BR112016004677B1 - condicionador e modificador de reologia, composições de cuidado pessoal ou composições de limpeza doméstica, e, processo para preparação do condicionador e modificador de reologia - Google Patents

Abstract

CONDICIONADOR E MODIFICADOR DE REOLOGIA, COMPOSIÇÕES DE CUIDADO PESSOAL OU COMPOSIÇÕES DE LIMPEZA DOMÉSTICA, E, PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DO CONDICIONADOR E MODIFICADOR DE REOLOGIA Composições para cuidado pessoal e de limpeza doméstica que compreende um modificador de reologia e condicionador com base em um galactomanana catiônica ou xiloglucana catiônica com um grau de substituição catiônica compreendido entre 0,01 e 3, livre a partir de cloreto de (3-clo-ro-2-hidroxipropil)trimetil amónio e livre de cloreto de (2,3- epoxipropil)trimetil amónio.

Description

[001] A presente invenção se refere a composições para cuidados pessoais e composições para limpeza doméstica compreendendo uma galactomanana catiônica ou uma xiloglucana catiônica tendo grau catiônico de substituição compreendido entre 0,01 e 3, livre de cloreto de (3-cloro-2- hidroxipropil)trimetil amónio e livre de cloreto de (2,3-epoxipropil)trimetil amónio.

[002] O processo para a preparação de galactomanana ou xiloglucana catiônica compreende a reação de uma galactomanana ou xiloglucana com cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio ou cloreto de (2,3-epoxipropil)trimetil amónio e uma etapa subsequente em que o agente de cationização não reagido, que é conhecido por criar preocupação toxicológica, é convertido para o ingrediente cosmeticamente aceitável benéfico não nocivo de cloreto de (2,3-di-hidroxipropil)trimetil de amónio.

[003] Este procedimento provê um condicionador e modificador de reologia compreendendo i) de 60 a 90% em peso de uma galactomanana catiônica, ou uma xiloglucana catiônica, tendo grau de substituição catiônica compreendido entre 0,01 e 3, ii) de 1% a 10% em peso de cloreto de (2,3-di- hidroxipropil)trimetil amónio e iii) menos do que 0,15% em peso de cloreto de (3- cloro-2-hidroxipropil) trimetil amónio.

CAMPO DA INVENÇÃO

[004] Polissacarídeos catiônicos são derivados de origens naturais que são vulgarmente utilizados como aditivos industriais, devido à sua propriedade de condicionamento (isto é, eles melhoram as características sensoriais do substrato a que são aplicados sobre, em geral, papel, pele, cabelo ou tecido).

[005] Esta característica toma os mesmos industrialmente úteis para a preparação de xampus e condicionadores de cabelo, cremes e detergentes para cuidados pessoais ou de uso doméstico e para amaciantes que conferem um toque macio e propriedades antiestáticas para tecidos (ver como exemplo "Agentes de condicionamento para o cabelo e pele", Ed. R. Schueller e P. Romanowski, Mareei Dekker Inc, Nova Iorque, 1999). Ao lado de seu poder de condicionamento, a capacidade destes polissacarídeos para espessar e regular a reologia das soluções em que eles são dissolvidos é também útil industrialmente. Em particular, entre os polissacáridos catiônicos, os derivados catiônicos de goma guar e goma cássia (que são ambas galactomanana) têm mostrado resultados ótimos em melhorar a compatibilidade em molhado e a seco de cabelo lavado com xampu formulado com o mesmo.

[006] Durante os últimos poucos anos, particular atenção tem sido colocada para a toxicidade das matérias primas utilizadas para a fabricação de produtos cosméticos. O regulamento EU 1223/2009, que substituiu a Diretiva EC 76/768/EEC, desde 11 de julho de 2013, limita ou proíbe a presença de certas substâncias como ingredientes cosméticos, com o objetivo de salvaguardar a saúde dos consumidores.

[007] Em particular, o acima citado regulamento no artigo 15 proíbe a utilização das substâncias classificadas como CMR de categoria Ia, Ib ou 2 da Parte 3 do Anexo VI do Regulamento (EC) Nr. 1272/2008 em produtos cosméticos.

[008] A síntese de derivados catiônicos industrialmente úteis de polissacarídeos, geralmente requer a reação de cloreto de (2,3-epoxipropil) trimetil amónio ou cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio na presença de catalisadores alcalinos (tais como hidróxido de sódio) com os grupos hidroxila do polissacarídeo. A reação é geralmente pré-fonnada na presença de água ou de misturas de água/solvente(s), com rendimentos variando de 40% a 90%, resultando em uma mistura de polissacarídeo catiônico, um agente cationizante que não reagiu e algum cloreto de (2,3-di- hidroxipropil)trimetil amónio proveniente da hidrólise do agente cationizante.

[009] O reagente de cloreto de (2,3-epoxipropil)trimetil amónio é classificado como uma substância cancerígena CMR IB; o reagente de cloreto de (2,3-di-hidroxipropil)trimetil amónio, mesmo se menos tóxico do que o epóxido correspondente, é classificado como CMR 2.

[0010] Resíduos de reagente que não reagiu são, por conseguinte, ser evitados e os polissacarídeos catiônicos para o uso em formulações cosméticas ou em formulações que vêm ao contato direto com a pele, tais como composições de limpeza doméstica, são geralmente purificados, normalmente com água e/ou solventes, para remover a reação de subprodutos e os resíduos de matérias primas que não reagiu. Esta purificação aumenta os custos de produção e tem vários problemas tecnológicos relacionados com a necessidade de adição de mais uma etapa para a síntese e de gerir uma grande quantidade de águas residuais e/ou a reciclagem do solvente. Existe ainda, por conseguinte, a necessidade de fornecer um polissacarídeo catiônico que é desprovido de reagentes tóxicos que não reagiram e não requerem outras etapas de purificação.

ESTADO DA TÉCNICA

[0011] Derivados de guar catiônicos são conhecidos desde o início dos anos 70, quando a sua utilização é citada na produção de papel impermeável (US 3.589.978); derivados de cássia catiônica para usos industriais foram preparados em início dos anos 80 (FR 2.513.265).

[0012] O primeiro uso de derivados de guar catiônicos em cosméticos voltam a 1977, quando um derivado catiônico de guar foi utilizado na preparação de um assim chamado xampu "dois em um", com características de condicionamento do cabelo além do poder detergente normal (US 4.061.602).

[0013] Os derivados catiônicos de galactomananas utilizados em cosmética são conhecidos, por exemplo, com os nomes de INCI: cloreto de hidroxipropil guar hidroxipropiltrimônio (quimicamente, é goma guar, cloreto de 2-hidroxipropil 2-hidroxi-3-(trimetil amónio) propil éter; cloreto de guar hidroxipropiltrimônio (quimicamente, é goma de guar, cloreto de 2- hidroxi- 3-(trimetilamônio)propil éter); cloreto de Caesalpinia Spinosa hidroxipropiltrimônio (quimicamente, que é goma tara, cloreto de 2-hidroxi- 3-(trimetilamônio)propil éter); cloreto de Cassia hidroxipropiltrimônio; cloreto de Semente de Alfarroba hidroxipropiltrimônio; cloreto de Trigonella Foenum-Graecum hidroxipropiltrimônio. A maioria das publicações de patentes que descrevem a síntese dos derivados catiônicos mencionados acima, ou ignorar a possível presença de impurezas no produto final ou sugerem para eliminá-los lavagem com água e/ou solventes.

[0014] De acordo com o que está descrito na US 3.589.978, a reação de cationização pode ser realizada em um solvente tal como isopropanol, metanol, etanol e terc-butanol; no Exemplo A da mesma patente, no final da reação e após a neutralização do excesso de alcalino, o produto é seco triturado e lavado com metano, que é em si um produto tóxico na tentativa de eliminar o reagente quaternário que não reagiu. Na US 4.031,307 a preparação de derivados catiônicos de goma guar em um sistema bifásico é descrita; após a reação o produto obtido é separado por centrifugação ou filtração e, preferivelmente purificado por meio de uma primeira etapa de lavagem com a mistura de solvente em água utilizado na síntese, e com uma segunda etapa de lavagem com uma forma mais anidra do mesmo solvente.

[0015] Na US 2001/0051143 um a preparação de derivados de guar catiônica compreende, no final da reação uma primeira etapa de lavagem com 85% em peso de isopropanol aquoso e uma segunda etapa de lavagem com isopropanol puro; na US 2001/0051140 a preparação de derivados de guar catiônica compreendendo, no final da reação, duas etapas de lavagens com 85% em peso de isopropanol aquoso é descrito.

[0016] Derivados catiônicos de cássia para aplicação de cuidados pessoais e de casa são relatados, por exemplo, nas US 7.262.157 e US 7.759.296.

[0017] Para a sua síntese, o método de funcionalização de acordo com a US 4.753.659 e US 5.733.854 é citado; nessas patentes nada é dito sobre a presença de impurezas decorrentes dos reagentes de cationização.

