BR112019022319A2 - Composição autoespumante, método para a fabricação de espuma e uso de um tensoativo - Google Patents

Composição autoespumante, método para a fabricação de espuma e uso de um tensoativo Download PDF

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Abstract

a invenção fornece composições de baixa viscosidade, de alto teor de poliol. pelo uso do sistema de tensoativo, em que 50% ou mais do sistema de tensoativo compreende um tensoativo de valor definido vh/icao, é possível fornecer essa composição com boa aparência de espuma. se tensoativos desse valor não são usados, a composição de alto teor de poliol e baixa viscosidade tem atributos ruins de espuma (não autoespumante) quando medidos, por exemplo, após bombeamento através de uma bomba mecânica (a composição tem 0 a 0,5% de gel ou gás propelente).

Description

“COMPOSIÇÃO AUTOESPUMANTE, MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DE ESPUMA E USO DE UM TENSOATIVO”
Campo da Invenção
[001] A presente invenção refere-se a composições de baixa viscosidade, autoespumantes de alto teor de poliol.
Antecedentes da Invenção
[002] As composições autoespumantes são conhecidas. Geralmente, a distribuição de espuma é realizada usando um sistema de propulsão de ar como, por exemplo, recipientes propulsionados a ar; ou pelo uso de um gás ou gases propelentes. Os requerentes não estão cientes de sistemas de baixa viscosidade, de alto teor de poliol onde reconhece-se que pelo menos 50% de pelo menos um tensoativo no sistema deve ter valor definido de Vh/Icao (onde Vh corresponde ao volume dos grupos hidrofóbicos no núcleo micelar, lc é o comprimento dos grupos hidrofóbicos no núcleo micelar, e a0 é a área de seção transversal ocupada pelo grupo hidrofílico na interface micela-solução) para assegurar composições autoespumantes, conforme definido. Especificamente, tensoativos que têm valor Vh/Icao de 0,1 a 0,25 devem incluir 50% ou mais do sistema tensoativo.
[003] Outra forma de distribuição de espuma é através do uso de microemulsões como, por exemplo, emulsão óleo em água divulgado na publicação de patente US 2006/0817283 de De Salvert et al. A formação de espuma é obtida através de uma mistura de alquilpoliglucosídeo e pelo menos um tensoativo anfotérico e nenhum gás propelente é usado na composição. As composições são para aplicação tópica (por exemplo, cosméticos) e são destinadas, ao que parece, principalmente como cremes espessos que têm viscosidade bastante alta (1J0033). Sistemas de baixa viscosidade, de alto teor de poliol (para composições autoespumantes) não são divulgados.
[004] A publicação de patente US 2015/0093348 de Sato et al.
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2/22 divulga emulsões óleo em água de viscosidade relativamente baixa (ao contrário, por exemplo, dos xampus tradicionais que têm tipicamente viscosidade muito mais alta) em que a espuma é distribuída através de um utensílio formador de espuma propelido a ar (Ψ0022). Composições de alto teor de poliol, de baixa viscosidade que compreendem o sistema tensoativo de um valor Vh/Icao definido compreendem 50% ou mais do sistema tensoativo não são divulgadas.
[005] A publicação de patente US 2002/0122772 de Lukenbach et al. divulga géis autoespumantes que compreendem agentes autoespumantes, por exemplo, pentano. As composições também são composições de alta viscosidade.
[006] A publicação de patente US 2003/0083210 de Goldberg et al. divulga composições com agentes voláteis autoespumantes e necessitam da embalagem de dispensação de aerossol. As composições de nossa invenção não são divulgadas.
[007] Algumas das referências divulgam uso de poliol, e especificamente glicerina (Tabela 1 da publicação de patente US 2015/0093348 de Sato et al.), mas os níveis exemplificados são relativamente baixos (2%). Conforme observado, sistemas de alto teor de poliol usando sistema tensoativo em que o tensoativo de valor Vh/Icao definido compreende 50% ou mais de sistema tensoativo não são divulgados.
[008] Os requerentes ão têm ciência de qualquer referência que divulgue composições autoespumantes que têm altos níveis de poliol (20% a menos de 70%, em peso), particularmente glicerina, que são composições de baixa viscosidade (viscosidade menor que 25 cPs) tendo sistemas tensoativos definidos e que se qualificam como auto formadores de espuma ao usar 0 a 0,5% de gel ou gás propelente. Preferencialmente, as composições de nossa invenção são obtidas na ausência substancial de agentes voláteis autoespumantes. De preferência, a espuma de composições de nossa invenção é melhorada usando
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3/22 sistema tensoativo, em que 50% ou mais, preferencíalmente 51 a 100% ou mais, preferencíalmente 60 a 100% do sistema tensoativo compreende tensoativo de valor Vh/Icao de 0,1 a 0,25, preferencíalmente 0,1 a 0,225.
