ES2202811T3 - Pastillas de detergente que comprenden polvos coadyuvantes para liberar un agente beneficioso y procedimiento para la fabricacion de estas pastillas. - Google Patents

Pastillas de detergente que comprenden polvos coadyuvantes para liberar un agente beneficioso y procedimiento para la fabricacion de estas pastillas.

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ES2202811T3 ES98904167T ES98904167T ES2202811T3 ES 2202811 T3 ES2202811 T3 ES 2202811T3 ES 98904167 T ES98904167 T ES 98904167T ES 98904167 T ES98904167 T ES 98904167T ES 2202811 T3 ES2202811 T3 ES 2202811T3
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Abstract

Composiciones de polvos adyuvantes que contienen uno o varios (agente(s) benéfico(s). Estas composiciones de polvos se utilizan en composiciones de barras detergentes para mejorar la liberación de agentes benéficos. Los soportes utilizados para formar los adyuvantes deben tener un punto de fusión suficientemente elevado para resistir al procedimiento de secado por pulverización. La invención se refiere en particular a composiciones de barras que contienen (A) de 1% a 30% de polvo compuesto como sigue: (a) entre 1 y 70% en peso de agente benéfico; (b) entre 15 y 98% en peso de vehículo de polvo; (c) entre 1 y 10% en polvo de agua en polvo; y (d) entre 0 y 30% en peso de aditivo de deposición/procesamiento en polvo (por ejemplo, tensioactivo, polímero catiónico y/o polímero hidrofíolico); y (B) entre99 y 70% y pedacitos que comprenden entre un 5 y un 90% de un sistema tensioactivo en el que el tensioactivo se selecciona en el grupo que consiste en jabón, tensioactivo aniónico, tensioactivo no iónico, tensioactivo anfotérico, tensioactivo catiónico y sus mezclas. La presente invención también se refiere a un procedimiento para hacer barras en el que (A) y (B) se preparan por separado; en el que (a), (b), (c) y opcionalmente (d) se mezclan entre 40 y 80ºC; en el que la mezcla de (a) y (b) se pulverizan en seco entre 80 y 200ºC a una presión de entre 0,10 y 0,30 MPa; y en el que (A) y (B) se mezclan, se trabajan y se extruyen en una barra final.

Description

Pastillas de detergente que comprenden polvos coadyuvantes para liberar un agente beneficioso y procedimiento para la fabricación de estas pastillas.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a composiciones de pastilla de detergente, particularmente composiciones sintéticas de pastilla de detergente, capaces de liberar mejor agentes beneficiosos. En particular, la invención se refiere a coadyuvantes en polvo que incluyen (a) agentes beneficiosos, (b) un vehículo (por ejemplo, almidones solubles o parcialmente solubles, sólidos amorfos solubles en agua o sólidos semicristalinos solubles en agua), (c) agua y (d) auxiliares opcionales de deposición/procesamiento; en donde dichos coadyuvantes en polvo están mezclados con virutas de pastilla antes de que las pastillas sean molidas, extruídas, y estampadas. La presente invención también hace referencia a procedimientos para elaborar dichas pastillas.
Antecedentes de la invención
Es difícil formular pastillas para la higiene personal que pueden llevar suficientes agentes beneficiosos para la piel para proporcionar un beneficio para la piel perceptible y que, al mismo tiempo, no afecten al procesamiento de las pastillas (por ejemplo, el agente beneficioso puede ser pegajoso y atascar la maquinaria o puede ser de alta viscosidad y hacer la composición de la pastilla difícil de extruir) y/o afectar las propiedades de uso de las pastillas (por ejemplo, la espumación).
Por ejemplo, generalmente los agentes beneficiosos insolubles en agua tienden a reducir el rendimiento en espuma. Además, incluso cuando están incorporados, la deposición eficiente desde las pastillas de agentes beneficiosos insolubles en agua sobre la piel es difícil debido a los altos niveles de partículas insolubles en agua en la pastilla, tales como ácidos grasos o ceras, que pueden competir con las partículas del agente beneficioso o inhibir la deposición sobre la piel del agente beneficioso insoluble.