[0018] Na US 7.759.296 a preparação detalhada de cássia catiônica para aplicação de fixador para cabelo é relatada no Exemplo 1; após a reação com cloreto de (2,3-epoxipropil)trimetíl amónio o produto é lavado com isopropanol.

[0019] EP 1739095 e EP 1630176 descrevem a preparação de derivados catiônicos de galactomananas a partir de goma tara (a partir de sementes de Caesalpinia spinosa, goma de semente de alfarroba (de sementes de alfarrobeira) e goma de feno-grego (a partir de sementes de Trigonelle foenum-graecum, e seu uso na aplicação de cuidados pessoais. Mais uma vez, nada é dito sobre a presença de impurezas e nos exemplos os derivados catiônicos depois da preparação foram dissolvidos e depois precipitados usando metanol.

[0020] No documento EP 2089435 a eliminação do reagente tóxico a partir da mistura de reação é realizada por meio de lavagens com água/solvente.

[0021] Nenhuma das publicações de patentes citadas acima descreve uma etapa na qual o agente de cationização residual é convertido em um ingrediente cosmeticamente aceitável.

[0022] Muitos derivados de guar catiônica que se encontram atualmente no mercado, são purificados por meio de reticulação com boratos e lavagem com água somente, como descrito, por exemplo, na CA 2023324; os derivados de guar catiônica obtidos contêm pequenas quantidades de boro (goma guar borada).

[0023] O objetivo da reticulação com ácido bórico ou qualquer outro agente de reticulação é de formar ligações entre as cadeias de polissacarídeos, que tomam o produto insolúvel em água e, assim, lavável.

[0024] Como uma alternativa para o bórax, outros agentes de reticulação tais como glioxal e sais de titânio têm sido desenvolvidos.

[0025] Infelizmente, todos esses procedimentos de purificação envolvem grandes quantidades de água e solventes, e em alguns casos, a utilização de substâncias tóxicas, tais como derivados de bórax.

[0026] Além disso, é muito difícil, praticamente impossível, purificar industrialmente por lavagem polissacarídeos catiônicos com elevado grau de substituição, por exemplo, maior do que 0,4, ou derivados catiônicos que tenham sido despolimerizados, devido à sua relativamente maior solubilidade.

[0027] A requerente verificou agora um processo para a preparação de galactomananas e xiloglucanas catiônicas que compreende um segundo outro tratamento alcalino, o que tem lugar após a reação com cloreto de (3-cloro-2- hidroxipropiljtrimetil amónio, ou com cloreto de (2,3-epoxipropil)trimetil amónio, e converte os reagentes do residual que não reagiu para ingrediente não nocivo, benéfico, cosmeticamente aceito de cloreto de (2,3-di- hidroxipropiljtrimetil amónio.

[0028] O pós-tratamento alcalino permite evitar etapas de lavagem e produz galactomananas e xiloglucanas catiônicas que são solúveis em todos os pHs ali e livres de contaminantes tóxicos que possam comprometer a características toxicológicas das formulações cosméticas, em que elas são utilizadas como um ingrediente.

[0029] Além disso, apesar do que é reportado na literatura, por exemplo, em Starch/Stãrke 33 (1981) Nr. 9, S. 310-312, a adição de um segundo tratamento alcalino após a cationização, não afeta negativamente a eficiência da reação e do grau catiônico de substituição, que permanece ao mais alto nível.

[0030] Em uma forma de realização preferida da presente invenção também é possível utilizar o pós-tratamento alcalino para diminuir a viscosidade do produto final, sem a necessidade de adição de mais uma etapa de despolimerização.

[0031] Um processo para a preparação de guar catiônica, que inclui uma etapa de purificação com uma solução alcalina após a síntese foi genericamente descrita no documento WO 2001/097761. De acordo com este pedido de patente a quantidade de álcali que é totalmente utilizado em todo o processo pode variar desde cerca de 10 a 100% em peso, com base no peso da galactomanana.

[0032] Nada mais é dito sobre este tratamento de pós-derivação, quanto e quando o álcali é adicionado, as condições de tratamento e a influência do tratamento sobre as impurezas, do grau de substituição e sobre a viscosidade final da guar catiônica. Além disso, no Exemplo I, após o tratamento com hidróxido de sódio e neutralização subsequente, a guar catiônica é purificada por lavagens de solvente, como de costume.

[0033] Com as expressões "galactomanana catiônica" ou "xiloglucana catiônica" no presente texto, significa dizer os cloretos de 2-hidroxi-3- (trimetilamônio)propil éter de uma galactomanana ou de uma xiloglucana, (que também são conhecidos como os cloretos de 2-hidroxi-3- (trimetilamônio)propil éter de galactomanana ou xiloglucana), que, eventualmente, contém outros substituintes.

[0034] No presente texto, com a expressão "grau catiônico de substituição", (DScat) significa dizer o número médio de grupos hidroxila substituídas com um grupo catiônico em cada unidade de glicosídico anidro do polissacarídeo determinado por meio de 1H-RMN.

[0035] Com a expressão "substituição molar de hidroxialquila" (MS), significa dizer o número médio de substituintes de hidroxialquila em cada unidade de glicosídico anidro de polissacarídeo medido por meio de 1H- RMN.

[0036] Com a expressão "grau de substituição hidrófoba"(DSH) significa dizer um número médio de substituintes hidrófobos em cada unidade de glicosídico anidro do polissacarídeo medido por meio de cromatografia de gás.

[0037] Com a expressão "grau de substituição de carboxialquila"(DSAN), significa dizer o número médio de grupos hidroxila substituídos com um grupo carboxialquila em cada unidade de glicosídico anidro do polissacarídeo medido por meio de titulação.

[0038] Com as expressões "composições cosméticas" ou "composições de cuidado pessoal" significa dizer as composições normalmente utilizadas para cuidados pessoais, tais como produtos para o cabelo, produtos de cuidados da pele e composições para cuidados orais.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0039] E, por conseguinte, um objeto fundamental da presente invenção, uma composição de cuidados pessoais e uma composição de limpeza doméstica que compreende uma galactomanana catiônica ou xiloglucana catiônica tendo grau catiônico de substituição compreendido entre 0,01 e 3, que é preparada com o seguinte procedimento: a) 100 partes em peso de galactomanana ou xiloglucana são feitas reagir com 1 a 600 partes em peso de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio ou de cloreto de (2,3- epoxipropiljtrimetil amónio e com de 0,4 a 200 partes em peso de hidróxido de sódio (ou quantidade equivalente de outro hidróxido alcalino) em de 5 a 500 partes de água ou de uma mistura de água/álcool contendo de 20 a 100% em peso de água; b) desde 0,1 a 400 partes em peso de hidróxido de sódio (ou quantidade equivalente de outro hidróxido alcalino) são adicionadas à mistura obtida e a mistura é agitada durante de 10 a 300 minutos, preferivelmente de 60 a 150 minutos, a uma temperatura compreendida entre 30°C e 90°C, preferivelmente entre 45°C e 80°C; c) opcionalmente, o pH da mistura é corrigido com um ácido; d) a mistura obtida da etapa b) ou c) é diretamente seca e moída.

[0040] Outro objetivo da presente invenção é um processo para a preparação de uma galactomanana catiônica ou uma xiloglucana catiônica tendo grau catiônico de substituição compreendido entre 0,01 e 3, que compreende as seguintes etapas: a) 100 partes em peso de galactomanana ou xiloglucana são feitas reagir com desde 1 a 600 partes em peso de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio ou de cloreto de ( 2,3-epoxipropil) trimetil amónio e com de 0,4 a 200 partes em peso de hidróxido de sódio (ou quantidade equivalente de outro hidróxido alcalino) em de 5 a 500 partes de água ou de uma mistura de água/álcool contendo de 20 a 100% em peso de água; b) desde 0,1 a 400 partes em peso de hidróxido de sódio (ou a quantidade equivalente de outro hidróxido alcalino) são adicionados à mistura obtida e a mistura é agitada durante desde 10 a 300 minutos, preferivelmente de 60 a 150 minutos, a uma temperatura compreendida entre 30°C e 90°C, preferivelmente entre 45°C e 80°C ; c) opcionalmente, o pH da mistura é corrigido com um ácido; d) a mistura obtida da etapa b) ou c) é diretamente seca e moída.

[0041] O processo descrito acima para a preparação de uma galactomanana catiônica ou uma xiloglucana catiônica proporciona um modificador de reologia e condicionador, útil como ingrediente de composições de cuidado pessoal e composições de limpeza doméstica, compreendendo i) de 60 a 90% em peso de uma galactomanana catiônica, ou uma xiloglucana catiônica, que têm o grau catiônico de substituição compreendido entre 0,01 e 3, preferivelmente entre 0,05 e 0, 7 ii) de 1% a 10% em peso de cloreto de (2,3-di-hidroxipropil)trimetil amónio e iii) menos do que 0,15% em peso de cloreto de (3-cloro-2- hidroxipropil)trimetil amónio, o que é ainda um objeto da presente invenção.

