BR112019019394A2

BR112019019394A2 - composição da nanoemulsão e processo para preparar uma emulsão

Info

Publication number: BR112019019394A2
Application number: BR112019019394A
Authority: BR
Inventors: Davis Casbarro Bruce; Quan Congling; John Lang David
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2020-04-14
Also published as: CA3060324A1; EA201991931A1; US11234908B2; US20210128421A1; BR112019019394B1; EP3612150B1; ZA201906214B; CN110678163A; MX2019012327A; WO2018192761A1; JP7198552B2; JP2020517582A; EP3612150A1; CN110678163B

Abstract

a presente invenção refere-se a novas nanoemulsões bombeáveis de óleo em água. a fase oleosa contém óleo selecionado a partir do grupo que consiste em óleo de triglicerídeo e/ ou petrolato, bem como ácido graxo c8 a c18; e a fase aquosa contém éster de sulfoalquila e/ ou amida de ácidos graxos como emulsificante.

Description

“COMPOSIÇÃO DA NANOEMULSÃO E PROCESSO PARA PREPARAR UMA EMULSÃO” Campo da invenção [001] A presente invenção refere-se a novas nanoemulsões óleoem-água (o/a). As nanoemulsões contêm (1) uma fase oleosa interna com óleos triglicerídeos e/ ou petrolato e ácido graxo Cs a Cis; e (2) uma fase aquosa externa contendo tensoativos aniônicos que são éster de sulfoalquila e/ ou amida de ácidos graxos.

Antecedentes da Invenção [002] A invenção refere-se ao fornecimento de nanoemulsões compreendendo óleos triglicerídeos e petrolato (agentes benéficos fornecidos pela nanoemulsão) em gotículas (por exemplo, 400 nanômetros ou menos); estes são considerados mais esteticamente agradáveis do que as composições nas quais os agentes benéficos são entregues na forma de gotículas de óleo maiores. As nanoemulsões proporcionam ainda alta deposição do óleo triglicerídeo e/ ou petrolato ao serem incorporadas em composições de limpeza pessoal. Além disso, surpreendentemente, é encontrado um excelente desempenho de espuma das composições de limpeza pessoal quando esses agentes benéficos estão presentes na forma de gotículas de 400 nanômetros ou menos. Normalmente, os agentes benéficos do óleo triglicerídeo e petrolato tendem a diminuir a velocidade e o volume da espuma quando na forma de gotículas de alguns microns.

[003] Os requerentes apresentaram pedidos anteriormente nos quais os emulsionantes primários (na fase aquosa) são derivados N-acil de aminoácidos mono- ou di-carboxílicos. Ambos podem ser fornecidos no formato de solução líquida com concentração variando de 20 a 35% à temperatura ambiente. Os derivados N-acil dos tensoativos de aminoácidos dicarboxílicos e monocarboxílicos são excepcionalmente leves e bastante caros.

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2/29 [004] O éster de sulfoalquila e/ ou amida de ácidos graxos são outros tipos de tensoativos leves que geralmente são mais economicamente produzidos do que tensoativos mais caros (por exemplo, os derivados N-acil de aminoácidos mono- ou di-carboxílicos mencionados acima). Um exemplo de éster de sulfoalquila de ácidos graxos, acil isetionato de sódio, é um tensoativo aniônico leve bem conhecido, com aplicações difundidas em composições cosméticas, por exemplo, Dove® Bath Bars, em que o acil isetionato de sódio é o ingredientee mais abundante. O acil isetionato de sódio também foi formulado em produtos de limpeza líquidos, como lavagens corporais, para substituir tensoativos agressivos, por exemplo lauril sulfato de sódio. A amida de sulfoalquila de ácidos graxos mais amplamente utilizada, metil alquil taurato de sódio, é desejavelmente suave e fornece excelente espuma.

[005] Produzir nanoemulsões usando éster de sulfoalquila e/ ou amida de ácidos graxos como um emulsificante primário em fase aquosa é funcional e economicamente atraente, no entanto, muito desafiador. Gotículas de óleo de nanoemulsões feitas com acil isetionato de sódio como apenas emulsificante tendem a ser maiores, por exemplo, maiores que 400 nanômetros (nm) após uma passagem por um homogeneizador de alta pressão a pressão de 5000 libras por polegada quadrada (psi). Além disso, as nanoemulsões feitas com acil isetionato de sódio tendem a solidificar à temperatura ambiente e são, portanto, difíceis de bombear devido à fraca solubilidade do acil isetionato de sódio na água. O cocoil isetionato de sódio tem uma solubilidade de apenas 0,01% em peso em água a 25 ^SC (J. Cosmet. Sei., 54, 559-568 novembro/ dezembro 2003).

[006] A solubilidade do metil cocoil taurato de sódio na água é de cerca de 1% em peso a 25 ^SC. Pode ser fornecido como uma pasta com 20 a 35% de atividade. Ao usar metil acil taurato de sódio como o único emulsificante para preparar uma nanoemulsão de vaselina, embora nenhuma

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3/29 solidificação ocorra à temperatura ambiente, as gotículas de óleo são maiores que 600 nm após uma passagem por um homogeneizador de alta pressão a uma pressão de 5000 psi.

[007] Os requerentes descobriram agora que o uso de ácido graxo (na fase oleosa da nanoemulsão) como co-emulsificante fornece várias vantagens inesperadas. Primeiro, permite o uso de tensoativos aniônicos leves, pouco caros e pouco solúveis (por exemplo, acil isetionato de sódio) na preparação de nanoemulsões bombeáveis à temperatura ambiente. Também nanoemulsões de tamanho de gotícula muito menor podem ser preparadas com mais eficiência (por exemplo, menor pressão do processo e/ ou menos passagens através de um homogeneizador). Além disso, o uso de coemulsificante de ácido graxo permite a formação de gotículas médias de pequeno volume de nossa invenção (100 a 400 nm). Na ausência de emulsificante de ácidos graxos, a média de volume das gotículas de petrolato (usando tensoativos isetionato ou taurato como emulsificante) está bem acima de 400 nanômetros.

[008] Uma outra vantagem do uso de ácido graxo como coemulsificante é que um grau mais econômico de éster de sulfoalquila e/ ou amida de ácidos graxos pode ser usado para reduzir ainda mais o custo das nanoemulsões. Éster de sulfoalquila e amida de ácidos graxos são produzidos comercialmente por reação de ácidos graxos (por exemplo, ácido graxo Cio a Cie) com, por exemplo, isetionatos de sódio (HOCH2CH2SO3’Na⁺) e metil taurato de sódio (NH2CH2CH2SO3’Na⁺), respectivamente. Para obter um alto rendimento, o ácido graxo geralmente é excedente para aumentar o rendimento e reduzir as reações colaterais (Tensoativos Aniônicos Parte 2, Surfactant Science Series, Vol. 7, p 458-461). No final, o ácido graxo é removido por destilação a vácuo, o que aumenta o tempo do ciclo e o consumo de energia, aumentando o custo de produção. A mistura não destilada pode

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4/29 muito bem ser usada para preparar eficientemente nanoemulsão bombeável das gotículas de óleo desejadas.

[009] Especificamente, o co-emulsificante (objeto da invenção) permite a preparação de gotículas de petrolato particularmente menores (por exemplo, 300 nm e abaixo, preferencialmente 250 nm e abaixo, preferencialmente 250 nm e abaixo, mais preferencialmente 200 nm e abaixo) de maneira eficiente e permite o uso de tensoativos leves aniônicos fracamente solúveis na preparação de nanoemulsões bombeáveis à temperatura ambiente.