Inesperadamente, los solicitantes han encontrado que cuando el agente beneficioso se libera en forma de un polvo coadyuvante que incluye (1) agente beneficioso; (2) un vehículo, que puede ser soluble en agua (o, al menos, parcialmente soluble); (3) agua y (4) opcionalmente un auxiliar de deposición/procesamiento seleccionado del grupo que incluye tensioactivos (por ejemplo, cocoamidosulfosuccinato, aldobionamida), polímeros catiónicos (por ejemplo, Merquat® 100) y polímeros hidrófilos (por ejemplo, polialquilenglicoles de pesos moleculares más altos), los solicitantes pueden mejorar la deposición del agente beneficioso (aproximándose a niveles tan altos como aquellos que se usan en geles de ducha en vez de en pastillas) sin comprometer el procesamiento (y, en algunos casos, ayudando al procesamiento), y además sin comprometer las propiedades de uso como el volumen de espuma.
El uso de ciertos polímeros de deposición (por ejemplo, polímeros catiónicos) para mejorar la deposición de una partícula insoluble en agua (por ejemplo, un aceite emoliente tal como silicona) se conoce en el contexto de la deposición del champú líquido sobre el pelo. La patente de los Estados Unidos Nº 5.037.818 de Sime, por ejemplo, describe cationes que mejoran la deposición sobre el pelo desde champúes.
El documento WO 94/03152 (cedido a PLC Unilever) describe limpiadores líquidos que pueden depositar aceite de silicona de forma efectiva sobre la piel, usando polímeros catiónicos.
La patente de los Estados Unidos Nº 4.788.006 de Bolich, Jr. y col., describe champúes con partículas de silicona de 2 a 50 micrómetros cuyas composiciones contienen goma de xantano para acondicionar el cabello.
Las referencias anteriores, sin embargo, no describen la deposición del agente beneficioso desde las pastillas. Además, las referencias no describen o sugieren coadyuvantes en polvo que incluyan un agente beneficioso más un vehículo específico secable por aspersión (de la misma manera que un auxiliar opcional de deposición/procesamiento, el cual puede incluir polímeros catiónicos); ni han descrito o sugerido combinar tales coadyuvantes en polvo con virutas de pastilla para formar pastillas.
La técnica también muestra pastillas para la higiene personal que incluyen polímeros catiónicos para proporcionar un efecto acondicionador de la piel y/o suavidad (véanse las patentes de los Estados Unidos Números 4.673.525, de Small y col.; 4.820.447, de Medcalf, Jr. y col.; y 5.096.608, de Small y col.). En estas referencias, el polímero catiónico no es usado en combinación con un agente beneficioso para formar un polvo seco por aspersión como se describe en esta invención.
La patente de los Estados Unidos Nº. 3.761.418 de Parran, Jr. Describe composiciones de detergente que contienen tanto sustancias particuladas y polímeros catiónicos para ayudar a la deposición y retención de sustancias particuladas sobre la superficie lavada con la composición del detergente. Específicamente, se revela la deposición mejorada de sustancias antimicrobianas desde la pastilla detergente del baño. De nuevo, la referencia no describe o sugiere el uso del polvo coadyuvante de la invención (el cual debe contener un vehículo y opcionalmente incluir un polímero catiónico) para mejorar la deposición del agente beneficioso.
Los documentos US-A-4808322, US-A-4148743 y US-A-5096608 describen pastillas de detergente hechas a partir de una composición que incluye jabón o tensioactivos, un agente beneficioso para la piel, un vehículo y agua.
En la solicitud WO-A-9842815, de los mismos solicitantes y en trámite junto con la presente solicitud, presentada en la misma fecha que la presente solicitud, los solicitantes describen pastillas hechas a partir de un polvo coadyuvante el cual incluye un polímero catiónico. Los coadyuvantes de esa invención no se limitan a incluir un vehículo con un punto de fusión por encima de los 80ºC, preferiblemente por encima de 100ºC, porque esa solicitud está dirigida más en líneas generales al concepto de primero crear coadyuvantes conteniendo sustancias beneficiosas (también incluyendo cationes auxiliares de la deposición) y extruyendo conjuntamente con fragmentos, cualquier procedimiento se puede usar (secado libre, secado por aspersión). Por contraste, el vehículo de la presente invención debe tener un punto de fusión mínimo para sobrevivir al procedimiento de secado por aspersión.