[0042] Ainda outros objetos da presente invenção são composições de cuidado pessoal e composições para limpeza doméstica, preferivelmente composições para cuidado pessoal, compreendendo o condicionador e o modificador de reologia acima descrito.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0043] De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, na etapa a) do processo para a preparação de galactomanana ou xiloglucana catiônicas, de 1 a 600 partes em peso de cloreto de (3-cloro-2- hidroxipropiljtrimetil amónio e de 0,4 a 200 partes em peso de hidróxido de sódio são adicionados; mais preferivelmente, na etapa a) do processo de 10 a 180 partes em peso de cloreto de (3-cloro-2- hidroxipropiljtrimetil amónio e de 3 a 60 partes em peso de hidróxido de sódio são adicionados, obtendo-se assim, no final da preparação uma galactomanana ou xiloglucana catiônicas com um DS compreendido entre 0,05 e 0, 7.

[0044] O processo acima descrito é particularmente adequado para a preparação de galactomananas ou xiloglucanas catiônicas com DScat compreendido entre 0,4 e 0, 7, cuja purificação seria difícil com os métodos de lavagem da técnica anterior.

[0045] O álcool útil para o processo da invenção é, preferivelmente etanol, isopropanol, ou suas misturas.

[0046] Preferivelmente na etapa a) do processo de 50 a 200 partes em peso de água ou mistura de água/álcool cada 100 partes em peso de galactomanana ou xiloglucana são utilizadas.

[0047] De um modo preferido na etapa a), a galactomanana ou xiloglucana, o hidróxido alcalino e o agente de cationização (cloreto de (3- cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio ou cloreto de (2,3-epoxipropil)trimetil amónio) são feitos reagir durante cerca de 1 a 4 horas a uma temperatura desde cerca de 40°C a cerca de 80°C, antes da etapa b) ter lugar. Mais preferencialmente, o hidróxido alcalino é adicionado a galactomanana ou xiloglucana que foi pré-misturada com a água ou com a mistura água/solvente e agitado durante cerca de 15 a 45 minutos; posteriormente, é adicionado o agente de cationização e feito reagir a cerca de 40°C a 70°C durante cerca de 1 para 3 horas, antes da etapa b) ter lugar.

[0048] As galactomananas úteis para a preparação dos derivados catiônicos da invenção incluem todos polissacarídeos que são feitos de unidades de galactose e manose e podem ter, além disso, pequenas quantidades de outros tipos de unidades de açúcar.

[0049] Elas ocorrem principalmente no endospenna de sementes de diversas leguminosas, tais como Cyamopsis tetragonolobus (guar), alfarrobeira (goma locusta ou alfarroba), Caesalpima spmosa (Tara), Cassia occidentalis(Cassia), Sesbania e Trigonella foenum-graecum (feno-grego).

[0050] Em particular, as galactomananas consistem em uma cadeia principal de unidades de manose ligadas em conjunto por ligações l-4-β- glicosídicas a partir do qual a unidades de galactose ramifica por meio de ligações l-6-α-glicosidicas. A razão de unidades de manose para unidades de galactose pode variar a partir de uma fonte para outra. De modo a aumentar a razão, goma de feno-grego tem uma razão de manose para galactose de cerca de 1:1, goma Sesbania de cerca de 1,6:1, de goma guar de cerca de 2:1, goma tara de cerca de 3:1, goma de feijão de locusta ou goma de alfarroba de cerca de 4:1 e goma cássia de cerca de 5:1.

[0051] As galactomananas mais conhecidas são as de Cyamopsis tetragonaloba L. (guar), Cesalpinia spinosa L. (tara) e Ceratania siliqua L. (goma locusta). Mananas não substituídas são completamente insolúveis em água. A ligação de unidades de galactose para os grupos hidroxila primário das unidades de manose (átomo C-6 da molécula de manose) por ligações 1,6- a-glicosídicas aumenta a solubilidade em água, particularmente solubilidade em água fria.

[0052] As galactomananas catiônicas aqui descritas podem ser preparadas utilizando a goma na forma de farinha (pó) ou na forma de "divisões".

[0053] As divisões são obtidas por separação mecânica do endosperma do casco e germe da semente de forma tão pura quanto possível e intacta, sem outras etapas de processamento. Estas divisões contêm, como impurezas em percentagem que variam de espécie para espécie, de cerca de 6 a 12 por cento de umidade, de 2 a 7 por cento de proteínas e de 2 a 7 por cento de resíduo de ácido insolúvel.

[0054] A farinha geralmente tem uma faixa de tamanho de partícula de desde cerca de 4 a cerca de 400 mesh (Padrão ASTM Sieve Series).

[0055] A galactomanana adequada para se obter o derivado catiônico da presente invenção tem preferivelmente uma viscosidade Brookfield® RVT, medida a 25°C e 20 rpm em uma solução de água em 1,0% peso, compreendida entre 50 e 10.000 mPa*s e um peso molecular ponderai médio (Mw) tipicamente compreendido entre 50.000 e 3.000.000 Dalton.

[0056] Em uma forma de realização preferida, a composição de cuidado pessoal e a composição de cuidado doméstico compreendem uma galactomanana catiônica preparada pelo processo acima descrito. Na forma de realização mais preferida, a galactomanana é goma guar catiônica.

[0057] Xiloglucanas são hemicelulose que ocorrem na parede celular primária de todas plantas vasculares. Um exemplo típico de xiloglucana útil para a realização da invenção é a goma de tamarindo.

[0058] Tamarindo (Tamarindus Indica) é uma árvore alta de folhas perenes leguminosas produzida nos trópicos. Goma de tamarindo (pó de tamarindo ou pós do caroço de tamarindo) é obtida através da extração e purificação do pó obtido por moagem das sementes de tamarindo.

[0059] A sua estrutura básica compreende unidades de D-glicose unidas com (l-4)-3-ligações semelhantes à da celulose, com uma cadeia lateral de unidade de xilose única ligada a cada segunda, terceira e quarta unidade de D-glicose através da a-D-(l-6)ligação. Uma unidade de galactose está ligada a uma das unidades de xilose através da 3-D-(l-2)ligação. A razão molar entre a glicose, galactose e xilose é de cerca de 3: 1: 2.

[0060] A goma de xiloglucana adequada para se obter o derivado catiônico da invenção tem preferivelmente uma viscosidade de Brookfield® RVT, medida a 25°C e 20 rpm em uma solução de água de 1.0% em peso, compreendida entre 50 e 10.000 mPa*s e um peso molecular ponderai médio (Mw) tipicamente de entre 100.000 e 1.000.000 Dalton.

[0061] O processo da invenção pode compreender uma ou mais etapas de derivação, por exemplo, etapas de hidroxialquilação, carboxialquilação, hidrofobização, ou uma sua combinação.

[0062] Neste caso, a galactomanana e xiloglucana catiônica da presente invenção também podem conter grupos substituintes adicionais, tais como substituintes de hidroxialquila, em que a alquila representa uma porção de hidrocarboneto linear ou ramificado tendo 1 a 5 átomos de carbono (por exemplo, hidroxietila, ou hidroxipropila, hidroxibutila), substituintes hidrofóbicos, substituintes carboxialquila, ou suas combinações.

[0063] O processo para a introdução de um substituinte de hidroxialquila em um polissacarídeo é bem conhecido na técnica.

[0064] Tipicamente, a hidroxialquilação de um polissacarídeo é obtida por meio da reação com reagentes tais como óxidos de alquileno, por exemplo, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno e semelhantes, para obter grupos de hidroxietila, grupos de hidroxipropila ou grupos de hidroxibutila, etc.

[0065] A galactomanana de hidroxialquila catiônica resultante e xiloglucana podem ter uma MS compreendida entre 0,1 e 3,0, preferivelmente entre 0,1 e 2,0, um modo mais preferido, entre 0,1 e 1,5.

[0066] A hidrofobização da galactomanana e xiloglucana catiônica da invenção é obtida pela introdução de grupos hidrofóbicos.

[0067] A introdução de grupos hidrofóbicos nas galactomananas é descrito, por exemplo, no documento EP 323627 e EP 1786840. Podem ser utilizados os mesmos métodos nas xiloglucanas.

[0068] Agentes de derivação típicos que trazem um grupo hidrofóbico incluem halogenetos de alquenila e alquila C2-C24 linear ou ramificada e epóxidos de alquenila contendo um grupo hidrocarboneto C6-C24 e éteres glicidílicos de alquila e de alquenila contendo um grupo hidrocarboneto C4- C24 linear ou ramificado.

[0069] Um agente hidrofobizante de éter glicidílico apropriado pode ser, por exemplo, um éter butil glicidílico, éter t-butil glicidílico, éter 2-etil- hexil glicidílico, éter dodecil glicidílico, éter hexadecil glicidílico, éter behenil éter glicidílico e éter nonilfenil glicidílico.