[010] Os óleos hidratantes da pele (incluindo os óleos triglicerídeos e os agentes benéficos do petrolato mencionados acima) são frequentemente fornecidos a partir de composições de limpeza pessoal (por exemplo, gel de banho, produtos de limpeza para mãos e rosto projetados para limpar e hidratar a pele) na forma de grandes gotículas de óleo (por exemplo, 50 a 200 microns ou mais).

[011] As patentes US 5.584.293 e 6.066.608, ambas de Glenn Jr., por exemplo, divulgam uma emulsão de limpeza pessoal líquida hidratante com pelo menos 10% de gotículas de agente lipofílico hidratante da pele com um diâmetro superior a 200 microns.

[012] Patente U.S. No. 8.772.212 de Restrepo et al. divulga uma composição de limpeza isotrópica contendo alto nível de petrolato; superior a 50% em volume das partículas de petrolato têm um diâmetro superior a 50, 100, 150 ou 200 microns.

[013] As composições que contêm grandes gotículas de óleo precisam ser bem estruturadas para que possam suspender as grandes gotículas (usando, por exemplo, estabilizadores). As patentes U.S. 5.854.293 e 6.066.608, por exemplo, utilizam estabilizadores selecionados a partir de estabilizadores cristalinos contendo hidroxila, espessantes poliméricos, diésteres C10-C18, silica amorfa ou argila de esmectita. Processos especiais de

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5/29 mistura são normalmente necessários para preparar essas composições. Por exemplo, as composições devem ser preparadas sob baixo cisalhamento para evitar a redução do tamanho das gotículas de óleo (ver Patente dos US No. 8.772.212). Embora eles forneçam uma entrega aprimorada de agentes de benefício, esses produtos geralmente são considerados menos esteticamente atraentes para o consumidor devido à presença de grandes gotículas de óleo.

[014] Outro método para melhorar a entrega de um agente de benefício (por exemplo, silicone) à pele, por exemplo, é através do uso de polímeros hidrofílicos catiônicos, como, por exemplo, derivado de hidroxipropiltrimetilamônio da goma de guar, vendido sob o nome JAGUAR® C13-S (ver Patente US No. 5.500.152 de Helliwell). Nesta referência, o óleo de silicone é uma emulsão pré-formada com tamanho de gotícula de óleo variando de 0,1-1 micron (pm), com tamanho médio de partícula de 0,4 pm (não há menção se isso se refere ao número médio de diâmetro ou ao diâmetro médio das gotículas). Esse tipo de produto tende a ser suave e esteticamente atraente. No entanto, os óleos vegetais nutritivos (óleos triglicerídeos) e os protetores da pele altamente oclusivos, como o petrolato, são normalmente hidratantes preferidos de uma composição de limpeza.

[015] Um desafio enfrentado pelas composições de limpeza ricas em óleos hidratantes é que uma grande quantidade de óleos tende a diminuir a velocidade e o volume da espuma.

[016] Portanto, é desejável preparar uma composição de limpeza pessoal que consiste em nanoemulsão de óleos triglicerídeos e/ ou petrolato, esteticamente atraentes, com alta deposição desses óleos hidratantes e que mantêm um alto desempenho de espuma.

[017] Na presente invenção, os requerentes fornecem novas nanoemulsões o/a para entrega de óleos triglicerídeos e petrolato em pequenas gotículas de diâmetro médio (100 a 400 nanômetros, particularmente

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120 a 300, mais particularmente 150 a 250). Além disso, inesperadamente, é mantido um alto desempenho de espuma.

[018] Como observado acima, em pedidos de patente copendentes, os solicitantes reivindicam nanoemulsões em peso, incluindo os sais de derivados N-acil do aminoácido mono- ou di-carboxílico, que podem ser fornecidos no formato de solução líquida com concentração variando de 20 a 35% à temperatura ambiente. Nesta aplicação, usando ácidos graxos como coemulsificantes, inesperadamente, os solicitantes descobriram que podem criar nanoemulsões bombeáveis à temperatura ambiente usando tensoativos aniônicos leves pouco solúveis. O éster sulfoalquílico e a amida de ácidos graxos são tensoativo aniônico leve bem conhecidos, com aplicações generalizadas em composições cosméticas. Eles são mais baratos em comparação com os tensoativos baseados em aminoácidos nas aplicações anteriores.

[019] A nanoemulsão da invenção compreende (1) uma fase oleosa contendo gotículas de agente benéfico selecionadas a partir do grupo que consiste em óleos triglicerídeos, vaselina e misturas dos mesmos; e coemulsionante de ácidos graxos Cs a Cie e (2) uma fase aquosa compreendendo um ou mais tensoativos (emulsificante primário) que são éster de sulfoalquila de ácido graxo ou amida sulfoalquila de ácidos graxos ou misturas destes.

[020] O éster de sulfoalquila específico de ácido graxo ou amida sulfoalquila de ácidos graxos compreende tipicamente 70% ou mais, preferencialmente 75% ou mais, mais preferencialmente 80% ou mais de todos os tensoativos presentes na fase aquosa da composição de nanoemulsão. O éster de sulfoalquila do ácido graxo ou a amida de sulfoalquila dos ácidos graxos estão presentes em uma quantidade maior do que qualquer outro tensoativo presente na fase aquosa. Tensoativos iônicos adicionais que ajudam

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7/29 a aumentar a solubilidade de acil isetionato de sódio ou metil acil taurato de sódio podem estar presentes na fase aquosa. Esses tensoativos, denominados solubilizadores, consistem tipicamente em grupos principais que são semelhantes ou maiores e mais complicados do que os de acil isetionato de sódio ou metil acil taurato de sódio. Tensoativos aniônicos e tensoativos anfotéricos podem servir a esse propósito. Na categoria de tensoativo aniônico, eles são (mas não se limitam a): dialquil sulfossuccinatos de sódio (ou amônio), alquil sulfossuccinatos dissódicos (ou diamônios), alquila éter sulfossuccinato dissódico (ou diamônio), acil glutamatos dissódicos (ou diamônio), acil lactilatos de sódio (ou amônio), e acil sarcosinato de sódio. O metil acil taurato de sódio e o acil isetionato de sódio compartilham o grupo principal semelhante e, assim, ajudam a solubilizar um ao outro. Na categoria anfotérica, existem alquilamidoalquilamidopropil-hidroxissultainas, alquilametoxicarbonatos de sódio (ou amônio), alquilamfodiacetatos dissódicos (ou diamônios), alquilamfopropionatos de sódio (ou amônio), alquilamoproprionatos de dissódicos (ou diamônios), alquilamidopropilbetainas e alquilamphohidroxipropilsulfonato de sódio. O tensoativo solubilizador compreende tipicamente 30% ou menos, preferencialmente 25% ou menos, mais preferencialmente 20% ou menos de todos os tensoativos presentes na fase aquosa da composição de nanoemulsão.

[021] Na Patente U.S. No. 6.541.018 de Simonnet et ai., os óleos da fase interna são principalmente óleos ésteres de menor peso molecular (MW inferiores a 400). O óleo éster de baixo MW impacta a viscosidade e a espuma das composições de limpeza. Os triglicerídeos de nossa invenção e o petrolato (com ponto de fusão de 30 a 60 ^SC) de nossa invenção ajudam a manter uma boa viscosidade e espuma.

[022] Note-se que as nanoemulsões divulgadas em US 8.834.903 e US 6.541.018 para Simonnet et al. têm uma fase interna em que a

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8/29 concentração de óleo não é superior a 40% da emulsão. Embora a concentração de óleos da presente invenção possa variar de 40% a 75% em peso da nanoemulsão total, os intervalos preferidos são de 41 a 70%, preferencialmente de 50% a 65%. A fase interna mais alta é benéfica não apenas porque consome menos energia para preparar nanoemulsões de gotículas menores, mas também melhora o rendimento das gotículas de nanoóleo.