Breve sumario de la invención
La presente invención se refiere a composiciones en las cuales del 1% al 30% en peso de la composición en polvo, preferiblemente del 5% al 25%, y más preferiblemente del 10% al 25%, está mezclado con del 99% a 70%, preferiblemente con del 95% al 75% de virutas de pastilla "convencional" comprendiendo del 5% al 90% de un sistema tensioactivo. La composición coadyuvante en polvo y los fragmentos se mezclan juntos y se comprimen para formar composiciones de pastilla capaces de liberar un agente beneficioso para la piel en concentraciones mucho más altas que lo previamente posible.
Específicamente, la invención se refiere a composiciones que incluyen (A) del 1% al 30% de polvo (dando como resultado, por ejemplo, una carga de aproximadamente el 10%), lo que incluye:
(a)
del 1% al 70% en peso del polvo de agente beneficioso;
(b)
del 15% al 98% en peso del polvo de vehículo, el cual tiene un punto de fusión por encima de la temperatura en una cámara de secado en la cual dicho polvo coadyuvante se forma;
(c)
del 1% al 10% en peso de polvo con base acuosa; y
(d)
del 0% al 30% en peso del polvo de auxiliar de deposición/procesamiento (por ejemplo, tensioactivo, polímero catiónico y/o polímero hidrófilo); y
(B) del 99% al 70% de fragmentos incluyen de un 5% a un 90% de un sistema tensioactivo en el que el tensioactivo se selecciona del grupo que incluye jabón, tensioactivo aniónico, tensioactivo no iónico, tensioactivo anfótero, tensioactivo catiónico y mezclas de los mismos, en los cuales el polvo coadyuvante se fabrica mediante un procedimiento de secado por aspersión.
La cantidad de carga de agente beneficioso en la pastilla final (por ejemplo, aproximadamente el 10%) depende del porcentaje del polvo que incluya el agente beneficioso. Por ejemplo, si el polvo es un 50% un agente beneficioso en forma de aceite, entonces requerirá un 20% de polvo (y un 80% de fragmentos) para lograr una carga del 10% (es decir, el 50% de 20%). Si sólo el 25% del polvo era agente beneficioso, para lograr una carga del 10% en la pastilla final requerirá un 40% de polvo (el 25% de 40%) mezclado con un 60% de fragmentos.
En otra realización, la presente invención proporciona un procedimiento para fabricar pastillas en las que (A) y (B) se preparan por separado; en las que (a), (b), (c) y óptimamente (d), se mezclan a entre 40º y 80ºC; en las que la mezcla de (a) y (b) se seca por aspersión a entre 80º y 200º C a una presión de 0,10 a 0,30 MPa; y en las que (A) y (B) se mezclan, se someten a extrusión, y se comprimen en una pastilla final.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se refiere a composiciones de pastillas, las cuales son capaces de transportar grandes cantidades de agente beneficioso para la piel u otro sustrato cuando previamente ha sido posible con composiciones de pastilla. Más específicamente, las pastillas pueden prepararse mediante la preparación de polvos coadyuvantes que contienen los agentes beneficiosos deseados, y comprimiendo conjuntamente el polvo que contiene al agente beneficioso con fragmentos "normales" que contengan tensioactivos, las cuales llevan cantidades relativamente grandes del agente beneficioso para la piel.
Así, la invención se refiere a unos polvos que contienen un agente beneficioso el cual tiene una formulación específica novedosa (es decir, el agente beneficioso generalmente añadido como una emulsión; un vehículo generalmente soluble en agua; agua; y auxiliares opcionales de deposición/procesamiento); y a pastillas preparadas mediante la extrusión conjunta de esos polvos coadyuvantes y los fragmentos "normales" que contienen tensioactivo.