[0070] Epóxidos de alquila representativos incluem, mas não estão limitados a 1,2-epoxi hexano, 1,2-epoxi octano, 1,2-epoxi decano, éter 1,2- epoxi dodecano, 1,2-epoxi tetradecano, 1,2-epoxi hexadecano, 1,2-epoxi octadecano e 1,2-epoxi eicosano.

[0071] Agentes hidrofobizantes de halogeneto exemplares incluem, mas não estão limitados a, brometos, cloretos e iodetos de etila, isopropila, propila, n-butila, n-t-butila, pentila, neopentila, hexila, octila, decila, dodecila, miristila, hexadecila, estearila e/ou behenila.

[0072] Outros agentes de derivação adequados para a introdução da modificação hidrofóbica incluem éteres de alquil- e alquenil-β-hidroxi-y- cloropropila e derivados epoxi de triglicerídeos.

[0073] Em uma forma de realização preferida da invenção, o substituinte catiônico é cloreto de éter 2- hidroxi-3-(trimetilamônio)propilílico e o substituinte hidrofóbico contém uma cadeia de alquila ou alquenila linear contendo entre 6 e 24 átomos de carbono ou uma mistura de tais alquilas ou alquenilas.

[0074] A galactomanana catiônica hidrofobicamente modificada ou xiloglucana da invenção podem ter um grau de substituição hidrofóbica (DSH) a partir de l*10'5 a 5*10'\ preferivelmente de l*10'4a 1* 101.

[0075] Em uma outra forma de realização particular, a galactomanana e xiloglucana catiônicas da invenção podem conter ambos os substituintes de hidroxialquila e substituintes hidrofóbicos. Neste caso, o MS está compreendido entre 0,1 e 3,0 e o DSHentre l*10 3 e 5*10’ f

[0076] Em uma outra forma de realização, a galactomanana e xiloglucana catiônicas da presente invenção são carboxialquiladas. Os polissacarídeos catiônicos de carboxialquila da invenção tem um grau de substituição de carboxialquila (DSAN) variando de 0,01 a 1,0.

[0077] Ácidos halo-carboxílicos ou os seus sais podem ser utilizados para a preparação de galactomananas catiônicos de carboxialquila e xiloglucanas. O ácido halogeno-carboxilico preferido é o ácido cloroacético.

[0078] Em uma forma de realização mais preferida, a galactomanana e xiloglucana catiônicas contém apenas substituintes catiônicos e tem uma DScat compreendida entre 0,05 e 0,7, mais preferivelmente entre 0,4 e 0,7.

[0079] Mais detalhes sobre a preparação das galactomananas e xiloglucanas catiônicas adequadas para a realização da presente invenção podem ser encontradas na literatura, por exemplo, em "Industrial Gums: Polysaccharides e their Derivatives", 3aEd., Whistler, Roy L. e BeMiller, James N., Academic Press (1993).

[0080] As reações de derivação (cationização, carboxialquilação, hidroxialquilação, hidrofobização) podem seguir qualquer ordem.

[0081] A título de exemplo, quando a galactomanana e xiloglucana catiônicas da invenção também contêm substituintes de hidroxialquila, a última pode ser introduzida na última etapa, após a etapa de cationização a) e a, opcional, hidrofobização ter ocorrido.

[0082] A etapa de caracterização do processo da invenção é a etapa b).

[0083] Etapa b) pode ser realizada em qualquer momento após a cationização dos polissacarídeos, mas preferencialmente é realizada depois de todas as reações de derivatização foram realizados.

[0084] Em uma forma de realização preferida da invenção, a partir de 1 a 180 partes em peso, mais preferencialmente de 2 a 90 partes em peso, de hidróxido de sódio (ou a quantidade equivalente de outro hidróxido alcalino) cada 100 partes de galactomanana ou xiloglucana são adicionadas na etapa b).

[0085] Depois da etapa b), o pH do polissacarídeo catiônico pode ser ajustado oportunamente. Qualquer ácido pode ser selecionado para ajustar o pH da mistura de reação, incluindo ácidos fortes tais como ácido clorídrico e ácido sulfúrico ou ácidos fracos, tais como ácido acético, ácido láctico, ácido cítrico, dióxido de carbono e ácido fumárico. Em formas de realização preferidas são usados ácido acético ou ácido fumárico. Em uma outra forma de realização preferida, o pH da mistura de reação obtida após a etapa b) é reduzido por adição de dióxido de carbono. A quantidade de ácido usada é a quantidade que é necessária para atingir o valor de pH desejado, que é normalmente de 4 a 11.

[0086] O processo da invenção pode compreender tratamentos adicionais com vários reagentes conhecidos e métodos, por exemplo: ácidos; oxidantes bioquímicos, tais como galactase-oxidase, mananase ou outras enzimas; oxidantes químicos, tais como peróxido de hidrogênio; métodos físicos, tais como agitação em alta velocidade, máquinas de corte, métodos térmicos; combinações destes reagentes e métodos. Reagentes tais como metabissulfito de sódio ou sais inorgânicos de bissulfito podem também ser opcionalmente incluídos.

[0087] Também pode ser realizada uma reticulação leve da galactamanana ou xiloglucana (por exemplo, com bórax, glioxal, titânio, ou sais de alumínio), para se obter a dispersibilidade dos polissacarídeos catiônicos e solubilização retardada.

[0088] Todos os outros tratamentos acima podem também ser realizados na galactomanana e na xiloglucana antes da etapa a) ou logo após a etapa b).

[0089] Em uma outra forma de realização, a galactomanana e xiloglucana catiônicas são despolimerizadas por métodos conhecidos, tais como a oxidação, por exemplo com álcali ou peróxido de hidrogênio, ou por outras reações de despolimerização, tais como despolimerização enzimática ou térmica, ou hidrólise ácida. A xiloglucana ou galactomanana catiônicas despolimerizadas utilizadas na presente invenção são preferivelmente preparadas por meio de tratamentos com um composto alcalino.

[0090] Em uma forma de realização preferida, a galactomanana ou a xiloglucana catiônicas despolimerizadas da invenção é preparada através da redução do peso molecular da xiloglucana ou galactomanana antes de qualquer derivação. A despolimerização pode ser realizada utilizando os métodos já mencionados.

[0091] No final do processo de preparação, a galactomanana ou xiloglucana catiônicas são secas e recuperadas utilizando meios conhecidos na técnica.

[0092] Exemplos de tais meios incluem uma secagem por ar, secagem em leito fluidizado, filtração, centrifugação, adição de solventes, liofilização e semelhantes. A utilização de secagem em leito fluidizado é particularmente recomendada.

[0093] De acordo com o aspecto inovador da invenção nenhuma purificação pela lavagem com água ou solventes é contemplada no processo revelado que provê o condicionador e modificador de reologia que é um outro objeto da presente invenção.

[0094] O modificador de reologia e condicionador compreende i) desde cerca de 60 a cerca de 90% em peso, preferivelmente, de cerca de 70 a cerca de 85% em peso da galactomanana catiônica on xiloglucana catiônica tendo grau catiônico de substituição compreendido entre 0,01 e 3, preferivelmente entre 0,05 e 0,7, mais preferencialmente entre 0,4 e 0,7, ii) de 1% a 10% em peso, mais preferencialmente de 2,5% a 8% em peso, de cloreto de (2,3-di-hidroxipropil)trimetil amónio e iii) menos do que 0,15% em peso, mais preferencialmente menos do que 0,05% em peso, de cloreto de (3- cloro -2-hidroxipropil)trimetil amónio.

[0095] O modificador de reologia e condicionador podem conter adicionalmente alguma água residual, normalmente entre 1 e 10% em peso de água; menores quantidades adicionais de subprodutos não nocivos que derivam das outras reações de derivação adicionais, tais como glicóis e poliglicóis derivados a partir de óxido de propileno, podem também estar presentes, normalmente, em uma quantidade entre 0 a 15% em peso.

[0096] Outros ingredientes que podem apresentar são sais derivados do hidróxido alcalino e, eventualmente, a partir do ácido, que é adicionado para ajustar o pH, normalmente em uma quantidade entre 1 e 15% em peso.

[0097] O modificador de reologia e condicionar e tem um teor em cinzas de 2 a 15% em peso (determinado a 650°C), geralmente de 8 a 15%.

[0098] Surpreendentemente foi verificado que, pelo menos em formulações típicas de limpeza de pele e de cabelo, o condicionador e modificador de reologia da invenção proporciona um desempenho de espessamento que é mais elevado do que aquele que é esperado na base do seu teor de polissacarídeo ativo (que, naturalmente, é menor do que a galactomanana ou xiloglucana catiônicas purificadas análogas).

[0099] A galactomanana catiônica do modificador de reologia e condicionador tem um peso molecular ponderai médio (Mw) entre 50.000 e 2.000.000; a xiloglucana catiônica possui um peso molecular ponderai médio (Mw) tipicamente de entre 100.000 e 1.000.000 Dalton.