[009] No pedido copendente de requerentes, patente EP 16190191.3, os requerentes divulgam composições de alto teor de glicerina (contendo 40 a 90% de glicerina) que compreendem um sistema tensoativo que, por sua vez, compreende derivados N-acila de aminoácidos dicarboxílicos ou monocarboxílicos. O presente pedido é específico para composições autoespumantes que têm baixa viscosidade específica e na qual a formação de espuma é melhorada pela seleção de sistemas tensoativos em que 50 a 100%, preferencíalmente 51 a 100% do sistema tensoativo compreende tensoativo de valor Vh/kao definido. Isto não é reconhecido no pedido anterior do requerente. Preferencíalmente, a formação de espuma é obtida na ausência substancial (0 a 0,5%, preferencíalmente 0 a 0,1%, mais preferencíalmente 0 a 0,01%, mais preferencíalmente completamente ausente) de agentes voláteis autoespumantes (por exemplo, gás ou gases propelentes).
Breve Descrição da Invenção
[0010] A presente invenção refere-se a composições autoespumantes que compreendem:
1) mais de 20% a menos de 70% de poliol (por exemplo, glicerina);
2) em que a viscosidade da formulação é menor que 25 cP; em que
3) mais de 0,75 a 25%, em peso, preferencíalmente 1,0 a 20%, em peso, mais preferencíalmente 1,5 a 20%, em peso, de um sistema tensoativo (por exemplo, nível de tensoativo total é de 0,75 a 25%, em peso) compreende um tensoativo selecionado a partir do grupo que consiste em tensoativos aniônicos, tensoativos não iônicos, tensoativos anfotéricos, tensoativos
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4/22 zwiteriônicos, tensoativos catiônicos e misturas dos mesmos, em que 50% ou mais, preferencialmente 51% ou mais do tensoativo no sistema tensoativo compreende tensoativo de valor Vh/Icao (onde Vh é o volume dos grupos hidrofóbicos no núcleo micelar, isto é, o “volume hidrofóbico da molécula tensoativa”; lc é o comprimento do grupo hidrofóbico, isto é, o comprimento da cadeia mais longa da porção hidrofóbica; e a0 é a área de seção transversal ocupada pelo grupo hidrofílico na interface micela-solução, isto é, a “fatia de área através da porção hidrofílica”) que tem um valor de 0,1 a 0,25, preferencialmente de 0,1 a 0,225.
[0011] Preferencialmente, a composição fornece espuma que se qualifica como “autoespuma”, conforme avaliado visualmente usando a metodologia descrita abaixo.
[0012] Devido aos altos níveis de poliol usado, preferencialmente glicerina, as composições desta invenção fornecem excelente hidratação. A hidratação da pele pode ser medida com o uso de valores de condutância da pele obtida conforme definido no protocolo. Embora tipicamente um valor de condutância (medido em micro segundos) maior que 1000, preferencialmente maior que 1100, mais preferencialmente 1200 e maior, é considerado definir excelente hidratação, os valores podem variar dependendo da população total, estação do ano, etc. No entanto, em relação às composições sem glicerina (substituídas por água), as composições mediram valores de condutância pelo menos 20%, preferencialmente pelo menos 30% mais alto, conforme medido no procedimento clínico para creme de limpeza rico em glicerina descrito no protocolo.
[0013] A espuma é medida com o uso de uma bomba de formação de espuma onde não são usados agentes voláteis autoespumantes (por exemplo, propelentes). Deve-se entender que esses agentes podem ser usados mas não são necessários para se obter as “autoespumas” visualmente
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5/22 observadas da invenção.
[0014] Isto é, as composições em si que fornecem atributos “autoespumantes” quando visualizadas após o bombeamento através de uma bomba de formação de espuma, conforme definido no protocolo.
Descrição Detalhada da Invenção
[0015] Exceto nos exemplos, ou onde de outro modo explicitamente indicado, todos os números nesta descrição que indicam quantidades de material ou condições de reação, propriedades físicas de materiais e/ou uso devem ser entendidos como modificado pela palavra “cerca de”.
[0016] Como usado por toda parte, são usadas faixas como forma abreviada para descrever todo e qualquer valor que está dentro da faixa. Qualquer valor dentro da faixa pode ser selecionado como terminação do intervalo. O uso de e/ou indica que qualquer um da lista pode ser escolhido individualmente, ou qualquer combinação da lista pode ser escolhida.
[0017] Para evitar dúvidas, a palavra “que compreende” tem a intenção de significar “incluindo” mas não necessariamente “consistindo em” ou “composto de”. Em outras palavras, as etapas ou opções listadas não necessitam ser exaustivas.
[0018] A menos que indicado de outra forma, todas as porcentagens para quantidade ou quantidades de ingredientes usados devem ser entendidas como sendo porcentagens, em peso, com base no peso ativo do material no peso total da composição, cujo total é 100%.
[0019] Considera-se que a divulgação da invenção conforme encontrada no presente pedido cobre todas as realizações como sendo multiplicadoras dependentes umas das outras, independente do fato de que as reivindicações podem ser encontradas sem dependência ou redundância múltipla.
