-CH—C-Ο Μ
CH3 ch3
Onde RCO = C8 - C20acila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, M+ = cátion monovalente, como Lauroil Lactilato de Sódio (RCO = lauroíla, M+ = Na+).
Glicinatos de Acila e Sarcossinatos de Acila o o
Figure BR102012032697B1_D0038
R'
Onde RCO = C8 - C2oacila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, R’ = H (glicinato) ou CH3 (sar10 cossinato), M+ = cátion monovalente, como Cocoil Glicinato de Sódio (RCO = coco acila, R’ = H, M+ = Na+), Cocoil Sarcosinato de Amônio (RCO = coco acila, R’ = CH3, M+ = NH4+) e Lauroil Sarcosinato de Sódio (RCO = lauroíla, R’ = CH3, M+ = Na+).
Glutamatos de Acila o
Figure BR102012032697B1_D0039
R' onde RCO = C8 - C2oacila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, R’ = H ou CH3, M+ = cátion monovalente, como Cocoil Glutamato Dissódio (RCO = coco acila, R’ = H,
M+ = Na+) e Lauroil Glutamato Dissódio (RCO = lauroíla, R’ = H, M+ = Na+).
Aspartatos de Acila
49/94 θ© -Ο Μ
Ο ο Lo®®M ιι ι
R C—Ν—CH—CH2—CI II
R' Ο
Onde RCO = C8 - C2oacila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, R’ = H ou CH3, M+ = cátion monovalente, como N-Lauroil Aspartato Dissódio (RCO = lauroíla, R’ = H, M+ = Na+).
Tauratos de Acila o
II
-c—NΘ®.. -O M
-ch2—ch2—sI II
R' O onde RCO = C6 - C2oacila (linear ou ramificada, saturada ou 10 insaturada) ou misturas dos mesmos, R’ = H ou CH3, M+ = cátion monovalente, como Cocoil Glutamato Dissódio (RCO = coco acila, R’ = H,
M+ = Na+) e Lauroil Glutamato Dissódio (RCO = lauroíla, R’ = H, M+ = Na+).
Fosfatos de alquila —p———
I
OH
Θ© -O M
Onde R = C6 - C2oalquila (linear ou ramificada, saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente, como Lauril Fosfato de Potássio (R = laurila, Ci2H25, M+ = K+) e Fosfato C12-13 Alquila de Potássio (R = Ci2 - C-|3 alquila, M+ = K+)
Derivados aniônicos de poliglicosídeos de alquila (APGs), incluindo: Carboxilato de glucosídeo de lauril sódica, citrato de coco-glicosídeo dissódico, tartrato de coco-glicosídeo de sódio, sulfossuccinato de cocoglicosídeo dissódico, hidroxipropilsulfonato de cocoglicosídeos de sódio, hidroxipropilssulfonato de decilglicosídeos de sódio, hidroxipropilssulfonato de laurilglicosídeos de sódio, polímero cruzado de hidroxipropilssulfonato de
50/94 cocoglicosídeos de sódio, polímero cruzado de hidroxipropilsulfonato de decilglicosídeo, polímero cruzado de hidroxipropilsulfonato de laurilglucosídeo; e derivados APG poliméricos aniônicos, como aqueles descritos em O’Lenick, patentes US n°s 7.507.399; 7.375.064; e 7.335.627, e combinações de dois ou mais dos mesmos, e similares.
Quaisquer dentre uma variedade de tensoativos anfotéricos são adequados ao uso na presente invenção. Para uso na presente invenção, o termo anfotérico significará: 1) moléculas que contêm ambos, sítios ácidos e básicos como, por exemplo, um aminoácido contendo ambos, grupos funcionais amino (básico) e ácido (por exemplo, ácido carboxílico, ácido); ou 2) moléculas zwiteriônicas que possuem cargas positiva e negativa dentro da mesma molécula. As cargas deste último podem ser dependentes ou independentes do pH da composição. Exemplos de materiais zwiteriônicos incluem, mas não se limitam a, alquil betaínas e alquilamidoalquil betaínas. Os tensoativos anfotéricos são apresentados aqui com um contraíon. O versado na técnica reconhecerá prontamente que sob as condições de pH das composições da presente invenção, os tensoativos anfotéricos são eletricamente neutros em virtude de terem cargas positivas e negativa balanceadas, ou eles têm contraíons tais como metais alcalinos, alcalinoterrosos, ou contraíons de amônio. Exemplos de tensoativos anfotéricos adequados para uso na presente invenção incluem, mas não se limitam a, anfocarboxilatos como alquilanfoacetatos (mono ou di); alquil betaínas; alquilamidoalquil betaínas; alquilamidoalquila sultaínas; alquilanfofosfatos; imidazolinas fosforiladas como fosfobetaínas e pirofosfobetaínas; poliaminas de alquila carbóxi alquila; alquilimino-dipropionatos; alquilanfoglicinatos (mono ou di); alquilanfoproprionatos (mono ou di),); ácidos N-alquila βaminopropriônicos; carboxilatos de alquilpoliamino; e misturas dos mesmos. Exemplos específicos incluem:
Alquil betaínas ch, o
I® II e
R-N-CH,-C-O
I ch3
51/94 nas quais R = Cg - C24 alquila (saturada ou insaturada) ou suas misturas. Exemplos incluem coco-betaina (R = coco alquila), lauril betaina (R = laurila, Ci2H25), e oleil betaina (R = oleila, C18H35)·
Hidroxissultaínas de alquila
Figure BR102012032697B1_D0040
II o
R-N-CH2—CH—CH2—S-O
II ch3 oh O nas quais R = Cg - C24 alquila (saturada ou insaturada) ou suas misturas. Os exemplos incluem coco-hidróxi sultaína (R = coco alquila) e lauril hidróxi sultaína (R = laurila, Ci2H25).
Alquil sultainas
II o
R-N-CH2—CH2—CH2—S-O
II nas quais R = Cg - C24 alquila (saturada ou insaturada) ou suas misturas. Os exemplos incluem lauril sultaína (R = laurila, C12H25) e cocosultaína (R = coco alquila).
Alquilamidoalquil betaínas
II
R-C-NH—(CH2)x
N-CH2-C-O ch3 nas quais RCO = C6 - C24 acila (saturada ou insaturada) ou suas misturas e x = 1 - 4. Exemplos incluem cocamido etil betaina (RCO = coco acila, x = 2), cocamido propil betaina (RCO = coco acila, x = 3), lauramido propil betaina (RCO = lauroila, e x = 3), miristamidopropil betaina (RCO = miristoila, e x = 3), soja amido propil betaina (R = soja acila, x = 3), e oleamidopropil betaina (RCO = oleoil, e x = 3).
Alquilamidoalquil hidróxi sultainas
52/94
O CH, Ο
II I® II θ
R-C-ΝΗ—(CH,)X-Ν-CH,-CH—CH2—S-Ο
I I II
CH3 ΟΗ Ο em que RCO = C6 - C24acila (saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos. Exemplos incluem cocamido propil hidróxi sultaina (RCO = coco acila, x = 3), lauramido propil hidróxi sultaina (RCO = lauroila, e x = 3), miristamidopropil hidróxi sultaina (RCO = miristoila, e x = 3), e oleamidopropil hidróxi sultaina (RCO = oleoila, e x = 3).
Alquilamidoalquil sultainas
R-C-NH—(CH2)x-N-CH2—CH2—CH2—S-O ch3 o em que RCO = C6 - C24acila (saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos. Exemplos incluem cocamido propil sultaina (RCO = coco acila, x = 3), lauramido propil sultaina (RCO = lauroila, e x = 3), miristamidopropil sultaina (RCO = miristoila, e x = 3), soja amido propil betaina (RCO = soja acila, x = 3), e oleamidopropil betaína (RCO = oleoila, e x=3).
Alquil fosfobetaínas çh3 θ o
I® Cl II ®®„
I I I ch3 oh oh em que R = C6 - C24alquila (saturada ou insaturada) ou misturas 20 dos mesmos e M+ = cátion monovalente, como coco sódico cloreto fosfato de dimônio PG, em que R = coco alquila e M+ = Na+.
Fosfolipídeos
53/94 ©
R-N-CH2—CH—CH2—0-j P-(B)y + zA + aM
CH3 OH
X onde R = C6 - C24 alquila (saturado ou insaturado) ou misturas dos mesmos, x = 1 - 3 ou misturas dos mesmos, x + y = 3, z = x, a = 0 a 2, B = O ou OM, A = ânion, e M = cátion (consultar patentes US n°s 5.215.976;
5.286.719; 5.648.348; e 5.650.402), como coco PG-cloreto fosfato de dimônio de sódio, onde R = coco alquila, x = 2, 6 = 0,y=1,z=1,A = Cl', a = 1, e M = Na+.
Fosfolipídeos
O CH,
II I®
R-C-NH—(CH2)n-N-CH2 CH—CH2—OCH3 OH
O
II
-P (B)y + zA + aM onde RCO = C6 - C24 acila (saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos, n=1-4, x=1-3ou misturas dos mesmos, x + y = 3, z = x, a = 0 a 2, 6 = O' ou OM, A = ânion, e M = cátion (consultar as patentes US n°s 5.215.976; 5.286.719; 5.648.348; e 5.650.402). Exemplos incluem cocamido propil PG-cloreto fosfato de dimônio (RCO = coco acila, n = 3, x = 3, z = 3, A = Cl', B e M estão ausentes, y = 0, e a = 0) e miristamidopropil PG-cloreto fosfato de dimônio (RCO = miristoila, n = 3, x = 3, z = 3, A = Cl', B e M estão ausentes, y = 0, e a = 0).
Anfoacetatos de alquila o o
II II ®®
R-C NH—CH2—CH2 N CH2—C O NI
CH2—CH2—OH em que RCO = C6 - C24acila (saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente. Os exemplos incluem lauroanfoacetato de sódio (RCO = lauroíla e M+ = Na+) e cocoanfoacetato de
54/94 sódio (RCO = coco acila e M+ = Na+).
Anfodiacetatos de alquila o o li li θ®.
R-C-NK—CH2—CH2-N-CH2—C-O M 1 Θ®..
CH2—CK2—o CH2—C-Ο μ
II o
em que RCO = C6 - C24acila (saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente. Os exemplos incluem lauroanfodiacetato dissódio (RCO = lauroíla e M = Na+) e cocoanfodiacetato dissódio (RCO = coco acila e M = Na+).
Anfopropionato de alquila
II ll θ®„
-C-NH—CH2—CH2-N-CH2—CH2-C-O M
CH2—CH2—OH em que RCO = Οθ - C24acila (saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente. Os exemplo incluem lauroanfopropionato de sódio (RCO = lauroíla e M+ = Na+) e cocoanfo15 propionato de sódio (RCO = coco acila e M+ = Na+).
Anfodipropionatos de alquila
R-C-NH—CH2—CH2—N-CH2—CH2—CΘ® 1 θ®». ch2—ch2—o—ch2—ch2—c-O NI em que RCO = Cô - C24acila (saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente. Os exemplos incluem lauroanfodipropionato dissódio (RCO = lauroíla e M+ = Na+) e cocoanfodipropionato dissódio (RCO = coco acila e M+ = Na+).