[00100] O condicionador e modificadores de reologia têm viscosidade RVT Brookfield de 15 a 5000, preferencialmente de 30 a 3000, a 1% em peso em água, 20 rpm e 20°C.

[00101] No caso as galactomananas on xiloglucanas catiônicas são despolimerizadas, têm viscosidade Brookfield® RVT a 1% em peso, em água, 20°C, 20 rpm de 15 a 800 mPa*s, de um modo preferido de 30 a 500 mPa*s.

[00102] De acordo com um aspecto particularmente vantajoso da invenção, o tratamento com álcali da etapa b) permite eliminar as impurezas tóxicas provenientes do reagente de cationização sem a necessidade de qualquer purificação adicional por meio de lavagem e para se obter um condicionador e modificador de reologia útil para aplicações de cuidados pessoais e de limpeza doméstica.

[00103] O modificador de reologia e condicionador e a galactomanana ou xiloglucana catiônicas da invenção são isentas de solventes tóxicos, a partir de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio e a partir de cloreto de (2,3-epoxipropil)trimetil amónio. Além disso, o modificador de reologia e condicionador contém de 1% a 10% em peso de cloreto de (2,3-di- hidroxipropiljtrimetil amónio, formados a partir da reação de cloreto de (3- cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio ou de cloreto de (2,3-epoxipropil) trimetil amónio que em si é um ingrediente cosmético conhecido com o nome INCI de cloreto de hidroxipropil trimônio.

[00104] Uma vantagem clara do processo de acordo com a invenção é que permite obter o modificador de reologia e condicionador com elevados rendimentos, devido ao fato de que nenhuma purificação por meio de lavagem é necessária.

[00105] Com a expressão "livre de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil) trimetil amónio"significa dizer que a concentração residual de cloreto de (3- cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio é inferior a 0,15% em peso. Preferivelmente, o modificador de reologia e condicionador e a galactomanana e xiloglucana catiônicas da invenção contêm menos do que 0,05% em peso, mais preferencialmente 1 a menos do que 0,01% em peso de cloreto de (3- cloro-2 -hidroxipropil)trimetil amónio.

[00106] Com a expressão "livre a partir de cloreto de (2,3-epoxipropil) trimetil amónio", significa dizer que a concentração residual de cloreto de (2,3-epoxipropil)trimetil amónio é inferior a 0,15% em peso. Preferivelmente, o modificador de reologia e condicionador e a galactomanana e xiloglucana catiônicas contém menos de 0,05% em peso, mais preferencialmente menos de 0,01%, em peso, de cloreto de (2,3-epoxipropil)trimetil amónio.

[00107] Vantajosamente, o modificador de reologia e condicionador e a galactomanana ou xiloglucana catiônicas da invenção são também desprovidos de glioxal, de boro, ou outros agentes de reticulação.

[00108] Compostos de boro e glioxal são muitas vezes utilizados na preparação de derivados de polissacarídeos catiônicos para facilitar a dissolução do produto final e/ou para insolubilizar temporariamente o produto bruto e consentir a sua purificação por meio de lavagem com água e/ou solvente.

[00109] A galactomanana e xiloglucana catiônicas da invenção, não precisam ser tratadas com glioxal, compostos de boro ou outros agentes de reticulação, porque se dissolvem sem a formação de grumos sob a moderada a alta agitação por cisalhamento, e não precisam ser lavadas para ser livres de subprodutos tóxicos, como explicado acima.

[00110] A galactomanana catiônica e xiloglucana catiônica são, por conseguinte, de um modo preferido não reticuladas.

[00111] Quando as capacidades baixas de agitação estão sendo empregadas na dissolução do modificador de reologia e condicionador, e a galactomanana catiônica e xiloglucana catiônica são não reticuladas, para evitar a formação de grumos, pode ser aconselhável pré-dispersar a mesmas em um meio orgânico aceitável adequado, tal como glicerol, para formar uma suspensão e para adicionar a suspensão para a composição de cuidados pessoais ou composições para limpeza doméstica, enquanto misturando suavemente.

[00112] De acordo com uma forma de realização particularmente preferida, o modificador de reologia e condicionador é desprovido de glioxal, boro, e agentes de reticulação (tal como sais de titânio) e tem DScat compreendida entre 0,05 e 0,7, mais preferencialmente entre 0,4 e 0,7. O modificador de reologia e condicionador obtido por meio do processo da invenção pode ser usado como ingredientes nas mais diferentes composições cosméticas e de limpeza doméstica, e especialmente em composições para o cuidado do cabelo, onde a sua capacidade de se ligar através de suas cargas positivas a substratos com cargas negativas fracas, juntamente com a sua capacidade de espessar e para regular a reologia de soluções de água, são explorados.

[00113] A facilidade de pentear o cabelo tratada com um modificador de reologia e condicionador de acordo com a invenção, baseada em uma galactomanana catiônica, em comparação com o cabelo tratado com uma galactomanana catiônica purificada do estado da técnica foi testada e, inesperadamente, o desempenho da primeira resultou ser notavelmente superior, dando assim provas das suas propriedades de condicionamento superiores.

[00114] O condicionador e modificadores de reologia da invenção mostram suas características de condicionamento e de viscosidade também quando dosadas em concentrações bastante baixas, por exemplo, a uma concentração de cerca de 0,3% em peso da formulação cosmética.

[00115] Os modificadores de reologia e condicionador e as galactomananas e xiloglucanas catiônicas da invenção são também úteis em outros campos industriais, onde as características de toxicidade das matérias primas são de particular importância, tal como, por exemplo, na indústria do papel.

[00116] Eles podem estar presentes em composições cosméticas e em composições para o cuidado doméstico em concentrações que variam preferivelmente entre 0,01 e 10% em peso em relação ao peso total das composições, e mais preferencialmente entre 0,05 e 2% em peso.

[00117] O modificador de reologia e condicionador da invenção podem ser utilizados em composições cosméticas e em composições de limpeza doméstica por suas propriedades de viscosidade-reforço, estabilização e de condicionamento, especialmente na preparação de xampus, condicionadores de cabelo, cremes para a pele, detergentes de limpeza doméstica ou pessoal ou amaciantes.

[00118] Exemplos de composições cosméticas de acordo com a invenção são cremes para corpo, mãos e rosto, condicionadores para pele, gel de cabelo e loções (tais como loções de fixação do cabelo, fixação e bálsamos), coloração de cabelo e cremes clareadores, composições de proteção solar, limpeza, hidratação e fluidos perspirantes, xampus, xampus dois-em-um, perfumes, sabonetes e barras de limpeza e outros produtos para aplicações similares.

[00119] As composições de limpeza doméstica da invenção incluem, mas não se limitam a: géis de limpeza de superfície rígida, barras, emulsões e composições líquidas, polvilhamento seco ou úmido, limpeza e/ou toalhetes de desinfecção, detergentes e condicionadores de tecidos.

[00120] O modificador de reologia e condicionador e a galactomanana e xiloglucana catiônicas da presente invenção melhoram a deposição no cabelo e na pele dos ingredientes graxos de composições cosméticas, tais como óleos, vitaminas e emolientes, e a persistência dos seus perfumes e fragrâncias, proporcionando condicionado eficaz e, se desejado, efeito de espessamento.

[00121] Elas são facilmente solúveis em água, e o seu efeito espessante não é prejudicado pela presença de tensoativos, que estão nonnalmente presentes em composições cosméticas e de cuidados domésticos.

[00122] As composições cosméticas da invenção contêm os ingredientes habituais, tais como agentes tensoativos, hidratantes, emolientes, filtros solares, agentes ativos hidrofílicos ou lipofílicos tais como ceramidas, agentes anti-radicais livres, repelentes de insetos, agentes de refrigeração da pele, desodorantes, ativos antiperspirantes, agentes de tratamento do cabelo, agentes de cuidados orais, agentes de emagrecimento, bactericidas, agentes sequestrantes, agentes anti-caspa, antioxidantes, agentes conservantes, agentes alcalinizantes ou acidificantes, fragrâncias, agentes de enchimento, corantes, e outros polímeros e emulsionantes, agentes de gelificação, agentes de formação de espuma.

[00123] Além disso, as composições para o cuidado doméstico compreendem os ingredientes convencionalmente utilizados nos campos, tais como tensoativos, emolientes, repelentes de insetos, bactericidas, agentes sequestrantes, antioxidantes, agentes conservantes, agentes alcalinizantes ou acidificante, fragrâncias, agentes de enchimento, corantes, outros polímeros e emulsionantes, agentes gelificantes, agentes espumantes, desodorizantes, inseticidas, agentes de limpeza, desinfetantes, amaciantes, detergentes para a roupa, detergentes de lavar louça.

[00124] As composições cosméticas e as composições de limpeza doméstica da invenção geralmente contêm também um meio líquido aceitável que, de acordo com a utilização final da composição, é compatível com qualquer substância de queratina, tais como a pele, as unhas, cabelo e semelhantes.