[0020] A presente invenção refere-se a composição
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6/22 autoespumante que compreende:
1) mais de 20% a menos de 70% de poliol (por exemplo, glicerina);
2) em que a viscosidade da formulação é menor que 25 cP (embora não desejando se ater à teoria, acreditou-se ser responsável pela formação de espuma melhorada); em que descobriu-se que, se um tensoativo que compreende 50% ou mais do sistema tensoativo é definido por um valor específico que temos definido (Vh/Icao onde Vhlc e a0 são definidos acima), então descobriu-se surpreendentemente que é possível manter uma composição que simultaneamente:
a) mantém o valor de baixa viscosidade desejado (para formação de espuma e para bombeabilidade);
b) compreende alta concentração de poliol (maior que 20% a menos que 70%, preferencialmente 20 a 65%, mais preferencialmente 20 a 60%, em peso); altos valores de glicerina são desejáveis pois fornecem maior umectação, enquanto minimizando danos do tensoativo; e
c) tem boa formação de espuma (se qualifica como “autoespumante”, conforme definido abaixo); a formação de espuma é obviamente outro atributo desejável que sinaliza atividade de limpeza para o consumidor.
Poliol
[0021] Como indicado, as composições da invenção compreendem 20% a menos de 70%, preferencialmente 20 a 65%, em peso, mais preferencialmente 20 a 60%, em peso, de poliol.
[0022] O poliol é com a máxima preferência um poliol líquido, como preferencialmente glicerina, propileno, glicol, polipropilenoglicol e misturas dos mesmos. Embora a glicerina seja um poliol preferencial, outros poliois podem ser usados. Estes incluem sorbitol, propileno, glicol, polipropilenoglicol e misturas dos
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7/22 mesmos (incluindo preferencialmente uma mistura de um destes com glicerina).
[0023] Por exemplo, poliol sólido, por exemplo, sorbitol, pode estar presente em combinação com o poliol líquido. Poliol líquido, preferencialmente glicerina, está preferencialmente presente em uma quantidade de 20% a menos de 70%, preferencialmente 20 a 65%, em peso, mais preferencialmente 20 a 60%, em peso, com base no peso, da composição. Se é usado somente poliol sólido e tensoativo sólido, o técnico no assunto entenderá que a água está presente na composição para satisfazer a faixa de viscosidade da composição.
[0024] Nos níveis usados, o poliol proporciona uma umectação melhorada, confirmado por valores de condutância medidos de 1000 microssegundos ou superior; e/ou por melhora de umectação (usando também valores de condutância) de 20% ou mais em relação às composições de controle sem glicerina. A medição da condutância é feita, conforme descrito no protocolo na secção relativa a procedimento clínico para cremes de limpeza ricos em glicerina. Usando composições da invenção, os requerentes são capazes de fornecer altos níveis de poliol em composições de baixa viscosidade (bom para bombeamento) embora surpreendentemente mantendo as características de espuma superiores (conforme definido por observação visual) após bombeamento através de uma bomba de espuma usando material definido. A capacidade de manter viscosidade baixa (e ter espuma e bombeamento) usando o sistema tensoativo específico foi bastante surpreendente. Uma espuma “autoespumante” é aquela que é cremosa (que tem bolha de tamanho pequeno); em que as faixas da espuma se acumulam (ao invés de colapsarem), e que mantém sua forma por vários (2 a 3) minutos; em que a espuma não escorre nem espalha sobre uma superfície plana. Isto pode ser observado na Figura 1 A. Exemplos de espuma que visualmente não é uma “autoespuma” é visto a partir das Figuras 1B e 1C.
Tensoativo
[0025] As composições da invenção ainda compreendem mais de
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0,75 a 25%, em peso, preferencialmente 1,5 a 25%, em peso, mais preferencialmente 1,5 a 20%, em peso, até mais preferencialmente de 1,5 a 15%, em peso, e até mais preferencialmente de 1,5 a 12%, em peso, de tensoativo em 50% ou mais, preferencialmente 51% ou mais do tensoativo total tern urn valor Vh/Icao de 0,1 a 0,25, preferencialmente 0,1 a 0,225. O tensoativo é preferencialmente selecionado a partir do grupo que consiste em tensoativos aniônicos, tensoativos não iônicos, tensoativos anfotéricos, tensoativos zwiteriônicos, tensoativos catiônicos e misturas dos mesmos, em que 50% ou mais, preferencialmente 51% ou mais do tensoativo total tem um valor Vh/Icaode 0,1 a 0,25, preferencialmente 0,1 a 0,225.
[0026] De acordo com esta equação, Vh define o volume dos grupos hidrófobos no núcleo micelar e também podem ser citados como volume hidrofóbico da molécula de tensoativo. Ic refere-se ao comprimento do grupo hidrofóbico e refere-se ao comprimento da cadeia mais longa. Por último, a0 refere-se às áreas de seção transversal ocupadas pelo grupo hidrofílico e a interface da micela em soluções; esta é a fatia de área através da porção hidrofílica.
[0027] O valor pode ser calculado para um dado tensoativo usando, por exemplo, o Software Molecular Modeling Pro® Revisão 3.2, publicado pela ChemSW® Inc. Tipicamente, a estrutura química é inserida e são usados modelos bem conhecidos pelos técnicos no assunto para estimar Vh Ic e0.