[023] US 2003/0012759 A1 para Bowen-Leaver ensina a preparação da nanoemulsão usando dispositivos de alta pressão em cerca de 10.000 a 20.000 psi e com várias passagens ([0021] na página 3). Ele descreve um sistema emulsificante que consiste em tensoativo aniônico (estearoil glutamato de sódio), tensoativos não iônicos (estearato de gliceril/ estearato de PEG-100) e ácido esteárico no Exemplo 1. O ácido graxo é usado com estearato de gliceril/ estearato de PEG-100 como co-emulsificantes na fase oleosa. Não há menção à criticidade da combinação de tensoativos aniônicos, como acil isetionato de sódio ou metil acil taurato de sódio e ácido graxo como emulsificantes, para melhorar a eficiência da produção da nanoemulsão e a bombeabilidade à temperatura ambiente. Em nossa aplicação, emulsificantes não iônicos, como estearato de gliceril e estearato de PEG-100, não são incluídos no sistema emulsificante para a preparação de nanoemulsões. Verificou-se que a combinação de tensoativos aniônicos e ácido graxo reduz inesperadamente o tamanho das gotículas da nanoemulsão de petrolato para abaixo de 400 nm após apenas uma passagem e a 5.000 psi ou menos, sem nenhum outro tensoativo não iônico presente. Essa eficiência do processo, baseada no uso de ácido graxo, é completamente imprevisível.

[024] O documento WO 02/080864 A1 divulga nanoemulsões de óleo em água que compreendem como emulsificantes principais um sistema ternário de tensoativos compreendendo um tensoativo catiônico, aniônico e de

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9/29 ponte (linhas 16-17, página 2). A nanoemulsão é preparada através de um microfluidizador de alta pressão de 10.000 a 20.000 psi com pelo menos duas passagens (linhas 14-17, página 3). Tauratos e isetionatos são dois dos tensoativos aniônicos preferidos (Reivindicação 4) e o ácido graxo é opcionalmente incluído na mistura de tensoativos de seis tensoativos no exemplo 2 (linhas 20 a 21). Nenhuma menção é feita sobre vantagens específicas devido à adição de ácido graxo. O nível de óleo na nanoemulsão é inferior a 30%, enquanto o nível de óleo em nossa aplicação é de 40% ou mais.

[025] O documento US 2003/0077299 A1 divulga uma nanoemulsão o/a compreendendo um tensoativo iônico, uma fase aquosa e uma fase oleosa que compreende uma ceramida ou ácido graxo. N-metil-Nmiristoil taurato e N-estearoil-N-metil taurato de sódio são dois de muitos exemplos de tensoativos aniônicos (linhas 6 a 8 em [0016] na página 1). No exemplo 1 emulsão (3), a nanoemulsão contendo 16,4% de óleo de silicone e 5% de ceramida é preparada a uma pressão de 2.800 kg/cm² (cerca de 40.000 psi) com três passagens ([0060] na página 4), usando N-estearoil-N-metil taurato de sódio como emulsionante. O nível do óleo está muito abaixo de 40 a 75%. Nenhum ácido graxo é usado para reduzir a energia de processamento na preparação de nanoemulsões, especialmente quando se trata de vaselina.

[026] O documento US 2009/0062406 A divulga concentrados tensoativos aquosos consistindo em tensoativos isetionato, taurato e betaína, que são fluidos e transparentes. No entanto, nenhuma gotícula de nano óleo está presente.

[027] Uma Patente US No. 5.500.152 de Helliwell mencionada anteriormente descreve no Exemplo 1 uma mistura de gel de banho contendo tensoativos (cocoil isetionato de sódio 9% e betaína de coco a 6%) e óleo de silicones a 5% com um tamanho médio de partículas de 0,4 pm (400 nm). O óleo de silicone foi adicionado como uma emulsão pré-formada contendo 50%

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10/29 de óleo de silicone, 2% de etoxilato de álcool lauril 2EO e 2% de etoxilato de álcool laury 21EO. Não foi feita qualquer menção ao cocoil isetionato de sódio e ao ácido graxo sendo usado como emulsificante para formar nanoemulsão, de modo a criar uma composição de limpeza livre de etoxilatos, como é o caso do nosso pedido de patente.

[028] A publicação US 2017/0087064 de Ikeda et (LOreal) refere-se a composições que podem estar na forma de nano ou microemulsão; ou que possa ser estruturado lamelar (parágrafo 0001). O Exemplo 4 (Tabela 5, página 23) descreve uma formulação que possui um Oleato de Poliglicerol-5 e Caprato de Poliglerol-2 (emulsificantes não iônicos usados como tensoativo primário), bem como pequenas quantidades (0,2%) de metil estearoil taurato de sódio para formar uma estrutura lamelar. Não há menção à formação de gotículas de óleo de tamanho inferior a 300 nanômetros; e nenhuma sugestão de formação de uma nanoemulsão, como é claramente observado, por exemplo, nos Exemplos 1 e 2.

[029] As nanoemulsões únicas da presente invenção contêm pequenas gotículas de óleo (400 nanômetros ou menos) que são esteticamente agradáveis, fornecem eficientemente o agente benéfico de óleos de triglicerídeos ou petrolato, e mantêm uma excelente espuma ao serem incorporadas nas composições de limpeza pessoais. Além disso, os tensoativos específicos utilizados fornecem excelente limpeza “suave” e garantem a manutenção da espuma quando as nanoemulsões são usadas em produtos de limpeza pessoal.

Descrição Resumida da Invenção [030] Especificamente, a presente invenção refere-se a composições da nanoemulsão compreendendo:

a) uma fase oleosa interna compreendendo (i) 40 a 75% em peso da nanoemulsão total de óleo selecionada a partir do grupo que consiste em

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11/29 óleo de triglicerídeo, petrolato e misturas dos mesmos, em que o ponto de fusão do petrolato é de 30 a 60 ^SC; e (ii) 0,8 a 10% em peso da nanoemulsão de um ácido graxo Cs a Cie, de preferência Cio a Cu (por exemplo, ácido láurico C12), e

b) uma fase aquosa externa compreendendo de 1,6 a 10% em peso (como ativo) da nanoemulsão total do éster de sulfoalquila do ácido graxo ou da amida sulfoalquila dos ácidos graxos ou mistura dos dois em que 0 tensoativo de (b) compreende 70% ou mais de todo 0 tensoativo presente na fase aquosa da nanoemulsão, em que 0 diâmetro médio de volume das gotículas de óleo de (a) é de 100 a 400 nanômetros, em que a nanoemulsão é bombeável à temperatura ambiente.

[031] De preferência, 0 éster sulfoalquilico de ácido graxo é um metal alcalino ou sal de amônio de isetionato. As moléculas preferidas incluem acil isetionato de sódio ou potássio, preferencialmente acil isetionato de sódio. Preferencialmente, a amida de sulfoalquila dos ácidos graxos é um alquil taurato (alquila (Ci a C3)) de cadeia curta de metal alcalino (especialmente sódio ou potássio). Uma molécula preferida é metal alcalino, metil alquil taurato e especialmente preferido é metil alquil taurato de sódio. O cocoil isetionato e 0 metil alquil taurato de sódio têm uma solubilidade de apenas 0,01% e 1% em peso em água a 25 ^SC, respectivamente.

[032] De preferência, as composições da invenção compreendem, além do ácido graxo na fase oleosa, solubilizador tensoativo adicional (em níveis inferiores a 30% de todos os tensoativos na fase aquosa); preferencialmente, 0 tensoativo adicional é tensoativo aniônico ou anfotérico ou misturas de ambos.

[033] Deve-se entender que as reivindicações são direcionadas à composição. Ou seja, a reivindicação destina-se a cobrir 0 éster de sulfoalquila

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12/29 de ácidos graxos e a amida de sulfoalquila de ácidos graxos, por exemplo, formados por nós ou comprados como um produto tensoativo preparado (como ocorrería na grande maioria de todos os casos).