Anfo-hidróxi propilsulfonatos de alquila
55/94
O OH Ο
II I II θ®μ
R-C-NH—CH,-CH,—Ν-CH2-CH—CH2—S-Ο Μ
I II
CH2—CH2—OH Ο em que RCO = C6 - C24acila (saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente, como lauro anfo-hidróxi propilsulfonato de sódio (RCO = lauroíla M+ = Na+) e cocoanfo5 hidroxipropilsulfonato de sódio (RCO = coco acila e M+ = Na+).
Anfo-hidróxi alquilfosfatos de alquila
-ch2 oh
Θ©.
R-C-NH—CH2—CH2—N-CH2-CH—CH2—O-P-O
CH2—CH2—OH OH em que RCO = C6 - C24acila (saturada ou insaturada) ou 10 misturas dos mesmos e M+ = cátion monovalente, como lauroanfo PGacetato fosfato de sódio (RCO = lauroíla e M+ = Na+).
Óxidos de alquilamina çh3
R N—>-O
CH3 em que R = C6 - C24alquila (saturada ou insaturada) ou misturas dos mesmos. Os exemplos incluem óxido de cocamina (R = coco alquila) e óxido de lauramina (RCO = laurila).
Óxidos de alquilamidoalquil amina
O CHj
II I
R-C-NH—(CH2)x-N->- O CH3 nas quais RCO = C6 - C24 acila (saturada ou insaturada) ou suas misturas e x = 1 - 4. Exemplos incluem óxido de cocamido propilamina (RCO = coco acila, x = 3) e óxido de lauramidopropilamina (RCO = lauroíla, x
56/94 = 3), e combinações de dois ou mais dos mesmos, e similares.
Quaisquer dentre uma variedade de tensoativos não-iônicos etoxilados são adequados ao uso na presente invenção. Exemplos de tensoativos não-iônicos adequados incluem, mas não se limitam a,: álcool graxo, ácido graxo ou etoxilatos de amida graxa; etoxilatos de monoglicerídeos; etoxilatos de éster de sorbitan; misturas dos mesmos; e similares. Certos tensoativos não-iônicos etoxilados preferenciais incluem derivados de polietileno óxi de ésteres de poliol, onde o derivado de polietileno óxi de éster de poliol (1) é derivado de (a) um ácido graxo contendo de cerca de 8 a cerca de 22, e de preferência de cerca de 10 a cerca de 14 átomos de carbono, e (b) um poliol selecionadas a partir de sorbitol, sorbitano, glicose, α-metil glucosídeo, poliglicose que tem uma média de cerca de 1 a cerca de 3 resíduos de glicose por molécula, glicerol, pentaeritritol e misturas dos mesmos, (2) contém uma média de cerca de 10 a cerca de 120, e de preferência de cerca de 20 a cerca de 80 unidades de etileno-oxi; e (3) tem uma média de cerca de 1 a cerca de 3 resíduos de ácido graxo por mol de derivado de polietileno óxi de éster de poliol. Exemplos desses derivados de polietilenóxi de ésteres de poliol preferenciais incluem, mas não se limitam a PEG-80 laurato de sorbitano e polissorbato 20.
Embora as composições possam compreender materiais etoxilados, conforme descrito acima de acordo com determinadas modalidades, de acordo com certas outras modalidades, as composições da presente invenção são substancialmente isentas de materiais etoxilados. Para uso na presente invenção, o termo substancialmente isenta de materiais etoxilados significa uma composição que compreende menos de 1%, em peso de materiais etoxilados totais. Em modalidades preferenciais, as composições que são substancialmente isentas de materiais etoxilados compreendem menos de 0,5 %, com mais preferência, menos de 0,1%, e com ainda mais preferência, são isentas de materiais etoxilados.
Para uso na presente invenção, o termo material etoxilado significa um material que compreende uma ou mais porções derivadas de ou preparadas pela oligomerização ou polimerização de abertura do anel de
57/94 óxido de etileno e compreendendo uma ou mais porções de oxietileno (CH2CH2O-). Exemplos de materiais etoxilados incluem, mas não se limitam a, tensoativos etoxilados, emulsificantes, solubilizantes, modificadores de reologia, agentes condicionadores, conservantes, e similares, como, por exemplo tensoativos aniônicos: sulfatos de éter alquílico de polióxi etileno (também conhecido por sulfatos de éter alquílico), carboxilatos de éter alquílico de polióxi etileno (conhecido como carboxilatos de éter alquílico), ésteres de sulfossuccinato de éter alquílico de polióxi etileno; tensoativos não-iônicos, emulsificantes e solubilizantes: éteres e ésteres alquílicos de polióxi etileno, polissorbatos, ésteres de ácido graxo de sorbitano etoxilados, ésteres de ácido graxo de glicerila, poloxâmeros; modificadores de reologia: ésteres de polióxi etileno (por exemplo PEG-150 Diestearato), ésteres de glicosídeo alquílico etoxilado (por exemplo Trioleato de Metil Glicose PEG120), copolímeros acrílicos com macromonômeros associativos etoxilados (por exemplo, Copolímero de Acrilatos/Estearet-20 Metacrilato), éteres de celulose etoxilados (por exemplo hidróxi etilcelulose); agentes condicionadores: poliquatêrnios etoxilados (por exemplo poliquatérnio-10); e similares.
Quaisquer dentre uma variedade de tensoativos não-iônicos não-etoxilados também são adequados ao uso na presente invenção. Exemplos de tensoativos não-iônicos não-etoxilados adequados incluem poliglicosídeos de alquila, polipentosídeos de alquila, ésteres de poliglicerila, éteres de poliglicerila, ésteres de ácido graxo de sorbitano de poliglicerila, ésteres de sacarose, e ésteres de sorbitano, e combinações de dois ou mais dos mesmos e similares. Certos tensoativos não-iônicos não etoxilados incluem C8 - Ci8 monoésteres de poliglicerila (por exemplo poliglicerila-4 caprilato/caprato, poliglicerila-10 caprilato/caprato, poliglicerila-4 caprato, poliglicerila-10 caprato, poliglicerila-4 laurato, poliglicerila-5 laurato, poliglicerila-6 laurato, poliglicerila-10 laurato, poliglicerila-10 cocoato, poliglicerila10 miristato, poliglicerila-10 oleato, poliglicerila-10 estearato, e combinações de dois ou mais dos mesmos) e c8 - ci8 monoéteres de poliglicerila (por exemplo, poliglicerila-4 éter laurílico, poliglicerila-10 éter laurílico.
Outra classe de tensoativos não-iônicos adequados inclui glico58/94 sídeos ou poliglicosídeos de alquila de cadeia longa, que são produtos de condensação de (a) um álcool de cadeia longa contendo de cerca de 6 a cerca de 22 átomos de carbono, e de preferência cerca de 8 a cerca de 14 átomos de carbono, com (b) um polímero de glicose ou contendo glicose. Glicosídeos de alquila preferenciais compreendem de cerca de 1 a cerca de 6 resíduos de glicose por molécula de glicosídeo de alquila. Um glicosídeo preferencial é glicosídeo de decila, que é o produto da condensação do álcool de decila com um polímero de glicose e está disponível comercialmente junto à Cognis Corporation de Ambler, PA (EUA), sob o nome comercial de Plantaren 2000N UP. Outros exemplos incluem cocoglicosídeo e lauril glicosídeo.
As composições da presente invenção podem compreender qualquer dentre uma variedade de outros ingredientes adicionais usados convencionalmente em composições para cuidados com a saúde/cuidados pessoais (componentes para cuidados pessoais). Esses outros ingredientes incluem de modo não-exclusivo um ou mais, agentes perolizantes ou opacificantes, agentes espessantes, emolientes, condicionadores secundários, umectantes, agentes quelantes, ativos, esfoliantes, e aditivos que melhoram a aparência, sensação táctil e fragrância das composições, tais como corantes, fragrâncias, conservantes, agentes ajustadores de pH, e similares.
As composições úteis na presente invenção podem, também, incluir qualquer de uma variedade de agentes espessantes convencionais. Exemplos de tais agentes espessantes incluem: eletrólitos (por exemplo cloreto de sódio, cloreto de amônio, cloreto de magnésio); polissacarídeos derivados naturalmente (por exemplo goma de xantana, goma de deidroxantana, goma Cyamopsis Tetragonoloba (goma guar), goma de cássia, goma Chondrus Crispus (carragena), ácido algínico e gomas de alginato (algina, alginato de cálcio, etc.), goma gelana, pectina, celulose microcristalina); derivados de polissacarídeos naturais (por exemplo hidroxietilcelulose, hidroxietilcelulose de etila, cetil hidróxi etil celulose, metilcelulose, hidróxi-propil celulose, carbóxi metil celulose de sódio, hidróxipropil
59/94 metilcelulose, hidróxi propil goma guar, carbóxi metila hidróxi propil goma guar, C18-22 hidroxilalquil hidróxi propil goma guar); polímeros de emulsão dilatável em álcali (ASE) (por exemplo copolímero de acrilatos, disponível sob o nome comercial de Carbopol® AQUA SF-1 da Noveon Consumer Specialties, Brecksville, OH, EUA, e copolímero de acrilatos disponível sob o nome comercial de Aculyn® 33 da Dow Personal Care, Spring House, PA, EUA); polímeros de emulsão dilatável em álcali hidrofobicamente modificada (HASE) (por exemplo copolímero de acrilatos/metacrilato de estearet-20, polímero cruzado de acrilatos/metacrilato de estearet-20 e copolímero de acrilatos/itaconato de cetet-20); polímeros de emulsão dilatável em ácido hidrofobicamente modificados (por exemplo Copolímero de acrilatos/aminoacrilatos/itaconato de C10-30 alquila PEG-20 e polímero cruzado de poliacrilato-1); polímeros cruzados de acrilato hidrofobicamente modificados, como polímero cruzado de acrilatos C10-30 acrilatos de alquila, disponível sob o nome comercial de carbopol® 1382 da Lubrizol Corp., Brecksville, OH, EUA; e espessantes micelares não etoxilados hidrofóbicos (por exemplo oleato de glicerila, cocamida MIPA, lactato de laurila lactila ou sesquicaprilato de sorbitano).
Qualquer de uma variedade de agentes condicionadores de pele e/ou cabelo em adição a composições de poliglicerila catiônicas é adequada ao uso nesta invenção. Exemplos incluem: tensoativos catiônicos (e.g. cloreto de cetrimônio, estearamido propil dimetilamina, cloreto de diestearildimônio, cloreto de lauril metil glucet-10 hidroxipropildimônio); polímeros catiônicos (por exemplo polissacarídeos cationicamente modificados, incluindo poliquatémio-10, poliquatérnio-24, poliquatérnio-67, cloreto de hidróxi propil triamônio de amido, guar hidróxi cloreto de propil triamônio e cloreto de hidróxi propil triamônio de hidróxi propil goma guar, e polímeros catiônicos derivados de (co)polimerização de monômeros catiônicos etilenicamente insaturados com monômeros hidrofílicos opcionais, incluindo poliquatérnio-5, poliquatérnio-6, poliquatérnio-7, poliquatérnio-11, poliquatérnio-14, poliquatérnio-15, poliquatérnio-28, poliquatérnio-39, poliquatérnio44; poliquatérnio-76); silicones e derivados de silicone (por exemplo
60/94 dimeticona e derivados dessa substância, como (co)polímeros de dimeticona modificado por alquila, polialquilóxi, cationicamente, anionicamente); e emolientes (por exemplo triglicerídeos caprílico/cáprico, óleo mineral, petrolato, Di-PPG-2 Miret-10 adipato).