[0028] Inesperadamente, os requerentes descobriram que quando um tensoativo que tem valor calculado de Vh/ Ic ao de 0,1 a 0,25% compreende 50% a 100%, preferencialmente 51% a 100% em uma composição que tem 20 a menos de 70% de poliol (em 70% ou mais, a viscosidade se torna maior do que o desejado), em seguida, a composição obtém espuma “autoespumante” visualmente desejável (se qualifica como “autoespuma” conforme observado de acordo com atributos apresentados no protocolo e visto na Figura 1).
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[0029] Dessa forma, por exemplo, um glutamato de sódio (que tem valor calculado de cerca de 0,169; consulte a Tabela 1) ou alquil glicosídeo (que tem valor calculado de 0,194; consulte a Tabela 1), quando usado em nível 50% maior na composição que tem 20% a menos de 70% de poliol, se qualificará como “autoespuma”. No entanto, conforme visto nas Tabelas 6 e 7, usando formulações essencialmente idênticas, onde o tensoativo é SLES 1 EO (com valor calculado de 0,316), nenhum dos exemplos se qualifica como espumas autoespumantes.
[0030] Tensoativos preferenciais, que podem ser usados (se usados em níveis de 50% e superiores) são sultaínas, betaínas, alquil tauratos, alquil glutamatos e glicinatos, isetionatos, alquil glucosídeos e alquil amfoacetatos. Particularmente preferenciais são glutamatos, glicinatos isetionatos.
[0031] Tipicamente, o comprimento da cadeia alquila de tensoativos usados e que são calculados são Cs a Cie, preferencialmente, Cio a Cu, e com a máxima preferência C12, por exemplo, glicosídeo de comprimento de cadeia C12. Certamente, se 0 comprimento da cadeia é maior e 0 valor calculado Vh/Icao cair na faixa de 0,1 a 25, 0 tensoativo ainda estará incluído dentro das reivindicações da invenção.
[0032] Embora não desejando se ater à teoria, acredita-se que os valores calculados (consulte a Tabela 1) representem como os pacotes de tensoativos e como a drenagem de água a partir do filme se forma nas bombas através dos quais 0 tensoativo passa.
[0033] Em outro aspecto, a invenção refere-se a um método para fornecer espuma autoespumante (conforme definido acima) em composições que compreendem 20 a menos de 70% de poliol, cujo método compreende formulação com uso de 50% ou mais de tensoativo que tem valor Vh/Icao de 0,1 a 0,25.
Viscosidade
[0034] A viscosidade da composição é de 25 cP ou menos. Essa viscosidade é necessária para fornecer 0 caráter autoespumante da
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10/22 composição. Para criar a espuma, a composição, por exemplo, é bombeada através de uma malha em um dispositivo de bomba, por exemplo, por uma bomba manual. O técnico no assunto estará ciente do efeito geral de espessamento de poliol ou tensoativo em composições de limpeza. No contexto da presente invenção, um nível mais baixo de tensoativo pode permitir um nível mais alto de poliol, enquanto que um nível mais baixo de poliol pode permitir um nível mais alto de tensoativo, dentro das faixas indicadas, para satisfazer o requisito de viscosidade. Pode ser preferencial que a composição ainda compreenda água. As medições de viscosidade são efetuadas com um viscosímetro RV Brookfield padrão equipado com fuso tamanho 4, girando a 20 rpm por 30 segundos antes da leitura. A viscosidade é medida à temperatura ambiente. A faixa preferencial é de 23 a 27SC, preferencialmente 24 a 26 SC e com a máxima preferência 25SC.
[0035] A invenção ainda se refere a um método para a fabricação de uma espuma, o método compreendendo as etapas de:
a) fornecer uma composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores,
b) bombear a composição através de uma malha em uma bomba de formação de espuma, preferencialmente através de uma malha 200/100, para resultar em uma espuma.
[0036] Em um aspecto adicional, a invenção refere-se ao uso de um tensoativo definido por um valor Vh/Icao de 0,1 a 0,25, em que Vh é o volume dos grupos hidrofóbicos do núcleo micelar, lc é o comprimento do grupo hidrofóbico e a0 é a área de seção transversal ocupada pelo grupo hidrofílico na interface micela-solução, em uma composição que compreende 1,5% a 25% de tensoativo total (%, em peso, na composição resultante total) e 20% a menos de 70% de poliol (%, em peso, na composição resultante total), em que o tensoativo
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11/22 definido por um valor Vh/Icao de 0,1 a 0,25 está presente em uma quantidade de 50% ou mais do tensoativo total na composição resultante e em que a composição resultante compreende não mais que 0 a 0,5% de gel ou gás propelente e em que a viscosidade da composição resultante é de 25 cP ou menos, medida a 25SC.
Figuras
[0037] A Figura 1 é uma foto de quão boa versus ruim a espuma parece quando observada visualmente, seguindo o protocolo para observar a qualidade da espuma.
Exemplos
Procedimentos Experimentais
Protocolo
Procedimento Clínico para Creme de Limpeza Rico em Glicerina - Medição DE HiDRATAÇÃO COM O USO DE CONDUTÃNCIA DE PELE
[0038] Os sujeitos têm de 18 a 65 anos de idade do sexo masculino ou feminino, com pele ligeiramente seca nos antebraços (grau visual de 0,5 a 2 em uma escala de graduação de secura de 0 a 6). São necessários no mínimo 30 sujeitos para completar o estudo. Os sujeitos deveríam ter escore de secura igual em ambos os braços (dentro de um grau de 0,5). São testados seis locais nos antebraços (3 locais em cada braço). Este estudo clínico é um estudo de lavagem normal controlado cego para avaliador/cego para sujeito, randomizado e com mínimo 30 sujeitos, e é considerado estatisticamente significativo.