[034] Utilizando ácido graxo como co-emulsionante, as nanoemulsões da invenção terão tipicamente um diâmetro médio volumétrico de gotículas de 400 ou menos, ou 100 a 350; ou 120 a 300; ou 150 a 250. Devido ao uso de ácido graxo como co-emulsificante, a nanoemulsão à base de tensoativos pouco solúveis, especialmente o acil isetionato de sódio, não solidifica e é bombeável à temperatura ambiente.

[035] As nanoemulsões são tipicamente preparadas misturando a fase oleosa e a fase aquosa usando um rotor/ estator convencional ou outro tipo de dispositivos de alto cisalhamento e processadas ainda via homogeneizador a uma pressão de processo de 5000 libras por polegada quadrada (psi) ou menos, preferencialmente 4500 psi ou menos. Usando os mesmos componentes, mas nenhum ácido graxo Cs a Cie como coemulsificante na fase oleosa, na mesma pressão, o tamanho da gotícula será tipicamente muito maior do que se o ácido graxo for usado.

[036] Como o éster de sulfoalquila dos ácidos graxos, por exemplo, acil isetionato de sódio e amida de sulfoalquila dos ácidos graxos, por exemplo, o metil alquil taurato de sódio são tensoativos de limpeza suaves e isentos de sulfato e etoxilato, a composição da nanoemulsão, uma vez formada, oferece várias vantagens. Por exemplo, a composição da nanoemulsão pode ser facilmente incorporada em uma ampla faixa de composições de limpador pessoal. Além disso, o acil isetionato de sódio e o metil alquil taurato de sódio permitem uma boa formação de espuma da composição do limpador. Além disso, quando auxiliada com polímero catiônico, a nanoemulsão em questão melhora significativamente a deposição de óleo na pele a partir de composições de limpeza. Em comparação com os tensoativos

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13/29 baseados em aminoácidos mono- ou di-carboxílicos mais caros e a nanoemulsão produzida com esses tensoativos, as nanoemulsões em questão fornecem um caminho para composições de limpeza mais leves e hidratantes, mais acessíveis [037] Assim, as novas nanoemulsões são sensorialmente agradáveis (devido ao tamanho pequeno das gotículas), fornecem deposição eficiente de óleo, fornecem estabilidade superior (novamente devido ao tamanho menor das gotículas) e são ideais para uso em composições de limpeza pessoal, além de serem mais econômicas.

[038] Em outro aspecto, a invenção refere-se ao processo para preparar uma emulsão que compreende:

a. uma fase oleosa interna compreendendo (i) 40 a 75% em peso da nanoemulsão total de óleo selecionada a partir do grupo que consiste em óleo de triglicerídeo, petrolato e misturas dos mesmos, em que o ponto de fusão do petrolato é de 30 a 60 ^SC; e (ii) 0,8 a 10% em peso da nanoemulsão de um ácido graxo Cs a Cis, de preferência Cio a Cu (por exemplo, ácido láurico C12), e

b. uma fase aquosa externa compreendendo de 1,6 a 10% em peso (como ativo) da nanoemulsão total de um tensoativo ou tensoativos que são éster de sulfoalquila de ácido graxo, por exemplo, acil isetionato de sódio, amida de sulfoalquila de ácido graxo, por exemplo, metil alquil taurato de sódio ou mistura dos dois em que 0 diâmetro médio de volume das gotículas de óleo de (a) é de 100 a 400 nanômetros, em que a nanoemulsão é bombeável à temperatura ambiente em que 0 referido processo compreende:

1) aquecimento da fase aquosa de 55 a 75 ^SC;

2) aquecer a fase oleosa de 55 a 75 ^SC ou até derreter;

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3) adição da fase oleosa à fase aquosa sob agitação e mistura adicional para formar emulsões grossas com um dispositivo de alto cisalhamento do rotor/ estator a uma velocidade de 1000 a 6000 rotações por minuto (rpm);

4) bombear a emulsão grossa uma vez através do homogeneizador à pressão de processo de 5000 psi ou menos, preferencialmente 4500 psi ou menos; e

5) resfriar a nanoemulsão à temperatura ambiente.

[039] Na etapa 3), alternativamente, a emulsão grossa pode ser formada usando um homogeneizador operando a pressão de 200 a 500 psi.

Descrição Detalhada da Invenção [040] Exceto nos exemplos, ou em que indicado de outra forma explícito, todos os números nesta descrição indicando quantidades de material ou condições de reação, propriedades físicas dos materiais e/ ou uso devem ser entendidos como modificados pela palavra “sobre”. Todos os valores são de peso da composição final, salvo indicação em contrário.

[041] Deve-se notar que, ao especificar qualquer faixa de concentração ou quantidade, qualquer concentração superior específica pode ser associada a qualquer concentração ou quantidade inferior específica.

[042] Para evitar dúvidas, a palavra “compreendendo” pretende significar “incluindo”, mas não necessariamente “consiste em” ou “composta de”. Em outras palavras, as etapas ou opções listadas não precisam ser exaustivas.

[043] A revelação da invenção, como aqui encontrada, deve ser considerada para cobrir todas as formas de realização, como encontradas nas reivindicações, como sendo multiplamente dependentes uma da outra, independentemente do fato de que as reivindicações podem ser encontradas sem dependência ou redundância múltipla.

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15/29 [044] A presente invenção fornece novas nanoemulsões contendo uma seleção específica de óleos e tensoativos. As nanoemulsões podem ser preparadas usando pressão de processamento de 5000 psi ou menos. As novas nanoemulsões são ideais para uso em composições de limpeza, por exemplo, composições de limpeza líquidas ou barras de sabão.

[045] Especificamente, o éster de sulfoalquila do ácido graxo, como o acil isetionato de sódio, ou a amida de sulfoalquila do ácido graxo, como o metil alquil taurato de sódio, têm mais de 65%, preferencialmente maior que 75%, preferencialmente maior que 80% de cadeia de acil ou alquila Cu ou menos (preferencialmente eles têm mais de 75% de cadeia acil ou alquila que são C12, Cu e misturas dos mesmos). Os emulsificantes selecionados fornecem múltiplas vantagens quando nanoemulsões finais são misturadas em composições de limpeza pessoal líquidas totalmente formuladas. Em primeiro lugar, sabe-se que os tensoativos isetionato e taurato são menos irritantes do que os tensoativos mais agressivos tipicamente utilizados, como lauril sulfato de sódio e lauril éter sulfato de sódio (SLES). Além disso, como observado, o comprimento da cadeia é selecionado para que os tensoativos sejam adequados para uso em composições de limpeza pessoal, proporcionando interferência mínima na estruturação do produto. Além disso, os comprimentos de cadeia predominantemente mais curtos selecionados garantem que os tensoativos proporcionem boa espuma.

[046] Em um pedido co-pendente, os requerentes reivindicam nanoemulsões semelhantes que compreendem derivados N-acil de aminoácidos di-carboxílicos e que são mais caras e podem ser fornecidas no formato de solução líquida com 20 a 35% de ativos. Gotículas de óleo de tamanho pequeno são obtidas com ácido graxo sendo usado como coemulsificante.