Qualquer de uma variedade de umectantes em adição a composições de poliglicerila catiônicas, que são capazes de fornecer propriedades de hidratação e condicionamento à composição para higiene pessoal, são adequadas ao uso na presente invenção. Exemplos de umectantes adequados incluem não exclusivamente polióis, como glicerina, propileno glicol, 1,3-propanodiol, butileno glicol, hexileno glicol, poliglicerinas (por exemplo poliglicerina-3, poliglicerina-6, poliglicerina-10), polietileno glicóis (PEGs), e éteres de polióxi etileno de α-metil glicose, como metil Glucet-10 e metil Glucet-20.
Exemplos de agentes quelantes adequados incluem aqueles que são capazes de proteger e preservar as composições desta invenção. De preferência, o agente quelante é ácido etilenodiamina tetraacético (EDTA), e com mais preferência, é EDTA tetrassódico ou glutamato diacetato tetrassódico.
Os conservantes adequados incluem, por exemplo, ácidos orgânicos, parabenos (por exemplo metilparabeno, etilparabeno, propilparabeno, butiparabeno, Isobutilparabeno), espécies de amônio quaternário (por exemplo quatêrnio-15), fenoxietanol, DMDM hidantoina, diazolidinil ureia, imidazolidinil ureia, butilcarbamato de lodopropinil, metilisotazolinona, metilcloroisotizaolinona, álcool benzílico, caprilila glicol, decileno glicol, etilhexilglucerina e gliconolactona. Os conservantes de ácido orgânico são preferenciais que compreendem ao menos uma porção de ácido carboxílico e são capazes de conservar uma composição da presente invenção contra contaminação microbiana. Exemplos de ácidos orgânicos adequados incluem ácido benzóico e metal alcalino e sais de amônio dos mesmos (por exemplo benzoato de sódio e similares), ácido ascórbico e metal alcalino e sais de amônio dos mesmos (por exemplo sorbato de potássio e similares), ácido panísico e metal alcalino e sais de amônio dos mesmos, ácido salicílico e
61/94 metal alcalino e sais de amônio dos mesmos, e similares. Em certas modalidades preferenciais, o conservante de ácido orgânico compreende ácido benzóico/benzoato de sódio, ácido sórbico/sorbato de potássio, ou combinações dos mesmos.
O pH da composição pode ser ajustado ao valor adequado com o uso de qualquer número de ajustadores de pH cosmeticamente aceitáveis, incluindo: metal alcalino e hidróxidos de amônio (por exemplo hidróxido de sódio, hidróxido de potássio), metal alcalino e carbonatos de amônio (por exemplo carbonato de potássio), ácidos orgânicos (por exemplo ácido cítrico, ácido acético, ácido glicólico ácido láctico, ácido málico, ácido tartárico), e ácidos inorgânicos (por exemplo ácido clorídrico, ácido fosfórico), e similares. Em determinadas modalidades preferenciais, o pH é ajustado para ser de 3 a 10, em certas modalidades mais preferenciais, de 5 a 9, incluindo de 6 a 8. Em determinadas modalidades preferenciais, a concentração de eletrólito da composição é menor que 10%, em peso, com mais preferência menor que 5%, com mais preferência menor que 2%.
As composições de poliglicerila cátiônicas, tensoativos opcionais e outros componentes opcionais da composição podem ser combinados de acordo com a presente invenção através de quaisquer métodos convencionais de combinação de dois ou mais fluidos ou sólidos. Por exemplo, uma ou mais composições que compreendem, consistem essencialmente em ou consistem em ao menos uma composição de poliglicerila catiônica e uma ou mais composições que compreendem, consistem essencialmente em ou consistem em água, tensoativos ou ingredientes adequados podem ser combinadas por derramamento, mistura, adição por gotejamento, pipetagem, bombeamento, e similares, sendo que uma das composições compreende as composições de poliglicerila catiônicas em ou com a outra em qualquer ordem com o uso de qualquer equipamento convencional como uma hélice ou uma pá mecanicamente agitada, e similares.
Os métodos da presente invenção podem compreender, ainda, qualquer uma dentre uma variedade de etapas para misturar ou introduzir um ou mais dentre os componentes opcionais descritos anteriormente neste
62/94 documento com ou em uma composição que compreende uma composição de poliglicerila catiônica, antes, depois ou simultaneamente com a etapa de combinação descrita acima. Embora em certas modalidades, a ordem da mistura não seja de importância crítica, é preferencial, em outras modalidades, pré-misturar certos componentes, como a fragrância e o tensoativo não-iônico antes de adicionar tais componentes em uma composição que compreende as composições de poliglicerila catiônica.
As composições úteis na presente invenção envolvem formulações adequadas para administração aos tecidos alvo, tais como pele de mamíferos, como a pele humana. Em uma modalidade, a composição compreende uma composição de poliglicerila catiônica e uma base, de preferência uma base cosmeticamente aceitável. Conforme usado aqui, o termo base cosmeticamente aceitável significa uma base que é adequada para uso em contato com a pele sem toxicidade, incompatibilidade, instabilidade, irritação, ou resposta alérgica indevidas, e similares. Esse termo não pretende limitar a base para uso unicamente como cosmético (por exemplo, o ingrediente/produto pode ser usado como um fármaco).
As composições podem ser transformadas em uma ampla variedade de tipos de produtos que incluem, mas não se limitam a, sabonetes líquidos para limpeza, géis, bastões, aspersões, barras sólidas, xampus, pastas, espumas, pós, mousses, cremes para barbear, lenços de limpeza, emplastros, bandagens para ferimentos e bandagens adesivas, hidrogéis, filmes e maquiagens, como bases, rimeis e batons. Esses tipos de produtos podem compreender vários tipos de veículos cosmeticamente aceitáveis incluindo, mas não se limitando a, soluções, emulsões (por exemplo, microemulsões e nanoemulsões), suspensões, géis, e sólidos. Os seguintes são exemplos não limitadores de tais veículos. Outros veículos podem ser formulados pelos elementos versados na técnica.
As composições da presente invenção podem compreender água. Em determinadas modalidades preferenciais, a composição compreende mais de 60%, com mais preferência de 70-95% de água.
As composições úteis na presente invenção podem ser formu63/94 ladas como soluções. Soluções incluem tipicamente um solvente aquoso ou orgânico (por exemplo, de cerca de 50% a cerca de 99,99% ou de cerca de 90% a cerca de 99% de um solvente aquoso ou orgânico cosmeticamente aceitável). Exemplos de solventes orgânicos adequados incluem: poligliceróis, propileno glicol, polietileno glicol (200, 600), polipropileno glicol (425, 2025), glicerol, 1,2,4-butano triol, ésteres de sorbitol, 1,2,6-hexano triol, etanol e misturas dos mesmos. Em certas modalidades preferenciais, as composições da presente invenção são soluções aquosas compreendendo de cerca de 50% a cerca de 99%, em peso, de água.
De acordo com certas modalidades, as composições de uso tópico úteis à presente invenção podem ser formuladas como uma solução compreendendo um emoliente. Tais composições contêm, de preferência, de cerca de 2% a cerca de 50% de um emoliente. Conforme usado aqui, o termo emolientes refere-se a materiais usados para a prevenção ou alívio do ressecamento, bem como para a proteção da pele. Uma ampla variedade de emolientes adequados é conhecida e pode ser usada na presente invenção. Uma loção pode ser feita a partir de uma solução. Loções compreendem tipicamente de cerca de 1% a cerca de 20% (por exemplo, de cerca de 5% a cerca de 10%) de um emoliente(s) e de cerca de 50% a cerca de 90% (por exemplo, de cerca de 60% a cerca de 80%) de água.
As composições desta invenção podem também ser formuladas como um gel (por exemplo, um gel aquoso, em álcool, álcool/água, ou óleo usando-se um agente(s) gelificante adequado). Os agentes gelificantes adequados para géis aquosos e/ou alcoólicos incluem, mas não se limitam a, gomas naturais, polímeros e copolímeros de ácido acrílico e acrilato, e derivados de celulose (por exemplo, hidróxi metil celulose e hidróxi propil celulose). Os agentes gelificantes adequados para óleos (como óleo mineral) incluem, porém não se limitam a, copolímero de butileno/etileno/estireno hidrogenado e copolímero de etileno/propileno/estireno hidrogenado. Esses géis compreendem, tipicamente, entre cerca de 0,1% e 5%, em peso, desses agentes gelificantes.
As presentes composições podem ser composições de fase
64/94 variável mas são, de preferência, soluções aquosas ou, de outro modo, incluem uma fase aquosa externa (por exemplo, a fase aquosa é a fase mais externa da composição). Desse modo, as composições da presente invenção podem ser formuladas para serem emulsões de óleo em água que são estáveis durante o armazenamento, pelo fato de que a emulsão não perde a estabilidade de fase nem se quebra quando mantida sob condições-padrão (22 graus Celsius, 50% de umidade relativa) durante uma semana ou mais após ter sido produzida.
Em certas modalidades, as composições produzidas através da presente invenção são usadas, de preferência, como ou em produtos para cuidados com a saúde para o tratamento ou limpeza de pelo menos uma porção do corpo de um mamífero, por exemplo, o corpo humano. Exemplos de determinados produtos preferenciais para cuidados pessoais incluem vários produtos adequados para a aplicação a pele, cabelos, boca e/ou região perineal do corpo, como xampus, sabonetes líquidos para as mãos, face e/ou corpo, aditivos de banho, géis, loções, cremes e similares. Conforme discutido acima, os Requerentes descobriram, inesperadamente, que os presentes métodos resultam em produtos para cuidados pessoais que apresentam irritação reduzida à pele e/ou aos olhos e, em certas modalidades, uma ou mais propriedades desejáveis, como características de formação rápida de espuma, reologia e funcionalidade, mesmo com altas concentrações de tensoativo. Esses produtos podem incluir, também, um substrato sobre o qual uma composição é aplicada para uso no corpo. Os exemplos de substratos adequados incluem um lenço, um pompom, uma esponja e similares, bem como artigos absorventes, como uma bandagem, um absorvente higiênico, um tampão e similares.