[0039] Foram conduzidas lavagens controladas duas vezes ao dia em cada local por 4 semanas (27 dias), com 4 a 5 horas de intervalo entre as duas lavagens em um dia. Uma fase de condicionamento no dia cinco foi feita lavando com uma barra de sabão comercial compreendendo seboato de sódio, cocoato de sódio, cocamidopropil betaina, duas vezes ao dia (começando no dia 5). Nos Dias 1, 7, 14, 21 e 28, visitas matinais antes da lavagem, os sujeitos
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12/22 foram aclimatados em uma sala ambientalmente controlada mantida a 19,2SC a 22,2SC (66,6SF a 71,9SF) e em 24% a 55% de umidade relativa por pelo menos 30 minutos antes da avaliação instrumental.
[0040] A condutância da pele foi medida com o uso de Skicon (200EX com sonda MT8C; I.B.S., Co., Ltd.). As leituras do Skicon triplicadas foram tomadas a partir de cada local. Os dados apresentados são a alteração média do nível basal. Um valor de condutância de pele de 1000 microssegundos ou maior é indicativo de uma boa umectação. Embora os valores absolutos possam variar dependendo da população total ou da época do ano, a umidade também pode ser confirmada por aprimoramento de 20% ou mais no valor de condutância em relação à composição de controle sem glicerina (substituída por água).
[0041] Durante o período do estudo, os indivíduos foram instruídos a evitar o uso de quaisquer produtos de cuidados da pele nos locais de teste (antebraços). Eles foram obrigados a tomar banhos à noite todos os dias com um sabonete em barra comercial compreendendo lauroil isetionato de sódio, ácido esteárico, seboato de sódio ou palmitato de sódio, ácido láurico (por exemplo, barra Dove® da Unilever), mas evitar a aplicação de qualquer produto de limpeza nos braços (é aceitável se a solução residual fluir para baixo no local tratado (por exemplo, o antebraço) ao tomar banho).
[0042]Valor de Vh / lc ao'. O valor de Vh / Ic ao foi usado rotineiramente para prever a estrutura micelar do tensoativo na solução aquosa, onde Vh representa o volume dos grupos hidrofóbicos no núcleo micelar, /cé o comprimento do grupo hidrofóbico no núcleo, e ao é a área de seção transversal ocupada pelo grupo hidrofílico na interface micelasolução. Molecular Modeling Pro ™ (revisão 3.2 publicada por ChemSW™ Inc.) foi usado para calcular os parâmetros de um tensoativo com base na estrutura do tensoativo. O valor de Vh/lc ao calculado para vários tensoativos foi listado na Tabela 1.
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Tabela 1
Valor de Vh/LcAo do Tensoativo
volume hidrofóbico Vh (ÂA3) área de fatia através da porção hidrofílica ao (ÂA2) comprimento da cadeia mais longa da porção hidrofóbica /c(Â) Vh / lc 3o
cocamidopropil hidroxisultaína (CAPHs) 105,18 89,274 14,634 0,0805
cocamidopropil betaina (CAPB) 105,18 84,11 14,63 0,0854
metil lauroil taurato de sódio 105,18 47,22 14,63 0,15221
lauroil glutamate de sódio 111,72 45,13 14,63 0,169
lauroil isetionato de sódio 111,72 43,8 14,46 0,176
Alquil glicosídeo 1115,04 37,37 15,87 0,194
lauroil glicinato de sódio 105,175 36,72 14,63 0,196
Lauroanfoacetato de sódio 101,92 34,98 14,76 0,1974
Lauroil sarcosinato de sódio 105,18 27,403 13,58 0,283
Mono alquil fosfato (MAPs) 111,78 24,45 15,87 0,288
Lauril sulfato de sódio (SDS) 105 23,9 14,96 0,293
Lauril éter sulfato de sódio (SLES.1 EO) 115 22,95 15,80 0,316
Laurato de sódio (NaL) 105,17 14,12 14,63 0,5089
[0043] Como a maioria dos tensoativos comumente usados, o comprimento da cadeia aiquila dos tensoativos medidos da Tabela 1 é C12 (com C10 ou C14 principalmente como residual na produção de tensoativo). Então, alquil glicosídeo usado no presente pedido foi, por exemplo, o glicosídeo C12.
[0044] Â (angstrom): unidade de comprimento.
[0045] Medição de Viscosidade da Formulação: As medições foram realizadas com um viscosímetro RV Brookfield padrão equipado com tamanho de fuso de 4, girando a 20 rpm por 30 segundos antes de tomar a leitura. O fuso foi posicionado para ser completamente imerso pelas amostras. Para cada amostra, a medição foi repetida 3 vezes e a média dessas 3 leituras são relatados como a viscosidade da amostra. A viscosidade foi medida a 25SC.