[047] No presente pedido de patente, tensoativos aniônicos

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16/29 pouco solúveis, por exemplo, o acil isetionato de sódio, quando usado como emulsificante, tende a produzir gotículas de óleo que são maiores, por exemplo, maiores que 400 nanômetros (nm) após uma passagem por um homogeneizador de alta pressão a 5000 libras por polegada quadrada (psi) de pressão. Além disso, as nanoemulsões feitas com acil isetionato de sódio tendem a solidificar à temperatura ambiente e são, portanto, difíceis de bombear. Inesperadamente, descobrimos que o uso de ácido graxo como coemulsificante produz gotículas significativamente menores e essas nanoemulsões de gotículas pequenas são obtidas com mais eficiência. Surpreendentemente, mesmo quando não é utilizado nenhum solubilizador de acil isetionato de sódio, a nanoemulsão em questão é bombeável à temperatura ambiente. O uso de um solubilizador, no entanto, aumenta ainda mais a capacidade de bombeamento da nanoemulsão. O tamanho pequeno das gotículas e o processamento eficiente é função da combinação específica de tensoativos específicos (por exemplo, aniônicos) e especificamente de ácidos graxos. Isto é, uma sinergia única entre tensoativos da invenção e ácido graxo, como observado, funciona particularmente bem com óleos (por exemplo, vaselina) da invenção.

[048] Em resumo, gotículas significativamente menores são obtidas (usando ácidos graxos) ao usar os mesmos materiais, e essas nanoemulsões de gotículas pequenas são obtidas com mais eficiência e são bombeáveis à temperatura ambiente. Em geral, pequenas gotículas de tamanho médio ajudam a fornecer uma deposição mais eficiente. Por exemplo, polímeros catiônicos normalmente usados em produtos de limpeza líquidos totalmente formulados depositam mais facilmente as gotículas menores que as maiores. As gotículas de óleo grandes também exigem estabilizadores para suspender as grandes. As gotículas de óleo pequenas da nanoemulsão, quando incorporadas a um líquido de limpeza, também proporcionam maior

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17/29 estabilidade. Gotículas pequenas também são vistas como esteticamente mais agradáveis.

[049] As nanoemulsões da invenção são definidas com mais particularidade abaixo.

Fase oleosa [050] Os óleos na fase oleosa das nanoemulsões podem ser óleos ou óleos triglicerídeos (óleos animais e/ ou vegetais); petrolato; ou misturas de um ou mais óleos triglicerídeos com petrolato. O petrolato é particularmente preferido.

[051] Exemplos de óleos triglicerídeos que podem ser utilizados incluem óleo de soja, óleo de semente de girassol, óleo de coco, óleo de colza, óleo de palma, óleo de palmiste, óleo de semente de uva, manteiga de karité, manteiga de cacau e óleo de peixe. Os óleos de soja e de girassol são triglicerídeos preferidos.

[052] O óleo na fase oleosa também pode ser petrolato. O petrolato tem preferencialmente um ponto de fusão que varia de 30^s a cerca de 60 ^SC. Exemplos desses óleos de petrolato incluem vaselina de petróleo vaselina da Unilever, White Petrolato USP da Calumet Penreco, Petrolato G2212 e White Protopet® 1S da Sonneborn.

[053] Também adequados são os óleos vegetais gelificados com cera de abelha ou cera vegetal. Exemplos desses óleos vegetais gelificados incluem NaturalAtum da Koster Keunen, Inc. e Unpetroleum Jelly da CamdenGray Essential Oils, Inc.

[054] Os óleos variam de 40% a 75% em peso, de preferência 41% a 65% em peso da composição total da nanoemulsão. O diâmetro médio volumétrico preferido das gotículas de óleo triglicerídeo ou petrolato é de 100 a 400 nm, preferencialmente de 120 a 350 nm, mais preferencialmente de 150 a 300 nm.

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18/29 [055] A escolha de óleos triglicerídeos e petrolato ajuda a conferir emoliência e oclusividade à pele quando os óleos triglicerídeos e/ ou petrolato depositam na pele após a pele ser lavada com composições de limpeza totalmente formuladas nas quais as nanoemulsões desta invenção foram incorporadas.

[056] Além do óleo (ou óleos) e/ ou petrolato de triglicerídeos, a fase oleosa pode compreender ativos benéficos para a pele solúveis em óleo, como, por exemplo, vitamina A, vitamina E, filtro solar, fragrâncias, palmitato de retinol, ácido 12-hidroxi esteárico, ácido linoléico conjugado; agentes bactericidas; repelentes de mosquitos, etc., no nível de 0,01 a 5%.

[057] Outro ingredientee que pode ser encontrado na fase oleosa é um estabilizador da fase oleosa. Por exemplo, pequenas quantidades (0,01 a 2%, preferencialmente 0,1 a 1% em peso da nanoemulsão) de antioxidante podem ser usadas. Quando o óleo usado é triglicerídeo, um antioxidante preferido que pode ser usado é o hidroxitolueno butilado (BHT). Isso é frequentemente usado como antioxidante de qualidade alimentar.

[058] Além dos óleos, a fase oleosa contém ácidos graxos Cs a C20, preferencialmente C10 a Cu, em uma quantidade que varia de 0,8 a 10%, preferencialmente 1 a 7% em peso da nanoemulsão total. Exemplos de ácidos graxos que podem ser utilizados incluem ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido graxo de coco e misturas dos mesmos. De preferência, 0 ácido láurico é usado como co-emulsificante. Por exemplo, a fase oleosa pode conter petrolato variando de 40 a 70% em peso, de preferência 41 a 65% em peso da nanoemulsão e ácido láurico variando de 0,9 a 8% em peso da nanoemulsão.

Fase aquosa [059] A fase aquosa contém tensoativos aniônicos pouco solúveis em água, acil isetionato de sódio ou metil alquil taurato de sódio ou

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19/29 ambos. A solubilidade desses tensoativos varia de 0,01 a 1% à temperatura ambiente. Estes tensoativos têm mais de 65%, preferencialmente maior que 75%, preferencialmente maior que 80% de cadeia de acil ou alquila Cu ou menos (preferencialmente eles têm mais que 75% de cadeia de acil ou alquila que são C12, Cu e misturas dos mesmos). O acil isetionato de sódio preferido é 0 cocoil isetionato ou lauril e os tauratos preferidos são 0 taurato de cocoil ou lauril. Estes grupos acil predominantemente de cadeia curta (em relação às cadeias C16 e Cie, por exemplo) asseguram que, quando as nanoemulsões da invenção são incorporadas em composições de limpeza totalmente formuladas (por exemplo, composições de limpeza líquidas), elas ajudam a manter ou aprimorar a capacidade de formação de espuma.

[060] O componente tensoativo de acil isetionato é tipicamente preparado pela reação de um sal isetionato e um ácido graxo com 8 a 20 átomos de carbono e valor de iodo (medição do grau de insaturação) inferior a 20, por exemplo:

HOR¹SO3M + RCOOH RCOOR¹SO3M em que R¹ é um radical hidrocarboneto alifático contendo 2 a 4 carbonos;

M é um cátion de metal alcalino (por exemplo, sódio, potássio), cátion de amônio ou cátion de amônio substituído ou outro contra-íon; e

R é um radical hidrocarboneto alifático com 7 a 21, preferencialmente 9 a 17 carbonos.

[061] Dependendo das condições de processamento utilizadas, 0 produto de acil isetionato graxo resultante pode ser uma mistura de 40 a 85% em peso de acil isetionato graxos (formados a partir da reação) e de 50 a cerca de 12% em peso, tipicamente 40 a 20% em peso de ácidos graxos livres. Além disso, 0 produto pode conter sais de isetionatos que estão presentes tipicamente em níveis inferiores a 5% em peso e traços (menos de 2% em

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20/29 peso) de outras impurezas. A distribuição do comprimento da cadeia acil do acil isetionato graxo é controlada pela distribuição do comprimento da cadeia dos ácidos graxos. De preferência, é usada uma mistura de ácidos graxos para a preparação de tensoativos comerciais de acil isetionatos. Normalmente, é usado o ácido graxo de coco, que é rico em ácido láurico, resultando em cocoil isetionato. A distribuição do comprimento da cadeia pode ser ainda ajustada misturando diferentes cortes de ácidos graxos destilados para enriquecer um certo comprimento da cadeia, por exemplo, C12, no produto final da reação. Os tensoativos de acil isetionato resultantes (por exemplo, resultantes da reação de isetionato de metal alcalino e ácido graxo alifático) devem ter mais de 65% em peso, preferencialmente mais do que 75%, (com base no produto da reação de acil isetionato) do grupo acil com 14 ou menos átomos de carbono para fornecer espuma e suavidade do produto resultante de acil isetionato. Os tensoativos de acil isetionato resultantes e os ácidos graxos que não reagiram formam cristais de tensoativo/ ácido graxo pouco solúveis, tipicamente em água à temperatura ambiente.