A presente invenção apresenta métodos de tratamento e/ou limpeza do corpo humano que compreende o contato de ao menos uma porção do corpo com uma composição da presente invenção. Certos métodos preferenciais compreendem o contato de pele, cabelos, e/ou região anal/vaginal de mamífero, com uma composição da presente invenção para limpar e/ou tratar tal região em uma variedade de estados que incluem, mas
65/94 não se limitam a, acne, rugas, dermatite, ressecamento, dor muscular, coceira, e similares.e. Em certas modalidades preferenciais, a etapa de contato compreende a aplicação de uma composição da presente invenção à pele, cabelos ou região vaginal de um ser humano. Os métodos de limpeza da presente invenção podem compreender adicionalmente qualquer de uma variedade de etapas adicionais e opcionais associadas convencionalmente à limpeza da pele e cabelos incluindo, por exemplo, as etapas de espumar e enxaguar, e similares.
Exemplos
Os seguintes métodos e procedimentos de teste foram usados:
Grau de conversão de reação de poliglicerila ou éster de poliglicerila com cloreto de 3-cloro-2-hidroxipropildimetilalquilamônio (CHADAC):
Na descrição a seguir, cloro refere-se a todas as espécies de Cl (como íons livres e covalentemente ligado). Conforme visto no esquema abaixo, o reagente CHADAC contém cloro covalentemente ligado. O cloro covalentemente ligado refere-se a espécies de Cl ligado covalentemente às espécies de 2-hidróxi propila de reagentes CHADAC e é chamado de Clb. O reagente CHADAC também contém um contraíon de cloreto, chamado de Clc. Durante a reação, o reagente CHADAC é consumido e produz um mol adicional de Clc. A conversão da reação foi determinada mediante a medição da alteração da concentração de Clc.
Figure BR102012032697B1_D0041
CHADAC reagente Produto de reação
Na descrição a seguir, Cla refere-se à soma de cloro ligado (Clb) e às espécies de contraíon de cloreto (Clc). Abaixo, os índices t=0 e t=f (que dizem respeito a Cla,Clb e Clc) referem-se ao tempo de partida inicial e tempo final após a reação.
A conversão de porcentagem da reação foi determinada pela
66/94 seguinte equação:
( molClbt=f\
Conversão % = I 1--— ] x 100
V mol Clbt=0 J onde o mol de Clb,f e o mol de Clb,f podem ser determinados por g CHADAC x %, em peso, de Clb t=0 η,**, =g Reação x %, em peso Clb t=r mo! cl^-f=-PÃ^onde o g CHADAC refere-se à massa do reagente CHADAC utilizado na reação, g Reação refere-se à massa total da reação e ΡΜα refere-se ao peso molecular do cloro. A % em peso, de Clb,t=o θ %, em peso, de Clb, t=f são determinadas pelas equações %, em peso Clb t=Q = %, em peso Clat=0 - %, em peso Clc t=0 %, em peso Clbt=f — %, em peso Clat=f - %, em peso Clct=f onde a %, em peso, de Cla, t=o,%, em peso, de Clc, t=o,%, em peso, de Cla, t=f,%, em peso, de Clc, t=f são medidas diretamente por titulação.
Os experimentos de titulação foram realizados da seguinte forma: em uma balança adequada, o produto de reação foi pesado com precisão, transferido para um frasco de Erlenmeyer de 500 ml e subsequentemente disperso ou dissolvido em 10 ml de solução de peróxido de hidrogênio a 1,5%. aproximadamente 40 ml de isopropanol foram adicionados e misturados e em seguida aproximadamente 0,5 ml de difenilcarbazona a 0,13% em solução de etanol. A solução resultante foi, então, titulada com solução volumétrica de acetato mercúrico 0,003 M anteriormente padronizada carregada em uma microbureta até um ponto final de teste rosa. Se necessário, o ponto final do teste de uma solução de controle foi determinada. A %, em peso, de Clc é determinada por n/ „ (/amostra ~ * Kcl X 100 %Ctc = Pesoamostra
67/94 onde Wtamostra θ o peso da amostra em mg, VSpi é o volume de titulação da amostra em ml, B é o volume de titulação do controle em ml e KCi é o fator de equivalência da solução volumétrica de acetato mercúrico em mg/ml.
Teste de espuma:
O teste de espuma a seguir foi realizado em várias composições de teste para determinar o volume de espuma mediante agitação, de acordo com a presente invenção. Primeiramente, 1,0 g de material de teste (por exemplo, composição de poliglicerila), em base ativa, é adicionado a um béquer. Então, 500 g de uma solução de cloreto de cálcio de 0,72 g/l foram adicionados ao béquer, e água desionizada foi adicionada para chegar a uma massa final de 1000 g. Assim, uma composição de teste foi formado com uma composição de poliglicerila ativa de 0,1% (ou composição comparativa) em água dura simulada. Para determinar o volume de espuma, a composição de teste (1000 ml) foi adicionada a um tanque de amostra de um equipamento para teste de espuma SITA R-2000 (disponível comercialmente junto à Future Digital Scientific, Co.; Bethpage, NY, EUA). Os parâmetros de teste foram ajustados para repetir três rodadas (contagem de série = 3) de amostra com 250 ml de tamanho (volume de enchimento = 250 ml) com treze ciclos de agitação (contagem de mexidas =13) para um período por ciclo de agitação de 15 segundos (tempo de agitação = 15 segundos) com o rotor girando a 1200 RPM (revoluções: 1200) a uma de temperatura de 30°C ± 2°C. Os dados do volume de espuma foram coletados ao fim de cada ciclo de agitação e os desvios padrão e a média das três rodadas foram determinados. O volume de espuma após o décimo terceiro ciclo de agitação é registrado como o volume de espuma máximo, Volume de espumamáX. O volume de espuma 18 minutos após o Volume de espuma,^ ter sido atingido é registrado como Volume de espumat=i8 minA % de retenção do volume de espuma é então determinada pela equação a seguir
Volume de espuma £=18 mjn
Retenção de volume de espuma % = 100 x Volume de espuma máx
68/94
Teste de viscosidade sob taxa de cisalhamento zero:
O teste de viscosidade sob taxa de cisalhamento zero, apresentado a seguir, foi realizado com várias composições para cuidados pessoais, para determinar a viscosidade, de acordo com a presente invenção. As viscosidades das formulações de teste foram conduzidas a 25°C com o uso de um reômetro com estresse controlado (AR-2000, TA Instruments Ltd., New Castle, DE, EUA). Varreduras de tensão de cisalhamento com regime permanente foram realizadas a 25,0 ± 0,1 °C, com o uso de uma geometria Couette de parede dupla. A captura e análise de dados foi realizada com o software Rheology Advantage V4.1.10 (TA Instruments Ltd., de New Castle, DE, EUA). As viscosidades aparentes de cisalhamento zero das amostras que mostraram comportamento newtoniano são reportadas como a média dos valores de viscosidade obtida em relação à uma faixa de estresses de cisalhamento (isto é 0,1 - 100 dinas/cm2). Para fluidos pseudoplásticos (adelgaçamento por cisalhamento), viscosidades sob taxa de cisalhamento zero aparente (h0) foram calculadas através do encaixe dos dados da depuração da tensão de cisalhamento em um modelo de viscosidade Ellis ou Carreau.
A viscosidade relativa, nreiativa foi determinada pela equação a seguir, _ _ 4o exemplo ^relativa ~ ~~ •JO base onde o exemplo η0 é a viscosidade sob taxa de cisalhamento zero de uma fórmula com um material da invenção ou comparativo e a base qo é a viscosidade sob taxa de cisalhamento zero da fórmula base, isto é, sem a composição de teste em particular. Dessa forma, qreiativa é uma indicação de como uma composição de teste em particular (por exemplo, composição de poliglicerila catiônica) aumenta a viscosidade da fórmula base. O erro associado às medições de viscosidade sob taxa de cisalhamento zero de acordo com este procedimento é menor que 5%.
Teste de condicionamento:
O teste de condicionamento foi realizado através da aplicação
69/94 de uma composição de teste de cuidados pessoais para o cabelo e avaliando-se a sensação táctil de molhado no penteamento. Os testes de penteamento mecânico Instron desenvolvidos no Textile Research Institute (TRI, Princeton, NJ, EUA) foram utilizados para avaliar essas propriedades. As fórmulas testadas foram aplicadas a cachos castanhos médios virgens de 15 cm (6 polegadas) que foram descoloridos por 40 minutos a 40°C com o uso Η2Ο2 a 6%. O procedimento foi da seguinte forma: cachos de cabelos secos foram tratados sob água corrente por 30 segundos. O excesso de água foi removido de cada cacho de cabelos com um movimento de rodo com o uso dos dedos. O cacho de cabelos foi molhado novamente por mais 30 segundos, a água foi retirada com movimento de rodo uma vez, então 0,3 ml de composição de teste de cuidados pessoais foi aplicado e espuma foi feita no cacho por 30 segundos. Após a espuma, o cacho de cabelos foi penteado com um pente com dentes grossos para remover emaranhados e, então, com um segundo pente similar ao pente montado no testador de tração Instron. O penteamento do cacho de cabelos molhado padrão foi realizado no testador de tração Instron, Instron 1122 com 5500R eletrônico e software. O cacho de cabelos foi, então, alisado entre os dedos e montado nas pegas do Instron. O penteamento foi repetido 5 vezes, alisando o cacho de cabelos após cada passada. Após cinco passadas, o cacho de cabelos foi removido das pegas e enxaguado em água corrente para produzir um tempo cumulativo de enxágue de 15, 30 e 60 segundos. A carga média após um tempo de enxágue cumulativo de 60 segundos é reportado como a força de penteamento média com unidades de gramas força (gf). A carga média foi determinada mediante a medição da força exercida através da primeira até a quarta polegada (10° centímetro) do cacho de cabelos durante o segundo e terceiro cursos do pente. Se a carga máxima (268 gf) do instrumento foi atingida antes do pente passar através da quarta polegada (décimo centímetro) do cacho de cabelos, o instrumento não registrou uma carga média e um valor de 268 gf foi atribuído. O número de eventos de emaranhamento foi determinado a partir do número médio de cursos que atingiu uma força máxima de 268 gf durante a 0 à 6a polegada (15°
70/94 centímetro) do penteamento do cacho de cabelos. A % de cursos emaranhados foi tomada como o número de eventos de emaranhamento que ocorreram durante os cursos 1 a 4 tomados a partir dos instantes 0, 15, 30 e 60 vezes de enxágue cumulativos divididos pelo número total de passadas. A quinta etapa de penteamento não foi usada na análise de dados devido à quantidade significativa de trabalho anteriormente realizado no cabelo com as etapas de penteamento 1 a 4.
Teste de sorção de água:
O teste de sorção de água a seguir foi realizado com o uso da técnica de sorção de vapor dinâmica (DVS - dynamic vapor sorption). Para cada composição de teste, amostras foram colocadas em bandejas de amostra e inseridas em um DVS Intrinsic Instrument (disponível junto à Surface Measurement Systems de Allentown, PA, EUA) e deixadas equilibrar a 25°C, 20 % de umidade relativa (UR) até o parâmetro de equilíbrio dm/dt alvo (variaçõ de massa/variação do tempo) de 0,001% ser alcançado. A umidade foi aumentada em incrementos de 10% de UR até 90% de UR, e, então, aumentada para 98% de UR como etapa de umidade máxima. Após o aumento de UR, a umidade foi diminuída de 98% UR para 90% UR, seguido de uma diminuição em UR em incrementos de 10% até 20% de UR ser atingido. As etapas de UR foram programadas para ocorrer assim que o equilíbrio fosse obtido (0,001% dm/dt) ou após 240 minutos se o equilíbrio não for obtido dentro do período. Foram feitas medições a cada cinco segundos durante toda a duração do experimento.