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[0046] Qualidade da espuma para auto formadores de espuma: Nesta invenção, a espuma foi gerada com uma bomba de espuma, ao invés de gás propelente. A bomba de formação de espuma usada é da Albea Thomaston Inc (60 electric avenue, Thomaston, CT 67787), malha 200/100 (amostra ID 41350). A espuma foi gerada como a seguir: uma bomba de limpeza com uma garrafa contendo a dita formulação foi pressionada 10 vezes e a espuma gerada foi descartada. Em seguida, a bomba foi pressionada 6 vezes consecutivamente com a garrafa inclinada e mirando uma posição sobre uma superfície plana. A espuma sobre a superfície plana foi então avaliada visualmente. Uma espuma que se qualifica como auto formadora de espuma será cremosa, bolhas grandes não visíveis, as faixas da espuma se acumulam e mantêm sua forma por alguns minutos, e a espuma não escorre/espalha sobre a superfície plana. Um exemplo dessa espuma será a Figura 1 A. A espuma gerada pelo método descrito acima que não se qualifica como auto formadora de espuma estará contendo visivelmente numerosas bolhas grandes, as faixas da espuma não mantêm sua forma - ao invés disso a espuma é aguada e escorregadiça, ou nenhuma faixa contínua sai da bomba (como na Figura 1B e Figura 1C).
Exemplos
Exemplo 1
Composição de Creme e Limpeza com Teor de Glicerina Dentro da Faixa de 20% de Concentração de Glicerina a < 70% para Benefícios de Hidratação da Pele
Tabela 2
Exemplo 1-1 Exemplo 1-2 Exemplo 1-3 Comparativo 1-A Comparativo 1-B
Glutamato (lauroil glutamato de sódio) 6,75% 6,75% 6,75% 6,75% 0%
CAPB (cocoamidipropil betaina) 2,75% 2,75% 2,75% 2,75% 0%
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio 100%
Glicerina 20% 50% 70% 0% 0%
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Tabela 3
Valores de Condutância (medidos em μ segundos)
Exemplo 1 -1 1276
Exemplo 1 -2 1443
Exemplo 1 -3 1402
Comparativo 1 -A 919
Comparativo 1 -B 204
[0047] A partir das Tabelas 2 e 3, pode-se observar que a composição da invenção necessita entre 20 e 70% de poliol (preferencialmente glicerina) para fornecer benefícios superiores de hidratação (definida como tendo valores de condutância de 1000 microssegundos ou mais).
Exemplo 2
Glutamato/Mistura de Tensoativo CAPB (3:1) para Auto Formador de
Epuma: Concentração de Tensoativo em 50% de Nível de Glicerina (pH 6,5)
Tabela 4
Exempl o 2-1 Exempl o 2-2 Exempl o 2-3 Exempl o 2-4 Exempl o 2-5 Comparativ o 2-A Comparativ o 2-B
Glutamato (lauroil glutamato de sódio) 11,25% 6,75% 5,625% 2,25% 1,125% 0,5625% 0,375%
CAPB (cocoamidipropi I betaína) 3,75% 2,75% 1,875% 0,75% 0,375% 0,1875% 0,125%
(nível de tensoativo total) (15%) (9%) (7,5%) (3%) (1,5%) (0,75%) (0,5%)
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio
Glicerina 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50%
Viscosidade (cP) < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10
Qualifica-se como auto formadora de espuma sim sim sim sim sim não não
[0048]A partir do Exemplo 2, pode-se observar (a partir do
Comparativo 2-A, 2-B) que, quando o nível de glicerina é 50% na formulação,
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16/22 o nível total de tensoativo (Glutamato/CAPB 3:1) deve ser maior que 0,75%, preferencialmente 1,5% a 25% de sistema de tensoativo para ser definida como composição que é autoespumante.
Exemplo 3
Glutamato/Mistura de Tensoativo CAPB (3:1) para Auto Formador de
Epuma: Concentração de Tensoativo em 20% de Nível de Glicerina (pH 6,5)
Tabela 5
Exempt o 3-1 Exempt o 3-2 Exempt o 3-3 Exempt o 3-4 Exempt o 3-5 Comparativ o 3-A Comparativ o 3-B
Glutamato (lauroil glutamato de sódio) 11,25% 6,75% 5,625% 2,25% 1,125% 0,5625% 0,375%
CAPB (cocoamidipropi 1 betaina) 3,75% 2,75% 1,875% 0,75% 0,375% 0,1875% 0,125%
(nível de tensoativo total) (15%) (9%) (7,5%) (3%) (1,5%) (0,75%) (0,5%)
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio
Glicerina 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20%
Viscosidade (cP) < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10
Qualifica-se como auto formadora de espuma sim sim sim sim sim não não
[0049]Novamente, a partir do Exemplo 3, pode-se observar (a partir do Comparativo 3-A, 3-B) que, quando o nível de glicerina é 20% de glicerina, o nível total de tensoativo (Glutamato/CAPB 3:1) deve ser maior que 0,75%, preferencialmente 1,5% a 25% de sistema de tensoativo para ser definida como composição que é autoespumante.