[062] Exemplos de produtos comerciais de acil isetionato que são particularmente úteis na presente invenção são os flocos DEFI, um ingredientee principal no sabão em barra Dove® produzido pela Unilever. Os flocos DEFI (Esterificação Direta de Isetionato Graxo) contêm tipicamente cerca de 68 a 85% em peso de acil isetionato de sódio graxo e 12 a 30% em peso de ácido graxo livre. Mais de 65% em peso e de preferência mais do que 75% do grupo acil do acil isetionato resultante têm 14 ou menos átomos de carbono. Os produtos tensoativos de acil isetionato são extremamente suaves à pele e possuem uma espuma muito boa.

[063] Outros fornecedores de acil isetionato incluem Huanggang Yongan (por exemplo, YA-SCI-65 e YA-SCI-85), Innospec (por exemplo, Pureact SLI), Clariant (por exemplo, Hostapon® SCI-85 P).

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21/29 [064] O metil alquil taurato de sódio está intimamente relacionado ao acil isetionato estrutural e sinteticamente. O precursor de metil alquil taurato de sódio, N-metil taurato, pode ser preparado economicamente a partir de isetionato de sódio:

H2NCH3 + HOCH2CH2SO3M HN(CH₃)CH2CH2SO₃Na + H2O em que M é cátion de metal alcalino (por exemplo, sódio, potássio), amônio ou amônio substituído ou outros países.

[065] O N-metil taurato, por exemplo, reage ainda mais com ácido graxo, resultando em metil alquil taurato de sódio:

HN(CH₃)CH2CH2SO₃Na + RCOOH RCON(CH₃)CH2CH2SO₃Na

[066] Tal como acontece com 0 acil isetionato, 0 produto alquil taurato resultante, por exemplo, metil alquil taurato de sódio, pode ser uma mistura de metil alquil taurato de sódio, ácido graxo livre e outros resíduos. A distribuição do comprimento da cadeia dos ácidos graxos utilizados determina a distribuição do comprimento da cadeia dos alquil tauratos. Normalmente, é usado 0 ácido graxo do coco, que é rico em ácido láurico, resultando em cocoil tauratos. A distribuição do comprimento da cadeia pode ser ainda ajustada misturando diferentes cortes de ácidos graxos destilados para enriquecer um certo comprimento da cadeia, por exemplo, 12 carbonos, no produto final da reação. Os tensoativos graxos de alquil taurato resultantes devem ter mais de 65% em peso, preferencialmente mais de 75%, (com base no produto da reação de alquil taurato) de grupo acil graxo com 14 ou menos átomos de carbono para fornecer espuma e suavidade do produto resultante de alquil taurato graxo. A solubilidade do metil cocoil taurato de sódio na água é de cerca de 1% em peso a 25 ^SC. Pode ser fornecido como uma pasta com 20 ~ 35% ativo, por exemplo Pureact WS Cone, um material ativo de 30%, da

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Innospec. Outros fornecedores incluem Galaxy (por exemplo, Galsoft SLT), Solvay Novecare (Geropon® TC-42 LQ), Croda (Adinol CT95) e Clariant (Hostapon CT Paste).

[067] Quando o cocoil isetionato de sódio e o metil cocoil taurato de sódio são usados para preparar a nanoemulsão de petrolato como único emulsificante usando homogeneizador a 5000 psi, ambos produzem gotículas de óleo bem acima de 400 nm; além disso, a emulsão à base de cocoil isetionato de sódio solidifica à temperatura ambiente após o armazenamento, tornando-o não bombeável. Isso ocorre devido à solubilidade limitada do acil isetionato de sódio na água, fazendo com que ele se cristalize na fase aquosa da emulsão e tornando a emulsão injetável. A maneira convencional de resolver o problema da bombeabilidade é usar solubilizadores de cocoil isetionato de sódio em fase aquosa para ajudar a dissolvê-lo. Tais solubilizadores são tensoativos iônicos que consistem em grupos principais semelhantes ou maiores e mais complicados do que os do acil isetionato de sódio. Os tensoativos aniônicos e anfotéricos podem servir a esse propósito. Uma grande descoberta inesperada desta invenção é que, em vez de usar solubilizadores, o uso de ácido graxo como co-emulsificante não apenas impede que a emulsão à base de acil isetionato de sódio se solidifique e, portanto, seja bombeável, mas também reduz significativamente o tamanho das gotículas de óleo para metade ou um terço daqueles em que nenhum ácido graxo é usado. A adição de um ácido graxo, especialmente ácido láurico, como co-emulsificante resulta na formação da nanoemulsão bombeável e na formação eficiente de gotículas de óleo menores para formar uma nanoemulsão altamente superior. Por exemplo, foi possível produzir tamanhos de gotículas de óleo de petrolato em torno de 200 nm com apenas uma passagem pelo homogeneizador a 5000 psi (veja o Exemplo 1).

[068] Além disso, outros tensoativos de limpeza iônica leves, que

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23/29 também servem como solubilizadores, podem ser usados na fase aquosa. Os tensoativos aniônicos que podem ser utilizados incluem tensoativos à base de aminoácidos, tais como acil glutamato, acil aspartato, acil glicinato, acil alaninato e acil sarcosinato. Anfotéricos, tais como coco betaína, cocamidopropil betaína, lauroanfoacetato de sódio, lauramidopropil hidroxisultaína e cocamidopropil hidroxisultaína também podem ser usados e são os preferidos. Estes co-tensoativos estão tipicamente presentes em um nível inferior a 30% do total de tensoativos na fase aquosa. Os tensoativos não iônicos devem preferencialmente ser evitados na fase aquosa, pois esses tensoativos normalmente produzem espuma fraca.

[069] Os tensoativos totais na fase aquosa compreendem 1,6 a 10%, de preferência 4 a 8% em peso da nanoemulsão total. Conforme indicado, o acil isetionato de sódio pouco solúvel ou o metil acil taurato de sódio ou misturas dos mesmos são o principal tensoativo da nanoemulsão. Eles constituem 70% ou mais, preferencialmente 80% ou mais de todo o tensoativo na fase aquosa. É claro que eles podem ser o único tensoativo presente na fase aquosa.

[070] De preferência, a fase aquosa pode conter um conservante ou conservantes. Tipicamente, eles estão presentes em um nível de 0,01 a 1,0%, de preferência 0,1 a 0,5% em peso.

[071] Além disso, os polióis podem ser incluídos na fase aquosa. Exemplos de poliol são glicerol, sorbitol, hidroxipropil sorbitol, hexilenoglicol, 1,3-butileno glicol, 1,2,6-hexanetriol, glicerina etoxilada, glicerina propoxilada ou misturas dos mesmos. Quando metal alcalino solúvel em água (por exemplo, potássio) ou sal de amônio de acil isetionato e/ ou alquil taurato é usado como emulsificante aniônico primário, o nível de poliol na fase aquosa pode ser significativamente alto, resultando em uma proporção de poliol para água de 1: 3 a 3: 1. Essa relação pode melhorar a eficiência da produção da

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24/29 nanoemulsão, eliminando a necessidade de homogeneização a alta pressão. Polióis mínimos ou inexistentes (por exemplo, 0 a 5%, de preferência 3% ou menos ou 2% em peso ou menos) devem ser incluídos na fase aquosa quando o sal acil isetionato e/ ou alquil taurato de sódio é usado como o emulsificante aniônico primário devido à sua baixa solubilidade na água.