A % de alteração na massa a 50% de de umidade relativa foi medida como um processo de sorção e dessorção. Durante o processo de sorção, a % de alteração na massa (% Amassa5o ur de sorção) θ calculada usando-se a seguinte equação:
% Δ MdSSd$ouR <je sorção
Peso 20 _>5o UR — Pesoref Pesoref x 100 onde o Wt2O^5ouR, refere-se ao peso de equilíbrio (ou pseudoequilíbrio) da amostra a 50% de umidade relativa quando a umidade relativa da câmara foi aumentada de 20 para 50%. Wtref refere-se ao peso de
71/94 equilíbrio da amostra a 20% de umidade relativa após ser colocada na câmara a partir de condições atmosféricas. O valor médio de % Ámassa5o ur desor para três amostras é reportado.
De modo similar, a % de alteração na massa durante o processo de dessorção (%AmassadesSorção a so de ur) foi calculada com o uso da seguinte equação:
% Δ Massa50
UR de dessorção
Peso.
x 100 ref onde o Wt98_+2ouR refere-se ao peso de equilíbrio (ou pseudoequilíbrio) da amostra a 50% de umidade relativa quando a umidade da câmara foi diminuída de 98 a 50%. O Wtref novamente refere-se ao peso de equilíbrio da amostra a 20% de umidade relativa após ser colocada na câmara a partir de condições atmosféricas.
Os versados na técnica reconhecerão que os valores de sorção versus valores de dessorção podem ser diferentes com base na habilidade do umectante de reter ou absorver água. A retenção de umidade de um umectante a partir de um sistema à base de água pode ser determinada com maior precisão pelos valores de equilíbrio de dessorção, considerando que absorção de umidade é determinada com maior precisão pelos valores de equilíbrio de sorção.
Teste antifrisado:
O teste antifrisado a seguir foi realizado. Cabelo mulato mesclado foi adquirido junto à International Hair Importers (IΗI) e foi fornecido em cachos redondos de aproximadamente 4 g de peso (não incluindo o tampão de epóxi) e comprimento esticado de aproximadamente 220 mm (não incluindo o tampão de epóxi). O cabelo foi pré-lavado pela IHI com o uso de uma solução de tensoativo simples (sem fragrância, sem cor nem outros aditivos) e pré-penteado a TRI para um nível de alinhamento comum antes do estiramento. Antes do tratamento com uma composição de teste de cuidados pessoais, o cacho de cabelo mulato de 4 g foi molhado por 30 segundos sob água de chuveiro a 40°C e 3,8 L/minuto (1 galão/minuto). Subsequentemente, a composição de teste de cuidados pessoais foi
72/94 aplicada de acordo com o procedimento exposto a seguir: a composição de teste de cuidados pessoais foi adicionada ao cacho de cabelos a 10% de dosagem à base de peso do cacho de cabelos, massageada no cacho de cabelos por 30 segundos, e enxaguado 30 segundos com o uso 40°C água a uma vazão de 3,8 L/minuto (1 galão/minuto). Após o tratamento, a amostra foi seca com ar e esticada com uma escova. Após cada cacho de cabelos ter sido ajustado dessa forma, foi pendurado em uma câmara com umidade controlada a 25% de umidade relativa. Uma vez que todos os cachos de cabelos estavam esticados, houve a necessidade de rapidamente reajustar todos os cachos de cabelo preparados anteriormente que haviam começado a passar por uma leve reversão, mesmo sob condições de baixa umidade. Uma vez todos os cachos foram considerados, visualmente, como apresentando estiramento comparável, a umidade foi, então, aumentada para 50% e o experimento foi iniciado. Após o tratamento, cada cacho de cabelos foi colocado em uma posição pré-selecionada em uma placa na câmara de umidade. O cabelo foi iluminado por luz ambiente através de um par de dispositivos fluorescentes montados. As imagens das placas de montagem de cabelo com 4 cachos de cabelos foram coletados com o uso uma câmara digital de 12,9 megapixel Fuji S-5pro. As imagens foram adquiridas antes, imediatamente após o tratamento, a cada 15 minutos para a primeira hora, 30 minutos para as 4 horas subsequentes, e, então, a cada 60 minutos para as últimas 3 horas pós-tratamento. As imagens foram salvas diretamente no disco rígido de um computador controlando a câmera.
O volume dos cachos de cabelos individuais foi determinado com o uso de software personalizado operando no Lab ViewTM v8.5. Na análise, o cacho de cabelos foi separado do plano de fundo por uma técnica de limiarização. A imagem binária resultante foi utilizada no cálculo do frisado. A porcentagem de frisado de cada cacho de cabelos foi calculada como uma porcentagem de reversão como uma função de tempo em relação às áreas inicial e final dos cachos de cabelos,
Af An % Frisado = 100 x
73/94 onde At é igual à área do cacho de cabelos a um tempo específico, t; Ao é igual à área inicial do cacho de cabelos esticado; e A é igual à área de um cacho de cabelos não esticado.
Exemplo I: A preparação das composições de poliglicerila catiônicas da invenção e exemplos comparativos
As abreviaturas a seguir são usadas na presente invenção: PG10= poliglicerila-10, PG-10-1-O = monooleato de poliglicerila-10, PG-10-1-L = monolaurato de poliglicerila-10, PG-10-1-LE = éter laurílico de poliglicerila10, Quab® 342 (cloreto de 3-cloro-2-hidróxi propila-laurila-dimetil amônio) = LD, Quab® 360 (cloreto de 3-cloro-2-hidróxi propila-cocoalquila-dimetil amônio) = CD e Quab® 188 (cloreto de 3-cloro-2-hidróxi propila-trimetil amônio) = TM. Os materiais de poliglicerila foram obtidos junto à Lonza PLC, disponíveis como Natrulon® H-10, Polyaldo® 10-1-0 KFG e Polyaldo® 10-1-L. O material de poliglicerila éter de poliglicerina ML10 foi obtido junto à Daicel Chemical Industries, Ltd. Reagentes All Quab® foram obtidos junto à SKW QUAB Chemicals, Inc da Mobile, AL, EUA.
A composição de poliglicerila catiônica, exemplo da invenção, E1 foi sintetizada da seguinte forma: a um frasco limpo, adequadamente dimensionado, equipado com um agitador suspenso, uma camisa de aquecimento/termopar conectada a um controlador de temperatura e tubo de espargir N2, poliglicerina-10 desoxigenada (0,120 mol, 115,16 g, 79% ativa) e Quab® 360 (0,156 moles, 140,23 g, 40% ativa) foram adicionados. A mistura foi levemente espargida com gás nitrogênio por 10 minutos. Subsequentemente, o material foi aquecido a 35°C a uma taxa de 5°C/min. Uma vez a 35°C, péletes de NaOH (0,174 mol, 6,96 g) foram adicionadas sobre o curso de vários minutos sob misturação. Após a adição das péletes de NaOH, A mistura foi aquecida a 80°C a uma taxa de 5°C/min. A solução foi agitada a 80°C por 5 horas, após o que a solução foi deixada chegar à temperatura ambiente. O material resfriada foi descarregado em um recipiente apropriado. Observar que como uma etapa pós-reação opcional, o pH de alguns produtos foi ajustado para abaixo de 7 através da adição de ácido acético antes de ser descarregado.
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As composições de poliglicerila catiônicas adicionais, exemplos da invenção E2-E16, foram sintetizados mediante a variação do tipo ou proporções de materiais de partida: poliglicerol vs éster de poliglicerila, catalisador base, reagente CHADAC e/ou adição de água. A variação nos materiais de partida usados, as condições de reação e os produtos são resumidos na Tabela 1 abaixo. Quando água adicional foi utilizada, foi adicionada antes de espargir poliol e reagentes CHADAC.
Para E6 e E16, os reagentes CHADAC foram adicionados sequencialmente, com TM sendo adicionado na mistura de reação inicial e CD sendo adicionado após aquecimento a 80°C por 2,5 horas. As condições de reação e dados de conversão para E1-E16 são também mostradas na Tabela 1.
Os exemplos comparativos, composições C1 e C2 foram sintetizadas de maneira similar à E1-E16. Um exemplo da síntese de C1 é da seguinte forma: a um frasco limpo, adequadamente dimensionado, equipado com um agitador suspenso, uma camisa de aquecimento/termopar conectada a um controlador de temperatura e tubo de espargir N2, poliglicerol desoxigenado (0,160 mol, 153,9 g, 79% ativo) e Quab® 188 (0,208 moles, 56,6 g, 69% ativo) foram adicionados. A mistura foi levemente espargida com gás nitrogênio por 10 minutos. Subsequentemente, o material foi aquecido a 35°C a uma taxa de 5°C/min. Uma vez a 35°C, péletes de NaOH (0,234 mol, 9,35 g) foram adicionados sobre o curso de vários minutos sob misturação. Após a adição das péletes de NaOH, A mistura foi aquecida a 80°C a uma taxa de 5°C/min. A solução foi agitada a 80°C por 5 horas, após o que a solução foi deixada chegar à temperatura ambiente. Como uma etapa opcional, o pH de alguns produtos foi ajustado para abaixo de 7 com o uso de ácido acético. Após a neutralização da reação, o material foi resfriado e descarregado em um recipiente adequado. As condições de reação e dados de conversão para C1 e C2 são também mostradas na Tabela 1.
Tabela 1 As condições de reação e os dados de conversão para a síntese de composições de poliglicerila catiônicas e exemplos comparativos.
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Exemplo n° Poliol Reagente CHADAC Massa da água (9) Moles NaOH Tempo a 80°C íh£) % conversão
Tipo moles Tipo moles
E1 PG-10 0,120 CD 0,156 0 0,174 5,00 102
E2 PG-10 0,120 CD 0,234 0 0,268 5,25 74
E3 PG-10 0,120 LD 0,156 0 0,182 8,00 105
E4 PG-10 0,470 LD 0,611 0 0,689 5,00 99
E5 PG-10 0,121 TM + LD1 TM-0,28, LD-0,16 0 0,460 4,75 97
E6 PG-10 0,120 TM + LD2 TM-0,27, LD-0,15 0 0,462 4,50 99
E7 PG-10-1-L 0,124 CD 0,156 0 0,174 5,00 96
E8 PG-10-1-L 0,124 LD 0,156 11,44 0,176 5,50 95
E9 PG-10-1-L 0,124 MT 0,156 23,78 0,595 4,50 100
E10 PG-10-1-L 0,124 MT 0,446 0 0,463 4,50 92
E11 PG-10-1-L 0,206 MT 0,467 24,52 0,488 6,00 89
E12 PG-10-1-LE 0,120 LD 0,156 0 0,175 6,00 98
E13 PG-10-1-O 0,120 CD 0,156 25,86 0,176 5,00 93
E14 PG-10-1-O 0,120 LD 0,156 24,84 0,175 5,50 99
E15 PG-10-1-0 0,200 MT 0,277 292,49 0,288 5,00 99
E16 PG-10-1-O 0,120 TM + LD1 TM-0,27, LD-0,16 24,51 0,467 4,75 97
C1 PG-10 0,160 MT 0,208 0 0,234 4,25 101
C2 PG-10 0,121 MT 0,401 0 0,445 4,25 102
1TM e LD adicionados simultaneamente. 2TM adicionado primeiro. LD adicionado em segundo lugar.