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Exemplo 4
Glutamato 9%/Mistura de Tensoativo CAPB (3:1) para Autoespumante:
Nível de Glicerina (pH 6,5)
Tabela 6
Exemplo 41 Exemplo 42 Exemplo 43 Comparativo 4A
Glutamato (lauroil glutamato de sódio) 6,75% 6,75% 6,75% 6,75%
CAPB (cocoamidipropil betaina) 2,75% 2,75% 2,75% 2,75%
(nível de tensoativo total) (9%) (9%) (9%) (9%)
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio
Glicerina 20% 50% 60% 70%
Viscosidade (cP) < 10 < 10 25 120
Qualifica-se como auto formadora de espuma sim sim sim não
Exemplo 5 Glutamato 6%/Mistura de Tensoativo CAPB (3:1) para Autoespumante: Nível de Glicerina (pH 6,5)
Tabela 7
Exemplo 51 Exemplo 52 Exemplo 53 Comparativo 5A
Glutamato (lauroil glutamato de sódio) 4,5% 4,5% 4,5% 4,5%
CAPB (cocoamidipropil betaina) 1,5% 1,5% 1,5% 1,5%
(nível de tensoativo total) (6%) (6%) (6%) (6%)
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio
Glicerina 20% 50% 60% 70%
Viscosidade (cP) < 10 < 10 < 10 90
Qualifica-se como auto formadora de espuma sim sim sim não
[0050] A partir do Exemplos 4 e Exemplo 5, pode-se observar (a partir do Comparativo 4-A e 5-A) que o nível de glicerina deve ser menor que
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70%, preferencialmente menor que 65% para ser definida como composição que é autoespumante. Outra observação é que a viscosidade da formulação precisa ser menor que 25 cP para ser definida como composição que é autoespumante.
Exemplo 6
SLES/Mistura de Tensoativo CAPB (3:1) para Autoespumante:
Concentração de Tensoativo em 50% de Nível de Glicerina (pH 6,5)
Tabela 8
Comparativ o 6-A Comparativ o 6-B Comparativ o 6-C Comparativ o 6-D Comparativ o 6-E Comparativ o 6-F
SLES.1EO (s) 11,25% 6,75% 5,625% 2,25% 1,125% 0,5625%
CAPB (cocoamidipro pil betaina) 3,75% 2,75% 1,875% 0,75% 0,375% 0,1875%
(nível de tensoativo total) (15%) (9%) (7,5%) (3%) (1,5%) (0,75%)
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio
Glicerina 50% 50% 50% 50% 50% 50%
Viscosidade (cP) 670 15 < 10 < 10 < 10 < 10
Qualifica-se como auto formadora de espuma Não Não Não Não Não Não
Exemplo 7
SLES/Mistura de Tensoativo CAPB (3:1) para Autoespumante:
Concentração de Tensoativo em 20% de Nível de Glicerina (pH 6,5)
Tabela 9
Comparativ o 7-A Comparativ o 7-B Comparativ o 7-C Comparativ o 7-D Comparativ o 7-E Comparativ o 7-F
SLES.1EO (lauril sulfato de sódio) 11,25% 6,75% 5,625% 2,25% 1,125% 0,5625%
CAPB (cocoamidipro pil betaina) 3,75% 2,75% 1,875% 0,75% 0,375% 0,1875%
(nível de (15%) (9%) (7,5%) (3%) (1,5%) (0,75%)
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Comparativ o 7-A Comparativ o 7-B Comparativ o 7-C Comparativ o 7-D Comparativ o 7-E Comparativ o 7-F
tensoativo total)
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio
Glicerina 20% 20% 20% 20% 20% 20%
Viscosidade (cP) 1620 10 < 10 < 10 < 10 < 10
Qualifica-se como auto formadora de espuma Não Não Não Não Não Não
[0051] A partir da Tabela 8 e da Tabela 9, observou-se que quando a mistura de tensoativo SLES/CAPB (3:1) foi usada, nenhuma das formulações testadas se qualificaria como autoespumante. Note que o nível de glicerina, ou a viscosidade da formulação, são similares aos Exemplos 4 e 5. Sem se ater à teoria, acredita-se que a seleção da mistura de tensoativo determina se uma formulação contendo alto teor de glicerina irá se qualificar como auto formadora de espuma. SLES, o tensoativo que representa mais de 50% na mistura total de tensoativo nos Exemplos 6 e 7, tem Vh/ Ic ao maior que 0,25 (onde Vh significa volume dos grupos hidrofóbicos no núcleo micelar, fcéo comprimento do grupo hidrofóbico no núcleo, e ao é a área de seção transversal ocupada pelo grupo hidrofílico na interface micela-solução).