[00125] O meio aceitável pode representar de 5% a 98% do peso total das composições. O meio típico aceitável é água. Solventes orgânicos aceitáveis podem substituir ou em parte substituir a água. Os solventes orgânicos podem ser solventes orgânicos hidrofílicos, solventes orgânicos lipofílicos, solventes anfifílicos ou misturas dos mesmos.

[00126] Exemplos de solventes orgânicos hidrofílicos são monoálcoois inferiores de cadeia linear ou ramificada tendo de 1 a 8 átomos de carbono, tais como o etanol, propanol, butanol, isopropanol e isobutanol; polietileno glicóis tendo de 6 a 80 óxidos de etileno; polióis tais como propileno glicol, butileno glicol, glicerol e sorbitol; mono- ou dialquil isosorbido em que os grupos alquila têm de 1 para 5 átomos de carbono, tais como dimetil isosorbido; éteres de glicol tais como éter monometílico ou monoetílico de dietileno glicol e étereres de propileno glicol tais como éter metílico de dipropileno glicol.

[00127] Entre os solventes orgânicos anfifílicos utilizáveis é citado polióis tais como derivados de polipropileno glicol (PPG), tais como ésteres de ácidos graxos de polipropileno glicol e éteres de álcool graxo de PPG.

[00128] Solventes orgânicos lipofílicos utilizáveis são, por exemplo, ésteres de ácidos graxos, tais como adipato de di-isopropila, adipato de dioctila e benzoatos de alquila.

[00129] As composições cosméticas e as composições de limpeza doméstica da presente invenção podem estar na forma de solução, emulsão, dispersão, gel, creme, pasta, barra ou um lenço umedecido.

[00130] Elas podem conter um óleo, tal como um óleo mineral, um óleo vegetal, um óleo animal, um óleo sintético, óleos de silicone e misturas dos mesmos.

[00131] Exemplos de óleos utilizáveis são parafinas, vaselina líquida, óleo de jojoba, óleo de coco, óleo de amêndoas doces, óleo de oliva, óleo de canola, óleo de rícino, óleo de gergelim, óleo de abacate, óleo de amendoim, isoparafinas, amodimeticonas, dimeticonois, ciclopentasiloxanos, e misturas dos mesmos.

[00132] Para melhor ilustrar a invenção, os seguintes exemplos são apresentados para mostrar a preparação de vários condicionadores e modificadores de reologia de acordo com a invenção e o efeito da sua adição nas composições cosméticas exemplares.

[00133] Os exemplos são apenas apresentados para fins ilustrativos, todas partes e percentagens são em peso, salvo indicação em contrário.

EXEMPLOS Exemplo 1 (comparativo)

[00134] Em um reator agitado de 5 litros, 800 g de pó de guar foram carregadas à temperatura ambiente e a atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens à vácuo/nitrogênio. 520 g de % solução de água/isopropanol foi adicionada sob agitação vigorosa. Depois de ser agitada durante 10 minutos, foram adicionadas 201 g de uma solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio e agitada durante mais 15 minutos. 284 g de uma solução aquosa a 65% por peso de solução de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio (QUAB 188) foram adicionadas à mistura, e aquecida a 50°C durante 2 horas. A massa de reação foi então resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido acético. Foram adicionados 40 g de glioxal (40% em água) e a mistura resultante foi agitada a 50°C durante 1 hora.

[00135] O produto foi purificado por lavagem com água. Assim, 200 g de mistura de reação foram dispersas em 1400 g de água da torneira a pH abaixo de 7, deixada sob agitação durante alguns minutos, e depois filtrada sob vácuo em um filtro de tecido.

[00136] A guar catiônica no filtro foi lavada ainda com 300 g de água da torneira a pH abaixo de 7.

[00137] A guar catiônica assim obtida foi seca em um secador de leito fluidizado com ar quente, até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso e então moída.

Exemplo 2

[00138] Em um reator agitado de 5 litros, 800 g de pedaços de guar foram carregadas à temperatura ambiente e a atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens à vácuo/nitrogênio. Uma mistura de 310 g de água e 180 g de uma solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio foi adicionada, sob vigorosa agitação. Depois de ser agitada durante 30 minutos, 256 g de uma solução aquosa a 65% em peso de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil) trimetil amónio (QUAB 188) foram adicionadas e a mistura foi aquecida a 50°C durante 2 horas. 180 g da solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio foram adicionadas e novamente a mistura foi agitada a 50°C durante 2 horas adicionais. A massa de reação foi então resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido fumárico. Foram adicionadas 50 g de glioxal (40% em água) dissolvidas em 80 g de água e a mistura resultante foi agitada a 50°C durante 40 minutos. A guar catiônica assim obtida foi seca em um secador de leito fluidizado com ar quente, até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso, e depois moída.

Exemplo 3

[00139] Em um reator agitado de 5 litros, 800 g de pedaços de guar foram carregados à temperatura ambiente e a atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens à vácuo/nitrogênio. Uma mistura de 310 g de água e 180 g de uma solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio foi adicionada, sob vigorosa agitação. Depois de ser agitada durante 30 minutos, 256 g de uma solução aquosa a 65% em peso de solução de QUAB 188 e 200g de água foram adicionadas e a mistura foi aquecida a 50°C durante 2 horas. Outras 60 g de uma solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio foram adicionadas à mistura, que foi então tratada a 50°C durante 1 hora. A massa de reação foi então resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido acético. Foram adicionadas 50 g de glioxal (40% em água) dissolvido em 80 g de água e a mistura resultante foi agitada a 50°C durante 40 minutos. A guar catiônica assim obtida foi seca em um secador de leito fluidizado com ar quente até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso e então moída.

Exemplo 4 (comparativo)

[00140] Em um reator agitado de 5 litros, 800 g de pedaços de guar foram carregadas à temperatura ambiente e a atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens à vácuo/nitrogênio. Uma mistura de 430 g de água e 240 g de uma solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio foi adicionada, sob vigorosa agitação. Depois de ser agitada durante 30 minutos, 256 g de uma solução aquosa a 65% em peso de solução de QUAB 188 foram adicionadas à mistura, que foi então tratada a 50°C durante 2 horas. Após o tratamento da massa de reação foi resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido acético. Foram adicionadas 50 g de glioxal (40% em água) dissolvidas em 80 g de água e a mistura resultante foi agitada a 50°C durante 40 minutos.

[00141] A guar catiônica foi seca em um secador de leito fluidizado com ar quente até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso e então moída.

Exemplo 5

[00142] Em um reator agitado de 5 litros, 800 g de pedaços de guar foram carregadas à temperatura ambiente e a atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens à vácuo/nitrogênio. Uma mistura de 180 g de água e 220 g de álcool isopropílico foram adicionadas e agitadas à temperatura ambiente durante 10 minutos. Em seguida, foram adicionadas 180 g de uma solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio. Depois de ser agitada durante 15 minutos, 256 g de uma solução aquosa em peso a 65% de QUAB 188 foram adicionadas à mistura e a massa de reação aquecida à 50°C durante 2 horas. Em seguida, 180 g de solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio e 180 g de água foram adicionadas e o tratamento básico foi continuado a 50°C durante 1 hora. A massa foi depois resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido fumárico. Foram adicionadas 36 g de glioxal (40% em água) dissolvido em 63 g de álcool isopropílico e a mistura resultante foi agitada a 50°C durante 40 minutos. O solvente foi removido por destilação. A guar catiônica foi seca em um secador de leito fluidizado com ar quente, até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso e então moída.

Exemplo 6

[00143] Num reator agitado de 5 litros, 800 g de pó de guar foram carregadas à temperatura ambiente e a atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens à vácuo/nitrogênio. Uma mistura de 245 g de uma solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio e 314 g de álcool isopropílico foi adicionada e homogeneizada à temperatura ambiente durante 10 minutos. Em seguida, foram adicionadas 365 g de uma solução aquosa de 65% em peso de QUAB 188 e a mistura foi aquecida a 50°C durante 1 hora. A massa de reação foi resfriada a 35°C e foi adicionada a uma segunda porção de 245 g de hidróxido de sódio a 30% em peso. A mistura foi homogeneizada a 35°C durante 10 minutos, em seguida, outras 365 g de uma solução aquosa de 65% em peso de QUAB 188 foram adicionadas e a massa de reação foi mantida a 50°C durante 2 horas. A massa foi depois resfriada a 40°C e foi adicionada uma terceira porção de 200 g de uma solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio. Depois de ser agitada a 50°C durante 2 horas, a massa de reação foi resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido acético. O solvente foi removido por destilação. A guar catiônica foi seca em um secador de leito fluidizado com ar quente até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso e então moída.