Exemplo II: As propriedades de espuma das composiçoes de poliglicerila catiônicas da invenção e exemplos comparativos
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As composições do exemplo I foram testadas de acordo com o teste de espuma, descrito acima. Os resultados, incluindo volume de espuma máximo (volume de espumamáX), volume de espumat=i8 min, θ % de retenção de volume de espuma são dados na Tabela 2 e Figura 3. Os nomes dos ingredientes dos exemplos da invenção são baseados nas quantidades molares de reagentes CHADAC e reagente PG/PGE. Com referência à Figura 3, são mostrados o volume de espuma máximo (ml) (barra branca) e volume de espumat=i8 min (barra preta) dos exemplos da invenção e comparativos em água dura simulada. A área cinza realçada indica uma porção do gráfico que não tem valores de eixo y significativos, mas foi incluída para permitir espaço para a descrição das características estruturais. As características estruturais dos exemplos da invenção e comparativos são observadas como barras horizontais brancas atravessando as amostras que contêm a característica. Cat-Hfob = (L2-R2-N15 [(R3)(R4)(Hfob2)]). Cat= (L3-R5-N-[(R6)(R7)(R8)]). Hfob=(Li-Rr Hfobi).
Tabela 2. As propriedades de espuma das composições de poliglicerila catiônicas da invenção e exemplos comparativos em água dura simulada.
Material de teste/marca comercial Nome do ingrediente Volume de espurnamáx (ml) Volume de espumat=i8 min (ml) % de retenção do volume de espuma
E1 (CD)! PG-10 765 733 96
E2 (CD)2 PG-10 773 747 97
E4 (LD)! PG-10 750 720 96
E5 (LD)!(TM)2 PG-10 757 706 93
E6 (LD)!(TM)2 PG-10 754 720 95
E7 (CD)! PG-10-1-L 515 482 94
E8 (LD)! PG-10-1-L 490 458 93
E9 (TM)! PG-10-1-L 59 37 63
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E10 (TM)3 PG-10-1-L 35 14 40
E11 (TM)2 PG-10-1-L 85 63 74
E12 (LD), PG-10-1-LE 801 778 97
E13 (CD)! PG-10-1-O 313 289 92
E14 (LD)! PG-10-1-O 310 283 91
E15 (TM)·, PG-10-1-O 18 0,7 4
E16 (LD)!(TM)2 PG-10-1-0 81 60 74
C1 (TIV^PG-10 1,3 0 0
C2 (TM)3PG-10 1,7 0 0
Natrulon H- 10 PG-10 47 0 0
PG-10-1-L PG-10-1-L 388 359 93
Polyaldo 10- 1-0 KFG PG-10-1-O 42 24 57
Glucquat 125 cloreto de lauril metil glucet-10 hidróxi propila dimônio 740 462 62
Também foram testados o seguinte: Exemplo comparativo Glucquat® 125 (cloreto de lauril metil Glucet-10 hidróxi propila dimônio, disponível comercialmente junto à Lubrizol Corp., Brecksville, OH, EUA), exemplo comparativo Polyaldo® 10-1-0 (oleato de poliglicerila-10 disponível junto à Lonza Group PLC), e exemplo comparativo PG-10-1-L (laurato de poliglicerila-10, também disponível junto à Lonza Group PLC).
Exemplo III: Propriedades de sorção de água das composições de poliglicerila catiônicas e exemplos comparativos
Os exemplos da invenção selecionados descrito no Exemplo I 10 acima, bem como Glucquat® 125 foram testados de acordo com o teste de sorção de água, também descrito abaixo. Os resultados, incluindo % Amassagorção a só de ur θ % Amassadessorção a 50 de ur sao mostrados na Tabela
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3.
A Tabela 3 mostra os dados de sorção de água dos materiais comparativos e dos materiais da invenção. A % de alteração de massa mediante dessorção (umidade relativa de alta para baixa) indica que o material é capaz de reter água uma vez absorvida. Inversamente, a % de alteração de massa mediante sorção (umidade relativa de baixa para alta) indica a habilidade do material em absorver água.
Tabela 3. A sorção de água das composições de poliglicerila catiônicas da invenção e exemplos comparativos.
Material de teste/marca comercial/ Nome do ingrediente Amassa de sorção a 50% de UR Amassa de dessorção a 50% de UR
E4 (LDh PG-10 8,9 97
E5 (LDJ^TME PG-10 13,1 22
Glucquat 125 lauril metil glucet- 10 hidróxi propila dimônio 8,1 8,2
Exemplo IV: Preparação de composições de cuidados pessoais comparativas e da invenção
As formulações de cuidados pessoais foram preparadas com o uso de exemplos da invenção selecionados do exemplo I. Além disso, as formulações de cuidados pessoais comparativos foram preparadas com o uso de Glucquat™ 125, Polyaldo® 10-1-0, também sem umectante. Uma pré-mistura que compreende quatêrnio-15 e uma fração do laurato de sorbitano PEG-80 necessário e água desionizada foi deixada misturar em um béquer até todo o quatêrnio-15 tiver sido dissolvido. Em um béquer separado adaptado com um agitador mecânico e placa quente, água, distearato de PEG-150 e a fração restante de laurato de sorbitano PEG-80 foram adicionados. Foi misturado à velocidade baixa-média e calor foi lentamente aplicado ao lote para aumentar a temperatura para 80°C. A mistura foi aquecida até todo o material estar dissolvido. Aproximadamente metade da água purificada necessária foi adicionada ao béquer e misturada
79/94 naturalmente até a temperatura atingir 60°C. Tridecet sulfato de sódio, cocamido propil betaina e EDTA tetrassódico foram adicionados à mistura e resfriada naturalmente a 40°C. O material foi misturado naturalmente por 30 min. A pré-mistura foi combinada com a solução de tensoativo e misturada naturalmente por 20 min. Quando a temperatura atingiu 25°C, o pH foi ajustado para 6,5. Um umectante em particular disponível para comercialização ou material experimental foi adicionado. O pH foi verificado para assegurar que estava dentro da tolerância (6,5±0,3). Água foi adicionada em q.s. para 100%. As composições de várias composições comparativas (e porcentagens de peso ativo dos ingredientes) são mostradas na Tabela 4a abaixo enquanto que as composições de cuidados pessoais da invenção são mostradas na Tabela 4b.
Tabel^a^Composiçõ^decuidadospessoajs.compar^ivas^
Material de teste/marca comercial Nome do ingrediente C3 C4 C5
Controle (sem umectante) Controle (sem umectante) - - -
Polyaldo 10-1-0 KFG PG-10-1-O - 1,00 -
Glucquat 125 Cloreto de lauril metil glucet-10 hidróxi propila dimônio - - 1,00
Dowicil 200 Quatêrnio-15 0,05 0,05 0,05
Atlas G-4280 PEG-80 laurato de sorbitano 3,60 3,60 3,60
Ethox PEG-6000 DS Special PEG-150 diestearato 0,45 0,45 0,45
Cedepal TD403 MFLD Tridecet sulfato de sódio 2,70 2,70 2,70
TEGO Betain L7V Cocamido propil betaina, 3,75 3,75 3,75
Versene 100 XL EDTA tetrassódico 0,10 0,10 0,10
solução de hidróxido de sódio (20%) Hidróxido de sódio q.s. q.s. q.s.
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Solução de ácido cítrico (20%) Ácido cítrico q.s. q.s. q.s.
Água purificada Água q.s. q.s. q.s.
Tabela 4b: Composições de cuidados pessoais da invenção.
Material de teste/marca comercial Nome do ingrediente E17 E18 E19
E4 (LD)-i PG-10 1,00 - -
E5 (LDMTMh PG-10 - 1,00 -
E14 (LD)iPG-10-1-O - 1,00
Dowicil 200 Quatêrnio-15 0,05 0,05 0,05
Atlas G-4280 PEG-80 laurato de sorbitano 3,60 3,60 3,60
Ethox PEG-6000 DS Special PEG-150 diestearato 0,45 0,45 0,45
Cedepal TD403 MFLD Tridecet sulfato de sódio 2,70 2,70 2,70
TEGO Betain L7V Cocamido propil betaina, 3,75 3,75 3,75
Versene 100 XL EDTA tetrassódico 0,10 0,10 0,10
solução de hidróxido de sódio (20%) Hidróxido de sódio q.s. q.s. q.s.
Solução de ácido cítrico (20%) Ácido cítrico q.s. q.s. qs.
Água purificada Água q.s. q.s. q.s.
Exemplo V: Propriedades de condicionamento das composições de poliglicerila catiônicas e exemplos comparativos
As composições de cuidados pessoais do Exemplo IV foram 5 testadas de acordo com o teste de condicionamento, descrito acima, exceto que 8 cachos de cabelos foram usados (n=8) por exemplo. Os resultados, incluindo são dados na Tabela 5. Os exemplos da invenção (E17-E19) têm porcentagem inferior de cursos emaranhados e força de penteamento média inferior (indicando melhor condicionamento) em comparação com o exemplo
81/94 comparativo C3 (sem umectante).
Tabela 5: Propriedades de condicionamento do cabelo tratado com exemplos comparativos e exemplos da invenção^
Exemplo n° Força de penteamento média após enxágue de 60 seg (N (gf)) % de cursos emaranhados
C3 2,04 (208) 29
C4 1,38 (141) 13
C5 1,73(176) 26
E17 1,52 (155) 19
E18 1,38 (141) 17
E19 1,45 (148) 23
Exemplo VI: Propriedades antifrisado das composições de poliglicerila catiônicas e exemplos comparativos
As composições de cuidados pessoais do Exemplo IV foram testados de acordo com o teste antifrisado, descrito acima. Os resultados, incluindo são dados na Tabela 6.
Tabela 6. Análise antifrisado do cabelo tratado com composições 10 de cuidados pessoais: Exemplos comparativos (C3-C5) e exemplos da invenção (E17-E19)_
Exemplo n° % frisado a 8 horas Erro pad. (%)
C3 19,94 1,13
C4 19,11 1,29
C5 13,65 1,04
E17 17,99 1,29
E18 10,93 0,80
E19 12,24 2,56
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Exemplo VII: Preparação de composições de cuidados pessoais comparativas e da invenção
As formulações de cuidados pessoais foram preparadas com o uso de composições da invenção e comparativas do exemplo I. Além disso, as formulações de cuidados pessoais comparativas foram preparadas com o uso de Glucquat™ 125, Polyaldo® 10-1-0, Polyaldo® 10-1-L, Natrulon® H10, também sem umectante.