Exemplo 8
Tensoativo APG para Autoespumante: Concentração de Tensoativo em 50% de Nível de Glicerina (pH 7)
Tabela 10
Exemplo 8-1 Exemplo 8-2 Exemplo 8-3 Exemplo 8-4 Exemplo 8-5 Comparativo 8-A Comparativo 8-B
Alquil* glicosídeo (APG) 15% 9% 7,5% 3% 1,5% 0,75% 0,5%
(nível de (15%) (9%) (7,5%) (3%) (1,5%) (0,75%) (0,5%)
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Exemplo 8-1 Exemplo 8-2 Exemplo 8-3 Exemplo 8-4 Exemplo 8-5 Comparativo 8-A Comparativo 8-B
tensoativo total)
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio
Glicerina 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50%
Viscosidade (cP) 10 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10
Qualifica-se como auto formadora de espuma sim sim sim sim sim não não
*Conforme indicado, valor calculado Vh/Icao foi baseado no glicosídeo C12
Exemplo 9
Tensoativo APG para Autoespumante: Concentração de Tensoativo em 20% de Nível de Glicerina (pH 7)
Tabela 11
Exemplo 9-1 Exemplo 9-2 Exemplo 9-3 Exemplo 9-4 Exemplo 9-5 Comparativo 9-A Comparativo 9-B
Alquil* glicosídeo (APG) 15% 9% 7,5% 3% 1,5% 0,75% 0,5%
(nível de tensoativo total) (15%) (9%) (7,5%) (3%) (1,5%) (0,75%) (0,5%)
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio
Glicerina 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20%
Viscosidade (cP) 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10
Qualifica-se como auto formadora de espuma sim sim sim sim sim não não
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21/22 *lgual a Tabela 9, bem como igual para alquil glicosídeo (C12) para as Tabelas 10 e 11
Exemplo 10
Tensoativo APG 6% para Autoespumante: Nível de Glicerina (pH 7)
Tabela 12
Exemplo 10-1 Exemplo 10-2 Exemplo 10-3 Comparativo 10A
Alquil glicosídeo (APG) 6% 6% 6% 6%
(nível de tensoativo total) (6%) (6%) (6%) (6%)
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio
Glicerina 20% 50% 60% 70%
Viscosidade (cP) < 10 < 10 < 10 70
Qualifica-se como auto formadora de espuma sim sim sim não
Exemplo 11
Tensoativo APG 9% para Autoespumante: Nível de Glicerina (pH 7)
Tabela 13
Exemplo 11-1 Exemplo 11-2 Exemplo 11-3 Comparativo 11A
Alquil glicosídeo (APG) 9% 9% 9% 9%
(nível de tensoativo total) (9%) (9%) (9%) (9%)
Água Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio Até equilíbrio
Glicerina 20% 50% 60% 70%
Viscosidade (cP) < 10 < 10 < 10 80
Qualifica-se como auto formadora de espuma sim sim sim não
[0052] A partir do Exemplo 8, 9, 10 e 11, descobriu-se que quando foi usado outro tensoativo, APG, que tem um valor Vh/Icao menor que 0,25, novamente observamos que a quantidade mínima de tensoativo é necessária e
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22/22 que as composições têm que ter baixa viscosidade para se qualificarem como composições autoespumantes de nossa invenção.

Claims (8)

1. COMPOSIÇÃO AUTOESPUMANTE, caracterizada por compreender:
a. 20% a menos que 70% de poliol; e
b. 1,5% a 25% de tensoativo total, em que 50% ou mais do tensoativo total é um tensoativo definido por um valor Vh/Icao de 0,1 a 0,25, em que Vh é o volume dos grupos hidrofóbicos do núcleo micelar, lc é o comprimento do grupo hidrofóbico e a0 é a área de seção transversal ocupada pelo grupo hidrofílico na interface micela-solução;
em que a viscosidade da formulação é 25 cP ou menor, medida a 25SC;
em que a composição compreende não mais que 0 a 0,5% de gel ou gás propelente.
2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo dito poliol ser um poliol líquido, mais preferencialmente ser glicerina.
3. COMPOSIÇÃO, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por compreender 20% a menos que 65% de poliol.
4. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por 51% a 100% do tensoativo total ser um tensoativo definido por um valor Vh/Icao de 0,1 a 0,25.
5. COMPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo dito tensoativo ser selecionado a partir do grupo que consiste em sultaínas, betaínas, alquil tauratos, alquil glutamatos e glicinatos, alquil isetionato, alquil glicosídeos, alquil anfoacetato, e misturas dos mesmos.
6. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo comprimento da cadeia alquila ser Cs a Cie, preferencialmente Cio a Cu, e
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2/2 mais preferencialmente C12.
7. MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DE ESPUMA, caracterizado por compreender as etapas de:
a) fornecer uma composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores,
b) bombear a composição através de uma malha em uma bomba de formação de espuma, preferencialmente através de uma malha 200/100, para resultar em uma espuma.
8. USO DE UM TENSOATIVO definido por um valor Vh/Icao de 0,1 a 0,25, caracterizado pelo fato de Vhser 0 volume dos grupos hidrofóbicos do núcleo micelar, lc ser 0 comprimento do grupo hidrofóbico e a0 ser a área de seção transversal ocupada pelo grupo hidrofílico na interface micela-solução em uma composição que compreende 1,5% a 25% de tensoativo total (%, em peso, na composição resultante total) e 20% a menos que 70% de poliol (%, em peso, na composição resultante total), em que 0 tensoativo definido por um valor Vh/Icao de 0,1 a 0,25 está presente em uma quantidade de 50% ou mais do tensoativo total na composição resultante e em que a composição resultante compreende não mais que 0 a 0,5% de gel ou gás propelente e em que a viscosidade da composição resultante é 25 cP ou menor, medida a 25SC.
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