Exemplo 7

[00144] 800 g de pó de guar foram carregadas em um reator agitado de 5 litros à temperatura ambiente. A atmosfera de reação foi tomada inerte através de lavagens à vácuo/nitrogênio, e, sob agitação vigorosa, foram adicionadas 171 g de uma solução aquosa a 50% de NaOH diluída com uma mistura de água (100 g)/isopropanol (316 ml). O reator foi evacuado e reenchido três vezes com nitrogênio. Em seguida, 80 g de óxido de propileno foram adicionadas lentamente e a mistura de reação foi mantida durante 45 min a 70-75°C sob agitação.

[00145] Depois a massa de reação foi resfriada a 40°C, 470 g de uma solução aquosa a 65% em peso de QUAB 188 foram adicionadas e a mistura foi aquecida a 50°C durante 2 horas. Em seguida, foram adicionadas 171 g de hidróxido de sódio a 50% em peso e 100 g de água e a massa de reação foi mantida sob agitação a 50°C durante 2 horas. A massa de reação foi, em seguida, resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido acético. 50 g de glioxal (40% em água) dissolvido em 79 g de álcool isopropílico foram adicionadas e a mistura resultante foi agitada a 50°C durante 40 minutos. O solvente foi removido por destilação. A hidroxipropil- guar catiônica assim obtida foi seca em um secador de leito fluidizado com ar quente e moída. No final do processo o produto apresentava um teor de umidade de cerca de 3% em peso.

Exemplo 8 (comparativo)

[00146] Em um reator agitado de 5 litros, 800 g de pó de feno-grego (Fen) foram carregadas à temperatura ambiente e a atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens à vácuo/nitrogênio. Uma mistura de 200 g de água e 320 g de álcool isopropílico foi adicionada, seguido por 201 g de uma solução aquosa de hidróxido de sódio a 30% em peso. Depois de ser agitada durante 10 minutos à temperatura ambiente, foram adicionadas 284 g de uma solução aquosa a 65% em peso de QUAB 188 e a mistura foi aquecida a 50°C durante por 2 horas. O pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido acético, 40 g de glioxal (40% em água) dissolvido em 60 g de álcool isopropílico foram adicionadas e a mistura resultante foi agitada a 50°C durante 40 minutos. O solvente foi removido por destilação. O feno-grego catiônico foi seco em um secador de leito fluidizado com ar quente, até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso e então moído.

Exemplo 9

[00147] 80 g do feno-grego catiônico preparado de acordo com o Exemplo 8 foram carregados em um reator de 0,5 litro. A atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens à vácuo/nitrogênio e o pó foi embebido com uma mistura de 20 ml de água e 32 ml de álcool isopropílico. Depois de ser agitada durante 10 minutos, 20 g de uma solução aquosa de hidróxido de sódio a 30 % em peso foram adicionadas e a mistura resultante foi agitada durante 1 hora a 50°C. A massa de reação foi resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 7 com ácido acético. O solvente foi removido por destilação. O feno-grego catiônico foi seco em um secador de leito fluidizado com ar quente, até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso e então moído.

Exemplo 10

[00148] Em um reator agitado de 5 litros, 800 g de pó do grão de tamarindo desoleado (Tam) foram carregadas à temperatura ambiente e a atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens de vácuo/nitrogênio. Ehna mistura de 100 g de água foi adicionada e 316 g de álcool isopropílico e agitada durante 10 minutos. Em seguida, 171 g de uma solução aquosa a 50% em peso de hidróxido de sódio foram pulverizados sobre a mistura, a qual foi então homogeneizada durante 15 minutos. 396 g de uma solução aquosa a 65% em peso de QUAB 188 foram adicionadas e a mistura foi aquecida a 50°C durante 2 horas. Outras 171 g de uma solução aquosa a 50% em peso de hidróxido de sódio foram adicionadas e o tratamento básico foi continuado a 50°C durante 2 horas adicionais. A massa de reação foi depois resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido acético. O solvente foi destilado e o tamarindo catiônico foi seco em um secador de leito fluidizado com ar quente até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso e então moído.

Exemplo 11

[00149] Em um reator agitado de 0,5 litro, 80 g de pó de cássia (Cas) foram carregadas à temperatura ambiente e a atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens à vácuo/nitrogênio. Uma mistura de 18 g de água e 22 g de álcool isopropílico foi agitada à temperatura ambiente durante 10 minutos. 18 g de uma solução aquosa a 30% em peso de hidróxido de sódio foram adicionadas. Após 15 minutos de homogeneização, foram adicionadas 26 g de uma solução em peso a 65% aquosa de QUAB 188 e a mistura foi aquecida a 50°C durante 2 horas. Em seguida, foram adicionadas 18 g de hidróxido de sódio a 30% em peso e 18 g de água e a massa de reação foi agitada a 50°C durante 1 hora. A massa de reação foi então resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido acético. O solvente foi removido por destilação. A cássia catiônica foi seca em um secador de leito fluidizado com ar quente, até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso e então moída. Exemplo 12

[00150] Em um reator agitado de 5 litros, 800 g de pó de goma de alfarroba (LOC) foram carregados à temperatura ambiente e a atmosfera foi feita inerte por meio de lavagens à vácuo/nitrogênio. Uma mistura de 210 g de uma solução aquosa foi adicionada uma solução de hidróxido de sódio de 30 a 50% em peso e 316 g de álcool isopropílico e agitada à temperatura ambiente durante 10 minutos. Em seguida, foram adicionadas 485 g de uma solução aquosa a 65% em peso de QUAB 188 e a mistura foi aquecida a 50°C durante 1 hora. Uma segunda porção de 210 g de 50% em peso de hidróxido de sódio foi adicionada e a mistura foi homogeneizada durante 10 minutos. Em seguida, foram adicionadas outras 485 g de uma solução em peso a 65% aquosa de QUAB 188 e a mistura foi novamente aquecida a 50°C durante 2 horas. Uma terceira porção de 210 g de solução aquosa a 50% em peso de hidróxido de sódio foi adicionada. Depois de ser agitada a 50°C durante 1 hora, a massa de reação foi resfriada a 40°C e o pH foi ajustado para cerca de 5 com ácido fumárico. O solvente foi removido por destilação. A goma de alfarroba catiônica assim obtida foi seca em um secador de leito fluidizado com ar quente, até o teor de umidade ser de cerca de 3% em peso e então moída.

Exemplo 13

[00151] Uma guar catiônica foi preparada seguindo o procedimento do Exemplo 2, exceto que não foi adicionado glioxal e o pH foi ajustado para cerca de 10 com CO2.

Exemplo 14

[00152] Uma guar catiônica foi preparada seguindo o procedimento do Exemplo 2, exceto que não se adicionou qualquer glioxal.

Caracterização dos produtos dos Exemplos

[00153] A determinação do teor de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil) trimetil amónio (cloridrina) e de cloreto de (2,3-di-hidroxipropil)trimetil amónio (Glicol) foi realizada por meio de cromatografia de troca iônica. Um cromatógrafo de ions Dionex ICS 5000 DC (Thermo Scientific) equipado com um detector condutimétrico, um lonPac CG-14, pré-coluna de 50 x 4,0 mm, e um lonPac CS-14, coluna de 250 x 4,0 mm foi usado. O eluente era uma solução ácida de 95/5 água/metanossulfônico 0,1 M a uma vazão de 1,0 ml/min. Quantidade diferente de amostra, dependendo da concentração esperada, foram pesadas em 5,0 ml de metanol e vigorosamente agitada durante 10 min. A solução da amostra foi então centrifugada, separada e diluída 1:1 com água e injetada no cromatógrafo. Uma solução de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio a concentração conhecida foi utilizada como padrão de referência. O teor de glicol foi quantificado utilizando o mesmo fator de resposta da cloridrina.

[00154] DScat e MS foram determinadas por análise U-RMN, depois da purificação a partir da reação de subprodutos por diálise e liofilização.

[00155] A viscosidade Brookfield® RVT foi determinada em solução de 1% em peso em água a 20 rpm e 20°C.

[00156] A DScat, a MS, a viscosidade Brookfield® RVT em mPa*s (VB), o teor de cloridrina e glicol (% em peso) dos produtos dos Exemplos 1 a 14 são apresentados na Tabela 1.

[00157] A quantidade de NaOH usada na etapa b) do procedimento (p/100p = partes em peso por 100 partes em peso de galactomanana ou xiloglucana) e o período de tempo do tratamento de base da etapa b) também são reportados em minutos (tempo).

[00158] Os resultados da Tabela 1 mostram que o processo da invenção é capaz de reduzir consideravelmente o teor residual de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio, até <0,01 % (<100 ppm), sem afetar as propriedades reológicas dos diferentes polissacarídeos. Tabela 1

* Comparativo PS = galactomanana ou xiloglucana

Testes aplicativos Teste 1

[00159] Seis xampus foram preparados de acordo com a fórmula apresentada na Tabela 2.