As formulações foram preparadas da seguinte forma: a um béquer adaptado com um agitador mecânico e placa quente, foram adicionados água, lauril sulfato de amônio e lauret sulfato de amônio. Foi misturado à velocidade baixa-média e calor foi lentamente aplicado ao lote para aumentar a temperatura para 75°C. Quando o lote atingiu 75°C, cocamida MEA foi adicionada. O aquecimento foi interrompido após os ingredientes serem completamente dissolvidos e o lote resfriou naturalmente até aproximadamente 25°C, sob misturação continuou em velocidade média. Quando o lote atingiu 25°C, cloreto de sódio e hidantoína DMDM foram adicionados e misturados até completamente dissolvidos. O pH foi ajustado para 6,4 ± 0,2 com o uso de ácido cítrico ou solução de hidróxido de sódio. Após o pH ser ajustado, um C-PG/material de teste em particular comer20 cialmente disponível foi adicionado. Água foi adicionada em q.s. para 100%. A composição foi misturada à velocidade baixa-média. Se a composição estava nebulosa, foi colocada em um frasco vedado em um forno e aquecida a 50°C até ficar límpida. As composições comparativas (e porcentagens de peso ativo dos ingredientes) são mostradas na Tabela 7a enquanto os exemplos da invenção são mostrados na Tabela 7b-d.
Natrulon H-10 e Polyaldo® estão disponíveis junto à Lonza
Group de Allendale, NJ, EUA. Standapol® e Comperlan estão disponíveis junto à Cognis Corp. (agora BASF) de Ambler, PA, EUA.
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Tabela 7a. Composições de cuidados pessoais comparativas.
Material de teste/marca comercial Nome do ingrediente C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12
Controle (sem C-PG) Controle (sem C-PG) - - -
Polyaldo 10-1-0 KFG PG-10-1-O - 2,00 - - -
Polyaldo 10-1-L KFG PG-10-1-L - - 2,00 - -
Natrulon H-10 PG-10 - - - 2,00 -
Glucquat 125 auril metil glucet- 10 hidróxi propila dimônio - - - - 2,00 - -
C1 (TM) PG-10 - - - - - 2,00
C2 (TM)3 PG-10 2,00
Standapol A lauril sulfato de amônio 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92
Standapol EA-2 lauret sulfato de amônio 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39
Comperlan 100 Cocamida VI EA 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24
Cloreto de sódio Cloreto de sódio 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40
Glidante DMDM hidantoina 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06
solução de hidróxido de sódio (20%) Hidróxido de sódio q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s.
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Solução de ácido cítrico (20%) Ácido cítrico q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s.
Água purificada Água _ q.s. q.s. q.s. qs. q.s. q.s.
Tabela 7b. Composições de cuidados pessoais da invenção.
Material de teste/marca comercial Nome do ingrediente E20 E21 E22 E23 E24
E1 (CD)! PG-10 2,00
E2 (CD)2 PG-10 2,00
E4 (LD)i PG-10 2,00
E5 (LD)i(TM)2 PG-10 2,00
E6 (LD)i(TM)2 PG-10 2,00
Standapol A lauril sulfato de amônio 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92
Standapol EA-2 lauret sulfato de amônio 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39
Comperlan 100 Cocamida MEA 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24
Cloreto de sódio Cloreto de sódio 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40
Giidante DMDM hidantoina 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06
solução de hidróxido de sódio (20%) Hidróxido de sódio q.s. q.s. q.s. q.s. q.s.
Solução de ácido cítrico (20%) Ácido cítrico q.s. q.s. q.s. q.s. q.s.
Água purificada Água q.s. J4A _ q.s.
TabelaTc^ComposiçõesdecuidadospessoaiS-dainvengão^
Material de teste/marca comercial Nome ingrediente do E25 E26 E27 E28 E29 E30
E7 (CD)! PG-10-1-L 2,00
E8 (LD)! PG-10-1-L 2,00
E9 (TM)i PG-10-1-L - - 2,00 - - -
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E10 (TM)3 PG-10-1-L 2,00
E11 (TM)2 PG-10-1-L 2,00
E12 (LD)·, PG-10-1-LE __ 2,00
Standapol A lauril sulfato de amônio 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92 10,92
Standapol EA-2 lauret sulfato de amônio 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39 4,39
Comperlan 100 Cocamida MEA 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24
Cloreto de sódio Cloreto de sódio 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40
Glidante DMDM hidantoina 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06
solução de hidróxido de sódio (20%) Hidróxido de sódio q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s.
Solução de ácido cítrico (20%) Ácido cítrico q.s. q.s. q.s. q.s. q.s. q.s.
Água purificada Água qs. q.s. q.s. g^ q.s. q.s.
Tabela 7d. Composições de cuidados pessoais da invenção.
O O 0 O O O
E13 (CD)! PG-10-1-0 2,0
E14 (LD)! PG-10-1-O 2,0
E15 (TM)i PG-10-1-O - 2,0 -
E16 (LD)i(TM)2 PG-10-1-O 2,0
Standapol A lauril sulfato de amônio 10,92 10,92 10,92 10,92
Standapol EA-2 lauret sulfato de amônio 4,39 4,39 4,39 4,39
Comperlan 100 Cocamida MEA 1,24 1,24 1,24 1,24
Cloreto de sódio Cloreto de sódio 0,40 0,40 0,40 0,40
Glidante DMDM hidantoina 0,06 0,06 0,06 0,06
solução de hidróxido de sódio Hidróxido de sódio q.s. _ q.s. qs.
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(20%)
Solução de ácido cítrico (20%) Ácido cítrico q.s. q.s. q.s. q.s.
Água purificada Água q.s. q.s. q.s. q.s.
Exemplo VIII: viscosidade sob taxa de cisalhamento zero das composições e exemplos comparativos
A viscosidade sob taxa de cisalhamento zero dos exemplos comparativos C6-C12 e Exemplos E20-E34 foi testada de acordo com o teste de viscosidade sob taxa de cisalhamento zero, descrito acima, para determinar a eficácia de espessamento. Os resultados desses testes são mostrados na Tabela 8 e Figura 4.
Tabela 8 Viscosidade sob taxa de cisalhamento zero (hn) e viscosidade relativa (η relativo) das composições de cuidados pessoais com10
Exemplo Ho(cP) Amostra n 1 Π relativo
C62 980 controle 1,0
C7 1590 PG-10-1-O 1,6
C8 530 PG-10-1-L 0,5
C9 370 PG-10 0,4
C10 60 Glucquat 125 0,06
C11 720 C1 0,7
C12 1330 C2 1,4
E20 9290 E1 9,5
E21 15500 E2 15,8
E22 10660 E4 10,9
E23 5900 E5 6,0
E24 7000 E6 7,1
E25 12010 E7 12,2
E26 10200 E8 10,4
E27 1420 E9 1,4
E28 4470 E10 4,6
87/94
E29 2780 E11 2,8
E30 2410 E12 2,5
E31 12670 E13 12,9
E32 19780 E14 20,2
E33 2860 E15 2,9
E34 14800 E16 15,1
1 Vo exemplo 2 Vrefatíva - „ A amostra C6 é a fórmula base mediante ’/0 base a qual r)o Base θ
determinada
A Figura 4 descreve o qreiativo de 2 %, em peso, de ativo dos materiais da invenção e comparativos em uma formulação base de limpeza (exemplo comparativo C6). A linha tracejada indica um qreiativo de 1. As características estruturais de 2 %, em peso, de material aditivo são observadas como barras horizontais brancas atravessando as amostras que contêm a característica. As amostras podem conter 0-3 características estruturais: Cat-Hfob = (L2-R2-N-[(R3)(R4)(Hfob2)]), Cat= (L3-R5-N-[(R6)(R7)(R8)]), e/ou Hfob=(L1-Ri- Hfobi).
Conforme pode ser visto na Figura 4, as composições de poliglicerila catiônicas que incluem um grupo hidrofóbico catiônico (-Rr N[(R2)(R3)(Hfob2)]) mostrando os maiores aumentos da viscosidade. Esta descoberta é particularmente surpreendente dado que o exemplo comparativo, C10 que incluído Glucquat™ 125, que tem um grupo hidrofóbico catiônico, mas contém estrutura de nó que tem unidades de repetição de óxido de etileno em vez de unidades de repetição de glicerila, resulta em um material que significativamente adelga a fórmula base (nreiativo=0.06)·
Exemplo IX: Preparação de composições de cuidados pessoais comparativas e da invenção
As formulações de cuidados pessoais foram preparadas com o uso de composições da invenção selecionadas do Exemplo I. Além disso, as formulações de cuidados pessoais comparativas foram preparadas com o uso de Polyaldo® 10-1-0, Polyaido® 10-1 -L e Natrulon® H-10.
As composições de cuidados pessoais a seguir, Exemplos E35E46, foram preparadas. As concentrações e C-PG em particular são
88/94 mencionadas na Tabela 9a enquanto que as formulações comparativas são mencionadas nas Tabelas 9b e 9c.
89/94 oçóu9aui ep sieossad sopepino ap ssooisoduioQ V6 epqe±
<£> UI 1 1 o‘s CM σ> θ' Τ“ 4,39 1,24 0,40 0,06 q.s.
E45 1 I IO CO 1 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06 q.s.
E44 f 1 CO 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06 q.s.
E43 0,50 10,92 4,39 1,24 O ’Μ- θ' 0,06 q.s.
E42 1 5,0 10,92 4,39 M- CM 0,40 0,06 q.s.
E41 1 3,5 1 10,92 4,39 CM 0,40 0,06 sb
E40 1 O 10,92 4,39 1,24 Ο θ' 0,06 q.s.
E39 0,50 t 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06 q.s.
E38 5,0 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06 q.s.
E37 3,5 1 I 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06 q.s.
E36 O 1 1 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06 q.s.
E35 0,50 1 1 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06 q.s.
Nome do ingrediente o 0 Q. Q O t 1 o o CL Q e o 1 l o 1 o CL Σ lauril sulfato de amônio lauret sulfato de amônio Cocamida MEA Cloreto de sódio DMDM hidantoina Hidróxido de sódio
Material de teste/marca comercial C E14 1 63 Standapol A Standapol EA- 2 Comperlan 100 Cloreto de sódio Glidante solução de hidróxido de sódio (20%)
90/94
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*Π3 Ο σ Ο ο Ό Ο Cp Ο CM (0 σ σ> (0 ο +— ‘u_ “3
ω ·< Ο.