Polvo que contiene agentes beneficiosos
Los polvos del agente beneficioso de la invención incluyen una "composición" de agente beneficioso (usualmente, aunque no necesariamente, aplicada en combinación con un emulsionante como una emulsión); un vehículo generalmente soluble en agua; agua; y un auxiliar opcional de deposición/procesamiento. Como se describe más adelante, estos componentes se mezclan generalmente para formar una suspensión y se secan (por ejemplo, en un secador por aspersión) para formar un polvo. Cada componente se describe más adelante con más detalle.
Composición del agente beneficioso
La "composición" del agente beneficioso puede consistir en un solo componente beneficioso o puede ser un compuesto que actúe como agente beneficioso añadido vía un vehículo. Además, la composición del agente beneficioso puede ser una mezcla de dos o más compuestos, uno o todos de los cuales pueden tener un aspecto beneficioso. Además, el agente beneficioso por sí mismo puede actuar como un vehículo para otros componentes, que se desee añadir a la composición de la pastilla.
El agente beneficioso puede ser un "aceite emoliente" mediante lo cual se quiere decir una sustancia que suaviza la piel (estrato córneo) mediante el incremento de su contenido en agua y mantenerlo suave retardando el decrecimiento de su contenido en agua.
Los emolientes preferidos incluyen:
(a)
aceite de silicona, gomas y modificaciones de ellos, tales como polimetilsiloxanos lineales y cíclicos; amino; aceites de alquil, alquilaril y arilsilicona;
(b)
las grasas y aceites incluyen grasas y aceites naturales, tales como aceites de yoyoba, de soja, de semilla de salvado, de aguacate, de oliva, de sésamo, pérsico, de ricino, de coco, de visón; grasa de cacao; sebo de vaca; manteca de cerdo; aceites endurecidos obtenidos mediante hidrogenación de los aceites mencionados; y mono, di y triglicéridos tales como glicérido de ácido mirístico y glicérido de ácido 2-etilhexanoico;
(c)
ceras tales como carnauba, espermaceti, cera de abejas, lanolina y derivados de ellas;
(d)
extractos hidrófobos vegetales;
(e)
hidrocarburos tales como parafinas líquidas, Vaselina (TM), cera microcristalina, ozoquerita refinada, escualeno, pristano y aceite mineral;
(f)
ácidos grasos más grandes, tales como láurico, mirístico, palmítico, esteárico, behenico, oleico, linoléico, linolénico, lanólico, isoesteárico y ácidos grasos poliinsaturados (AGPI);
(g)
alcoholes superiores, tales como alcohol laurílico, alcohol cetílico, alcohol estearílico, alcohol oleílico, alcohol behenilico, colesterol y 2-hexidecanol;
(h)
ésteres tales como octanoato de cetilo, lactato de miristilo, lactato de cetilo, miristato de isopropilo, miristato de miristilo, palmitato de isopropilo, adipato de isopropilo, estearato de butilo, oleato de decilo, isostearato de colesterol, monostearato de glicerol, distearato de glicerol, tristearato de glicerol, lactato de alquilo, citrato de alquilo y tartrato de alquilo;
(i)
aceites esenciales tales como los aceites de menta, jazmín, alcanfor, cedro blanco, cáscara de naranja amarga, ryu, trementina, cinámono, bergasmotta, cítrico unshiu, cálamo, pino, lavanda, malagueta, clavo, hiba, eucalipto, limón, asterácea, tomillo, menta, rosa, salvia, mentol, eucaliptol, eugenol, citral, citronela, borneol, linalool, geraniol, onagra, alcanfor, timol, espirantol, limoneno y terpenoide;
(j)
lípidos tales como colesterol, ceramidas, ésteres de sacarosa y pseudoceramidas como se describe en la Especificación de Patente Europea Nº 556.957;
(k)
vitaminas tales como vitamina A y vitamina E, y ésteres alquilo de vitaminas, incluyendo aquellos ésteres de vitamina C;
(l)
protectores solares tales como cinamato de octilmetoxilo (Parson MCX) y metoxibutil benzoilmetano (Parsol 1789);
(m)
fosfolípidos; y
(n)
mezclas de cualquiera de los citados componentes.