[00160] A guar catiônica dos Exemplos 2 e 5 foram utilizadas como agentes de condicionamento e comparadas com as galactomananas catiônicas do Exemplo 1 e com os condicionadores comumente utilizados Ucare JR- 30M e Merquat 550 (comercializado por Dow Chemical Company e Lubrizol Corporation, respectivamente).

[00161] Os xampus foram preparados adicionando o agente de condicionamento à água sob agitação vigorosa; ajustando o pH a 8 a 8,5 e, de modo a assegurar a expansão completa do polímero, agitando durante cerca de 20 minutos antes da adição dos outros ingredientes.Tabela 2

[00162] A fim de evitar a interação prejudicial entre a carga catiônica de polissacarídeos e a carga aniônica do tensoativo principal, cocoamidopropil betaína foi adicionada antes Laureth sulfato de sódio.

[00163] A mistura foi então aquecida a 60°C antes da adição de Cocamida MEA. Depois de se resfriar para 25°C, adicionou-se o conservante e, finalmente, o pH foi ajustado para um valor compreendido entre 5 e 5,5.

[00164] Um xampu de controle foi preparado utilizando a fórmula e processo sem a adição de qualquer condicionador.

[00165] A viscosidade de Brookfield RVT (20 rpm @ 25°C) dos diferentes xampus são relatados na Tabela 3, juntamente com a estabilidade depois de três meses a 25°C. Tabela 3

* Comparativo **sem condicionador

[00166] Os polissacarídeos catiônicos da presente invenção (Exemplos 2 e 5) mostram desempenhos de espessamento semelhantes ou melhor do que os desempenhos da guar catiônica da técnica anterior, apesar de o seu desempenho inferior de espessamento em água.

Teste 2

[00167] Quatro composições de limpeza de pele foram preparadas de acordo com a fórmula indicada na Tabela 4 e o seguinte processo de fabricação: adicionar um por um, os ingredientes da fase A e de calor até 70°C. Em um recipiente separado aquecer fase B.

[00168] O condicionador é dissolvido sob agitação vigorosa em glicerina.

[00169] Emulsificar fase B para a fase A, sob agitação contínua resfriando até 40°C. Quando a temperatura requerida é atingida, adicionar a fase C para o vaso principal e agita-se até ficar homogênea.

[00170] O pH final é de cerca de 5,8 a 6,0.

[00171] As guares catiônicas dos Exemplos 13 e 14 foram usadas como condicionadores e comparadas com as galactomananas catiônicas do Exemplo 1 e com uma formulação de controle.

[00172] A viscosidade de Brookfield RVT (20 rpm @ 25°C) das diferentes composições de limpeza da pele são referidas na Tabela 5, juntamente com a estabilidade depois de três meses a 25°C. Tabela 4

Tabela 5

* Comparativo * * Sem condicionador

[00173] As guares catiônicas do Exemplo 13 e 14 mostram um bom desempenho de espessamento, apesar de o seu desempenho inferior em espessamento em água.

Teste 3 Desembaraçamento molhado

[00174] Quatro xampus foram preparados de acordo com a fórmula apresentada na Tabela 6.

[00175] Os xampus foram preparados adicionando o condicionador à água sob agitação vigorosa; ajustando o pH a 8-8,5 (não necessária para o Exemplo 13) e, para garantir a expansão completa do polímero, agitando durante cerca de 20 minutos antes da adição dos outros ingredientes. Tabela 6

[00176] A cocoamidopropil betaína foi adicionada antes do Laureth sulfato de sódio e a mistura foi aquecida a 60°C. Após resfriamento, adicionaram-se os restantes ingredientes e o pH foi ajustado para 5-5,5.

[00177] Um xampu de controle foi preparado utilizando a fórmula e processo sem a adição de qualquer condicionador.

[00178] A viscosidade de RVT Brookfield (20 rpm a 25°C) dos diferentes xampus são apresentados na Tabela 7.

[00179] Cabelos, 25 cm de comprimento, branqueado, europeu, reunidos em amostras possuindo um peso de 1 grama e uma largura de cerca de 1,5 cm (Haarhaus Kerling, Alemanha) foram utilizados para o teste de pente molhado.

[00180] As amostras de cabelo foram primeiro purificadas por umedecimento com 37°C de água corrente durante 60 segundos, lavadas durante 60 segundos com 3,0 ml da solução de Laureth sulfato de sódio a 10% e, em seguida, enxaguada a 37°C de água corrente durante 60 segundos. Em uma etapa secundária, cada amostra de cabelo foi molhada em água corrente por 60 segundos e lavada por xampu por 45 segundos por aplicação de 0,5 grama de xampu por grama de cabelo ao longo do comprimento do cabelo e enxaguada novamente sob 37°C de água corrente durante 60 segundos.

[00181] As amostras de cabelo lavadas com xampu foram então suavemente penteadas à mão para remover grandes emaranhados e depois penteados por seis vezes a 300 mm/min utilizando um dinamômetro equipado com um pente fino. Entre cada ciclo de pentear, o cabelo foi reumedecido com água para mantê-lo molhado.

[00182] Força de pentear versus curvas de deslocamento foram registradas. A força de pentear média entre intervalo de 30 e 70 mm foram calculadas. A partir de 6 valores de ciclo de pentear, a força de pentear úmida média do ciclo foi calculada para cada amostra de cabelo. 5 amostras de cabelo foram tratadas com cada xampu e utilizadas para determinar a força de pentear média para as amostras que usaram xampu. Quanto mais baixo for o valor da força, maior a eficiência de condicionamento úmida do xampu.

[00183] Como referência a força pentear média de 5 amostras de cabelo não tratados foi determinada.

[00184] A Redução da Força de Pentear (CFR%) foi calculada de acordo com a fórmula indicada abaixo:

onde ACFt = força de pentear média da amostra tratada ACFu = força de pentear média da amostra não tratada.

[00185] Os resultados são apresentados na Tabela 7. Tabela 7

* Comparativo **sem condicionador

[00186] O condicionador do Exemplo 13 tem um efeito condicionador muito melhor do que o condicionador comparativo purificado do Exemplo 1 e o condicionador comercial Poliquatemium 10, que tem catiônico DS de cerca de 0,3-0,6.

Claims (10)

1. Condicionador e modificador de reologia, caracterizadopelo fato de que compreende i) a partir de 60 a 90% em peso de uma galactomanana catiônica, ou um xiloglucana catiônica, tendo grau catiônico de substituição entre 0,01 e 3, ii) a partir de 1% a 10% por peso de cloreto de (2,3-di-hidroxipropil)trimetil amónio, iii) menos do que 0,15% em peso de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio e iv) a partir de 2 a 15% em peso de cinzas determinadas a 650°C.

2. Condicionador e modificador de reologia de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a galactomanana catiônica, ou xiloglucana catiônica, tem um grau catiônico de substituição entre 0,05 e 0,7.

3. Condicionador e modificador de reologia de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que compreende 2,5 a 8,0% em peso de cloreto de (2,3-di-hidroxipropil)trimetil amónio.

4. Condicionador e modificador de reologia de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que a galactomanana catiônica, xiloglucana catiônica tem um grau de substituição catiônica entre 0,4 e 0,7.

5. Condicionador e modificador de reologia de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente de 1 para 10% em peso de água.

6. Condicionador e modificador de reologia de acordo com a reivindicação 1 ou 3, caracterizadopelo fato de que compreende menos do que 0,01% em peso de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio.

7. Composições de cuidado pessoal ou composições de limpeza doméstica, caracterizadaspelo fato de que compreendem um condicionador e modificador de reologia como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

8. Processo para preparação do condicionador e modificador de reologia como definidos na reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende as seguintes etapas: a) 100 partes em peso de galactomanana ou xiloglucana são feitas reagir com desde 1 a 600 partes em peso de cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetil amónio ou de cloreto de (2,3-epoxipropil) trimetil amónio e com de 0,4 a 200 partes em peso de hidróxido de sódio (ou a quantidade equivalente de outro hidróxido alcalino) em de 5 a 500 partes de água ou de uma mistura de água/álcool que contenha de 20 a 100% em peso de água; b) desde 0,1 a 400 partes em peso de hidróxido de sódio (ou a quantidade equivalente de outro hidróxido alcalino) são adicionados à mistura obtida e a mistura é agitada durante desde 10 a 300 minutos, preferivelmente de 60 a 150 minutos, a uma temperatura compreendida entre 30°C e 90°C, preferivelmente entre 45°C e 80°C; c) opcionalmente, o pH da mistura é corrigido com um ácido para um valor compreendido entre 4 e 11; d) a mistura obtida a partir da etapa b) ou c) é diretamente seca e moída.

9. Processo de acordo com reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que na etapa a) 100 partes em peso de galactomanana ou xiloglucana são feitas reagir com desde 1 para 600 partes em peso de cloreto de (3-cloro- 2-hidroxipropil)trimetil amónio.

10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que na etapa b) do dito processo de 2 a 90 partes em peso de hidróxido de sódio (ou a quantidade equivalente de outro hidróxido alcalino) são adicionadas.