C24 1 5,0 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06
C23 1 _ 10,92 4,39 1,24 0,40 90Ό
C22 1 O 10,92 4,39 st OJ T“ 0,40 0,06
C21 1 0,50 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06
C20 1 5,0 ! I 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06
C19 1 3,5 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06
C18 1 o 5^ 10,92 4,39 1,24 0,40 90*0
C17 0,50 I 10,92 4,39 c\ 0,40 0,06
to δ i i 5,0 10,92 4,39 1,24 0,40 90‘0
C15 3,5 | 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06
C14 o 1 10,92 4,39 P O sr o~ 0,06
C13 0,50 1 10,92 4,39 1,24 0,40 0,06
Nome do ingrediente PG-10 PG-10-1-L PG-10-1-O lauril sulfato de amônio lauret sulfato de amônio Cocamida MEA Cloreto de sódio DMDM hidantoina
Material de teste/marca comercial Natrulon H-10 Polyaldo10-1-L Polyaldo 10-1-0 ! Standapol A Standapol EA-2 Comperlan 100 Cloreto de sódio Glidante
91/94
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92/94
TabebGc^^Composi^ões^de^uidados^pessoaiscomgarativas^
Material de teste/marca comercial Nome do ingrediente C25 C26 C27 C28
Glucquat 125 lauril metil glucet- 10 hidróxi propila dimônio 0,50 1,0 3,5 5,0
Standapol A lauril sulfato de amônio 10,92 10,92 10,92 10,92
Standapol EA-2 lauret sulfato de amônio 4,39 4,39 4,39 4,39
Comperlan 100 Cocamida MEA 1,24 1,24 1,24 1,24
Cloreto de sódio Cloreto de sódio 0,40 0,40 0,40 0,40
Glidante DMDM hidantoina 0,06 0,06 0,06 0,06
solução de hidróxido de sódio (20%) Hidróxido de sódio q.s. q.s. q.s. q.s.
Solução de ácido cítrico (20%) Ácido cítrico q.s. q.s. q.s. q.s.
Água purificada Água _ q.s. 1S:
Os resultados são mostrados na Figura 1 e Tabela 10. Com a exceção de E42, as fórmulas contendo exemplos da invenção resultaram uma fórmula espessada (Qreiativo >1)· Conforme visto na Figura 1, as formulações incluindo E14 [(LD)i PG-10-1-O (triângulos fechados)] e E1 [(CD)i PG-10 (quadrados fechados)] têm um efeito máximo na viscosidade de 2,0 a 3,5 %, em peso. Ambos os exemplos contêm hidrófobos catiônicos. Inversamente, os exemplos da invenção contendo um grupo hidrofóbico (Hfobi) e um grupo catiônico (-R4- N-[(R5)(R6)(R?)]) [(TM^ PG-10-1-L, E9 (fórmulas representadas pelos círculos fechados)] apresentam um aumento leve na viscosidade de doses de 0,5 a 2,0 %, em peso, e um aumento mais significativo à medida que a dose é aumentada para 5,0 %, em peso.
Os exemplos comparativos contendo Glucquat™ 125 (losangos abertos), PG-10 (quadrados abertos) e PG-10-1-L (círculos abertos) resultaram em um material adelgaçado (qreiativo <1) com exceção de C17 (0,5
93/94 %, em peso, de PG-10-1-L). Dessa forma, o único comparativo além de C17 capaz de espessamento foi PG-10-1-0 (triângulos abertos)
Tabela 10 Viscosidade sob taxa de cisalhamento zero (no) e viscosidade relativa (nreiativa) das composições de cuidados pessoais da
Exemplo Nome do ingrediente Πο (cP) %, em peso, de ativo Π relativa
E35 (CD)! PG-10 2480 0,5 2,5
E36 (CD)! PG-10 3090 1,0 3,2
E37 (CD)i PG-10 18500 3,5 18,9
E38 (CD)! PG-10 4360 5,0 4,4
E39 (LD)i PG-10-1-O 2770 0,5 2,8
E40 (LD)i PG-10-1-0 4420 1,0 4,5
E41 (LD)i PG-10-1-0 3380 3,5 3,4
E42 (LD)! PG-10-1-0 620 5,0 0,6
E43 (TM)i PG-10-1-L 1400 0,5 1,4
E44 (TM)i PG-10-1-L 1320 1,0 1,3
E45 (TM)i PG-10-1-L 2830 3,5 2,9
E46 (TM)i PG-10-1-L 4600 5,0 4,7
C13 PG-10 750 0,5 0,8
C14 PG-10 450 1 0,5
C15 PG-10 90 3,5 <0,1
C16 PG-10 60 5 < 0,1
C17 PG-10-1-L 1190 0,5 1,2
C18 PG-10-1-L 670 1 0,7
C19 PG-10-1-L 650 3,5 0,7
C20 PG-10-1-L 740 5 0,8
C21 PG-10-1-0 1360 0,5 1,4
C22 PG-10-1-O 1370 1 1,4
C23 PG-10-1-0 2710 3,5 2,8
C24 PG-10-1-0 5040 5 5,1
C25 Glucquat 125 260 0,5 0,3
94/94
C26 Glucquat125 130 1 0,1
C27 Glucquat 125 38 3,5 < 0,1
C28 Glucquat125 35 5 < 0,1
1/4

Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Composição de poliglicerila, caracterizada pelo fato de que compreende um ou mais compostos de poliglicerila em que ao menos um dos compostos de poliglicerila é da fórmula I:
    r7 Nu d R6-N-R4—L3- -z— -Hfob-| X2 r5 c
    r2
    L?—Ri—N*1 Hfob2 (I) em que:
    Z é uma estrutura de nó de poliglicerila que compreende ao menos 3 unidades de resíduo de glicerila contíguas;
    Nu são grupos nucleofílicos selecionados independentemente que são diretamente ligados a Z;
    d é o número de grupos nucleofílicos diretamente ligados a Z, e é de 2 a 21;
    Li é um grupo de ligação selecionado independentemente que liga Z a Hfobi;
    Hfobi é uma porção hidrofóbica selecionada independentemente que compreende 6 a 30 carbonos;
    a é o número de Hfobi ligado à estrutura de nó Z, cada um através de um Li, e é 0 ou 1;
    l_2 é um grupo de ligação selecionado independentemente que liga Z a um grupo catiônico
    -Ri- N-[(R2)(R3)(Hfob2)];
    Ri é um alquileno linear ou ramificado selecionado independentemente (-CH- a -C6Hi2-) ou mono hidróxi alquileno (-CH(OH)- a CeHn(OH)-);
    Petição 870180069380, de 09/08/2018, pág. 5/13
  2. 2/4
    N é um átomo de nitrogênio;
    R2 é uma alquila ou grupo selecionado independentemente contendo 1 a 4 carbonos (CH3 a C4H9) ou um átomo de hidrogênio;
    R3 é um grupo alquila selecionado independentemente contendo
    5 1 a 4 carbonos (CH3 a C4H9) ou um átomo de hidrogênio, ou uma porção hidrofóbica independentemente selecionada;
    Hfob2 é uma porção hidrofóbica independentemente selecionada que compreende 6 a 30 carbonos;
    X1 é um contraíon aniônico ou ausente;
    10 b é o número de (Ri-N-[(R2)(R3)(Hfob2)]) ligados à estrutura de nó, Z, cada um através de um L2, e é 1;
    l_3 é um grupo de ligação selecionado independentemente que liga Z ao grupo catiônico
    -R4- N-[(R5)(R6)(R7)];
    15 R4 é um alquileno linear ou ramificado selecionado independentemente (-CH- a -C6H12-) ou mono hidróxil alquileno (-CH(OH)- a -Ce(OH)Hn(OH)-);
    Rs, R6, R7 são, cada um, uma alquila ou grupo selecionado independentemente contendo 1 a 4 carbonos (CH3 a C4H9);
    20 X2 é um contraíon aniônico ou ausente;
    c é o número de (R4-N-[(Rs)(R6)(R7)]) ligados à estrutura de nó Z, cada um através de um L3, e é 0 ou 1;
    onde a soma de a e b é de 1 a 2; a soma de b e c é de 1 a 2; e
    25 a soma de a, b e c é 1,2 ou 3, em que a composição tem um grau médio de polimerização determinado pelo teste de valor de hidroxila (DPoh) de 3 a 10; e em que uma “unidade de resíduo de glicerila” é uma unidade de glicerol excluindo os grupos nucleofílicos como grupos hidroxila.
    30 2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito ao menos um composto da Fórmula I compreende um composto selecionado do grupo consistindo em (N-(2-hidróxi propil)-éter de
    Petição 870180069380, de 09/08/2018, pág. 6/13
  3. 3/4
    N,N-dimetilcocoalquil-1 -amônio) monooleato de decagliceril;
    éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,N-dimetilauril-1-amônio) monolaurila de decagliceril; éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,Ndimetilcocoalquil-1-amônio) monolaurato de decagliceril; éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,N-dimetilauril-1-amônio) monolaurato de decagliceril; e éter de (N(2-hidróxi propil)-N,N-dimetilauril-1-amônio) monooleato de decagliceril.
    3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito ao menos um composto da Fórmula I compreende um composto selecionado do grupo consistindo em éter de N-(2-hidróxi propil)N,N-dimetilauril-1-cloreto de amônio decagliceril; éter de N-(2-hidróxi propil)N,N-dimetilcocoalquil-1-cloreto de amônio decagliceril; e éter de N-(2-hidróxi propil)-N,N-dimetilcocoalquil-2-cloreto de amônio decagliceril.
  4. 4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito ao menos um composto da Fórmula I compreende um composto selecionado do grupo consistindo em éter de (N-(2-hidróxi propil)N,N-dimetilauril-1-amônio) (N-(2-hidróxi propil)-N,N,N-trimetilpropano-1amônio) octagliceril, e éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,N-dimetilauril-1-amônio) (N-(2-hidróxi propil)-N,N,N-trimetilpropano-2-amônio) decagliceril.
  5. 5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito ao menos um composto da Fórmula I compreende um composto selecionado do grupo consistindo em éter de (N-(2-hidróxi propil)N,N-dimetilauril-1-amônio) (N-(2-hidróxi propil)-N,N,N-trimetilpropano-1amônio) monooleato de decagliceril; e éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,Ndimetilauril-1-amônio) (N-(2-hidróxi propil)-N,N,N-trimetilpropano-2-amônio) monooleato de decagliceril.
  6. 6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito ao menos um composto da Fórmula I compreende um composto selecionado do grupo consistindo em éter de (N-(2-hidróxi propil)N,N,N-trimetilpropano-1-amônio) monooleato de decagliceril; éter de (N-(2hidróxi propil)-N,N,N-trimetilpropano-1-amônio) monolaurato de decagliceril; éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,N,N-trimetilpropano-3-amônio) monolaurato de decagliceril; e éter de (N-(2-hidróxi propil)-N,N,N-trimetilpropano-2-amônio) de 09/08/2018, pág. 7/13
    4/4 monolaurato de decagliceril.
  7. 7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que tem um DPoh de 5 a 10.
  8. 8. Composição para cuidados pessoais, caracterizada pelo fato 5 de que compreende:
    um solvente, uma composição de poliglicerila como definida na reivindicação 1, e ao menos um material selecionado do grupo consistindo em 10 tensoativos, agentes quelantes, emolientes, umectantes, condicionadores, conservantes, opacificantes, fragrâncias e combinações de dois ou mais dos mesmos.
  9. 9. Método de umedecimento ou condicionamento da pele ou do cabelo, caracterizado pelo fato de que compreende a aplicação nos cabelos
    15 ou na pele da composição como definida na reivindicação 8.
    Petição 870180069380, de 09/08/2018, pág. 8/13
    1/4
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