[072] As nanoemulsões da invenção têm diâmetro médio em volume (também usado alternadamente em e com termos “diâmetro médio volumétrico” ou “tamanho médio de volume”) de 400 nm ou menos, preferencialmente 100 nm a 350 nm, mais preferencialmente 120 a 300 nm.

[073] Nanoemulsões com tamanhos de gotículas dessas faixas são obtidas na presente invenção usando um homogeneizador de alta pressão ou um sonolador de alta pressão. As pressões utilizadas são de 5000 psi ou menos, de preferência 4500 psi ou menos.

Preparação da nanoemulsão [074] As nanoemulsões são tipicamente formadas em um processo de dois estágios.

[075] O primeiro estágio é usado para formar uma emulsão grossa. A fase oleosa e a fase aquosa foram aquecidas até 75 ^SC (55 ^s a 75 ^SC) separadamente, de modo que cada fase fosse clara e uniforme (fase oleosa aquecida de 55 a 75 ^SC ou até fundir); depois a fase oleosa foi misturada com a fase aquosa com mistura intensiva. A mistura intensiva pode ser realizada por meios convencionais, incluindo a mistura dos materiais em um tanque agitado e a passagem através de um misturador rotor/ estator, como o misturador em linha de alto cisalhamento Silverson®, ou misturando-os no recipiente com um misturador de alto cisalhamento, como o misturador Scott® Turbon. Alternativamente, a emulsão grossa pode ser criada usando um dispositivo de mistura de alto cisalhamento contínuo, como o dispositivo Sonolator padrão produzido pela Sonic Corporation de Connecticut. Esses sonoladores padrão

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25/29 são normalmente operados a pressões de 200 a 500 psi para formar emulsão grossa.

[076] A segunda etapa do processo é passar a emulsão grossa através de um homogeneizador de alta pressão para formar a nanoemulsão. Os homogeneizadores de alta pressão utilizados nesta invenção são o homogeneizador Nano DeBee da BEE International (Massachusetts, EUA) e o dispositivo Sonolator de alta pressão também produzido pela Sonic Corporation de Connecticut, EUA. Esses dispositivos podem ser operados até 1000-5000 psi para produzir nanoemulsões inferiores a 400 nm. Os homogeneizadores de outros fornecedores podem ser utilizados desde que possam ser operados até 1000-5000 psi. Para óleos hidrofóbicos, petrolato ou triglicerídeos, apenas uma passagem pelo Nano DeBEE ou sonolador de alta pressão é necessária para atingir o tamanho de partícula de nano-emulsão desejado, quando o ácido graxo é incluído como co-emulsificante.

[077] Nos exemplos, os seguintes termos são definidos conforme indicado abaixo:

D [4, 3]: diâmetro médio de volume ou diâmetro médio volumétrico ou tamanho médio de volume.

[078] Os diâmetros médios de volume são determinados por um Malvern Mastersizer.

Exemplos 1-4 e Comparativos A:

[079] Emulsões grossas foram preparadas em um misturador ESCO de um litro equipado com um dispositivo de alto cisalhamento de rotor/ estator (ESCO-LABOR AG, Suíça). A fase aquosa foi adicionada ao misturador ESCO e aquecida a 75 ^SC ou até ficar límpida. A fase oleosa foi combinada e aquecida até 75 ^SC ou fundida em um recipiente separado. A fase oleosa foi gradualmente adicionada à fase aquosa no misturador ESCO sob agitação e/ ou foi intensamente misturada pelo dispositivo rotor/ estator. Quando a adição

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26/29 de toda a fase oleosa foi concluída e a emulsão grossa foi formada no misturador ESCO, a emulsão grossa foi transferida e passada através do homogeneizador de alta pressão Nano DeBEE uma vez para chegar ao tamanho de gotícula desejado a uma pressão de processo de 5000 psi.

	Comp A	Exemplo 1	Exemplo 2	Exemplo 3	Exemplo 4
ngrediente	% em peso	% em peso	% em peso	% em peso	% em peso
⁼ase oleosa
³etrolato G2212	55	55	55	55	55
\cido Laurico		3,5	3,5	4	4
⁼ase aquosa
Docoil isocionato de sódic YA-SCI-85)*	6,0	6,0	6,0	5	4,5
Vletil cocoil taurato de àódio (Pureact WS-70, 20%)					7,5 (1,5 ativo)
Vletil cocoil taurato de àódio (Pureact WS DONC, 30%)				3,33 (1 ativo)
-auroamfoacetato de sódio (30%)			6,67 (2 ativo)
\gua desionizada	Q.S.**	Q.S.**	Q.S.**	Q.S.**	Q.S.**
Donservante	<1	<1	<1	<1	<1
0[4,3] nm	425	215	191	231	234
)H	6,44	5,10	6,69	5,39	5,81
3ombeabilidade à emperatura ambiente	Sólido não bombeável	Creme bombeável	Loção bombeável	Loção bombeável	Loção bombeável

YA-SCI-85 contém 84% de cocoil isetionato de sódio, 12% de ácido graxo e

4% de isetionato de sódio ** Quantidade necessária (por exemplo, para obter 100% em peso) [080] Nos Comparativos A, o cocoil isetionato de sódio é o único emulsificante para a preparação da nanoemulsão de petrolato. O tamanho da gotícula de óleo é de 425 nm, acima de 400 nm. Muito menos do que isso, a emulsão produzida solidifica para a forma de seu recipiente quando a temperatura ambiente é armazenada devido à solubilidade limitada do cocoil

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27/29 isetionato de sódio. A emulsão feita na Comparação A não pode ser bombeada à temperatura ambiente devido à sua natureza sólida. No Exemplo 1, quando o ácido graxo a 3,5% (não um solubilizador de cocoil isetionato de sódio) é usado como co-emulsificante, o tamanho da gotícula de óleo é reduzido pela metade para 215 nm e, mais inesperadamente, a nanoemulsão produzida tem uma consistência de creme para a pele e pode ser facilmente bombeado à temperatura ambiente após o armazenamento. Nos Exemplos 2 a 4, ácidos graxos e solubilizadores de cocoil isetionato de sódio, como lauroamfoacetato de sódio e metil cocoil taurato de sódio, são incorporados à fórmula da emulsão, resultando em nanoemulsão de tamanho de gotícula variando de 191 a 234 nm e emulsões semelhantes a loções que são prontamente bombeáveis à temperatura ambiente após o armazenamento.

Exemplos 5 ~ 6 e comparativos B ~ C [081] Os Exemplos 5 ~ 6 e os comparativos B ~ C foram preparados de maneira semelhante aos Exemplos 1 -4 e Comparativos A.

	Comp. B	Exemplo 5	Comp. C	Exemplo 6
Ingrediente	% em peso	% em peso	% em peso	% em peso
Fase oleosa
Petrolato G2212	55	55	51,56	51,56
Ácido Laurico		4		3,75
Fase aquosa
Metil cocoil taurato de sódio (Pureact WS-70, 20% Ativo)	30 (6 ativo)	30 (6 ativo)	28,13 (5,6 ativo)	28,13 (5,6 ativo)
Lauroamfoacetato de sódio (30%)			6,25 (1,88)	6,25 (1,88)
Água desionizada	Q.S.*	Q.S.*	Q.S.*	Q.S.*
Conservantes	<1	<1	<1	<1
D[4,3] nm	606	262	469	213
pH	9,30	6,2	9,43	6,67
Bombeabilidade à temperatura ambiente	bombeável	bombeável	bombeável	bombeável

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28/29 * Quantidade necessária (por exemplo, para obter 100% em peso) [082] No comparativo B, o metil cocoil taurato de sódio é fornecido como uma dispersão de 20%. Devido à sua baixa solubilidade, a dispersão é uma pasta branca. Quando usada como o único emulsificante, a emulsão resultante produzida após ser processada via homogeneização a 5000 psi, produz gotículas de óleo de 600 nm, muito maiores do que a do Comparativo A, em que é usado o cocoil isetionato de sódio, embora o primeiro seja bombeável e o último não bombeável, possivelmente devido à sua diferença na solubilidade em água à temperatura ambiente. No Exemplo 5, com ácido graxo como co-emulsificante, o tamanho da gotícula de óleo é reduzido mais da metade para 262 nm na nanoemulsão resultante.

[083] Exemplos 7-10: Utilizou-se petrolato a 60% para formar nanoemulsões, com cocoil isetionato de sódio (YA-SCI-85) como emulsificante primário em fase aquosa e ácido láurico como co-emulsificante em fase oleosa. A emulsão grossa foi preparada em um tanque agitado de 450 kg, equipado com uma turbina descentralizada, um raspador e um circuito de recirculação ao longo do qual uma bomba e um misturador de tela dupla Silverson em linha de rotor/ estator (modelo 150/250 MS) foram anexados. A fase aquosa foi adicionada ao tanque e aquecida até 75 ^SC, enquanto a fase oleosa foi aquecida até 75 ^SC em um tanque separado. A fase oleosa foi então carregada na fase aquosa através do circuito de recirculação com o misturador de tela dupla rotor/ estator em linha operando a 6000 rpm enquanto a bomba bombeava a fase aquosa através do circuito de recirculação. Após a conclusão da adição da fase oleosa, a mistura no tanque agitado foi bombeada através do circuito de recirculação de 3 passagens teóricas (= volume de mistura no tanque dividido pela taxa de fluxo no circuito de recirculação) com a tela dupla em linha do rotor/ estator misturador funcionando a 6000 rpm. A emulsão grossa foi então bombeada através de um sonolador de alta pressão apenas

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29/29 uma vez com uma pressão de até 2500 psi para formar nanoemulsões.

	Exemplo 7	Exemplo 8	Exemplo 9	Exemplo 10
Ingrediente	% em peso
Fase oleosa
Petrolato G2212	60
Ácido Laurico	3,8
Fase aquosa
Cocoil isocionato de sódio (YA-SCI-85)*	6,0
Água desionizada	Q.S.**
Conservante	<1
Pressão do processo, PSI	1000	1500	2000	2500
D[4,3] nm	368	305	245	209
pH	5,38
Bombeabilidade à temperatura ambiente	bombeável

* YA-SCI-85 contém 84% de cocoil isetionato de sódio, 12% de ácido graxo e 4% de isetionato de sódio ** Quantidade necessária (por exemplo, para obter 100% em peso).

Claims

Reivindicações

1. COMPOSIÇÃO DA NANOEMULSÃO, caracterizada por compreender:

a) uma fase interna compreendendo (i) 40 a 75% em peso da composição total da nanoemulsão de óleos, selecionados a partir do grupo que consiste em triglicerídeo, petrolato e misturas dos mesmos, em que o ponto de fusão do petrolato é de 30 a 60 ^SC; e (ii) 0,8 a 10% em peso da nanoemulsão de um ácido graxo Cs a Cie; e

b) uma fase aquosa externa compreendendo de 1,6 a 15% em peso (como ativo) da composição total da nanoemulsão de um tensoativo ou tensoativos que são um metal alcalino ou sal de amônio de isetionato; alquila Ci a Cs de metal alcalino, alquil taurato; ou mistura dos dois, em que o tensoativo ou tensoativos que são um metal alcalino ou sal de amônio de isetionato; alquila Ci a Cs de metal alcalino, alquil taurato; ou a mistura dos dois compreende 70% ou mais de todos os tensoativos presentes na referida fase aquosa externa da nanoemulsão;

em que o diâmetro médio de volume de gotículas da fase interna é de 100 a 400 nanômetros.

2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo referido metal alcalino ou sal de amônio de isetionato ser acil isetionato de sódio.

3. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pela referida alquila Ci a Cs de metal alcalino, alquil taurato ser alquil metil taurato de sódio.

4. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo diâmetro médio de volume ser de 120 a 300 nanômetros.

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5. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por compreender ainda tensoativo na fase aquosa selecionada a partir do grupo que consiste em cocobetaína, cocoamidopropil betaína, lauroamfoacetato, hidroxisultaína e misturas dos mesmos.

6. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo referido tensoativo adicional compreender até 30% em peso de tensoativo de fase aquosa.

7. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo óleo ser um óleo triglicerídeo e o referido óleo triglicerídeo ser selecionado a partir do grupo que consiste em óleo de soja, óleo de semente de girassol, óleo de coco, óleo de colza, óleo de palma, óleo de palmiste, óleo de semente de uva, óleo de peixe e misturas dos mesmos.

8. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo óleo ser petrolato e o ponto de fusão do petrolato ser de 30 a 60 ^SC.

9. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo óleo ser uma mistura de óleo que compreende óleo de triglicerídeo e petrolato.

10. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo referido ácido graxo com um comprimento de cadeia Cs-Cw ser selecionado a partir do grupo que consiste em ácido láurico, ácido mirístico, ácido graxo de coco e misturas dos mesmos.

11. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo ácido graxo estar presente em um nível de 1 a 7% em peso da referida nanoemulsão.

12. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das

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3/4 reivindicações 1 a 11, caracterizada pela nanoemulsão ser preparada à pressão de um homogeneizador ou sonolador e a referida pressão ser de 5000 psi ou abaixo.

13. PROCESSO PARA PREPARAR UMA EMULSÃO, caracterizado por compreender:

a) uma fase interna compreendendo (i) 40 a 75% em peso da composição total da nanoemulsão de óleos selecionados a partir do grupo que consiste em triglicerídeo, petrolato e misturas dos mesmos, em que o ponto de fusão do petrolato é de 30 a 60 ^SC; e (ii) 0,8 a 10% em peso da nanoemulsão de um ácido graxo Cs a Cie; e

b) uma fase aquosa externa compreendendo de 1,6 a 15% em peso (como ativo) da composição total da nanoemulsão de um tensoativo ou tensoativos que são um metal alcalino ou sal de amônio de isetionato; alquila Ci a Cs de metal alcalino, alquil taurato; ou mistura dos dois em que o tensoativo ou tensoativos que são um metal alcalino ou sal de amônio de isetionato; alquila Ci a Cs de metal alcalino, alquil taurato éster de sulfoalquila ou amida de ácidos graxos ou mistura dos dois compreende 70% ou mais, preferencialmente 75% ou mais, preferencialmente 75 a 100% de todos os tensoativos presentes na fase aquosa da nanoemulsão;

em que o diâmetro médio de volume das gotículas de óleo da fase interna é de 100 a 400 nanômetros em que o referido processo compreende:

1) aquecimento da fase aquosa de 55 a 75 ^SC;
2) aquecer a fase oleosa de 55 a 75 ^SC ou até derreter;
3) adição de fase oleosa à fase aquosa e mistura para formar emulsões grossas usando um dispositivo de alto cisalhamento de rotor/ estator de 1000 a 6000 rotações por minuto (rpm),

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4) bombear a emulsão grossa uma vez através de um homogeneizador à pressão do processo de 5000 psi ou menos; e
5) resfriar a emulsão à temperatura ambiente.

14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por na etapa 3), alternativamente, a emulsão grossa ser formada usando um homogeneizador operando a uma pressão de 200 a 500 psi.