La composición del agente beneficioso de la invención tiene generalmente una viscosidad de más de 10.000 mPas. Esta viscosidad puede estar presente porque un emoliente individual puede tener una viscosidad por encima de este orden o porque emolientes de viscosidad inferior se han espesado hasta tener tal viscosidad.
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Un agente beneficioso particularmente preferido es la silicona, específicamente, como se indica, siliconas que tienen una viscosidad mayor de aproximadamente 10.000 mPas. La silicona puede ser una goma, y/o ésta puede ser una mezcla de siliconas. Un ejemplo es el polidimetilxiloxano, que tiene una viscosidad de aproximadamente 60.000 mPas.
El agente beneficioso generalmente comprende aproximadamente del 1% al 70%, preferiblemente del 30 al 60%, y lo más preferible del 40 al 60% en peso de la composición del polvo. Como se destacó anteriormente, si el agente beneficioso comprende el 50% del polvo y el polvo es el 20% de la mezcla polvo/fragmento la cual se comprime para formar las pastillas finales (es decir, 20% polvo/80% fragmentos); la carga del agente beneficioso es del 10%.
Vehículo
En una realización, el componente vehículo puede ser cualquier almidón soluble en agua incluyendo los almidones parcialmente solubles (tales como almidón de maíz y de patata) y, más preferiblemente, los "verdaderos" almidones solubles en agua, es decir, almidones que se disolverán en agua al 10% en peso o más para formar una disolución transparente o sustancialmente transparente. Los ejemplos de ellos incluyen maltodextrina. La maltodextrina se prefiere particularmente.
En otra realización, el vehículo puede ser un sólido amorfo soluble en agua tal como, por ejemplo, caseinato de un metal básico (por ejemplo, caseinato de sodio).
El vehículo puede ser también un sólido semicristalino soluble en agua, tal como, por ejemplo, gelatina.
El vehículo de la invención tendrá un punto de fusión por encima de los 80ºC, preferiblemente por encima de los 100ºC. Pese a que no quiere estar ligado en la teoría, se cree que los vehículos con tales puntos de fusión altos pueden sobrevivir con éxito al procedimiento de producción de polvo mediante secado por aspersión sin formar una mezcla insoluble y pegajosa. Se entenderá que, si son preparados en un secador por aspersión a máxima potencia, los vehículos de menor punto de fusión (en teoría, tan bajo como la temperatura ambiente) pueden usarse. Eso es, todo lo que se requiere es que la temperatura del vehículo necesita estar por encima de la temperatura de la cámara de secado en la cual se forma el coadyuvante.
El compuesto vehículo generalmente comprenderá del 15% al 98%, preferiblemente del 30% al 50% de la composición del polvo.
Agua
Un tercer componente de la composición del polvo es el agua, la cual comprende del 1 al 10% del polvo. Se notará que, para algunos materiales, no puede ser necesario tener un contenido extremadamente bajo de agua, incluso si se necesita agua adicional (por ejemplo, para aumentar el flujo de polvo) porque el polvo puede ser higroscópico en cualquier caso.
Auxiliar de deposición/procesamiento
Un componente opcional de la composición del polvo es un auxiliar de deposición/procesamiento el cual se selecciona del grupo consistente en (1) tensioactivos aniónicos, catiónicos, no iónicos y anfóteros; (2) polímeros catiónicos; y (3) polímeros hidrófilos.
Los tensioactivos auxiliares del grupo (1) pueden ser cualquiera de entre docenas de tensioactivos adecuados incluyendo, pero no limitándose a ellos, a los siguientes: sulfatos de alquiléter; etoxilatos de alquilo; carboxilatos de etoxialquilo; sulfonatos de alquilgliceriléter; alfaolefinsulfonatos; aciltauridas; tauratos de metilacilo; N-acil glutamatos; isotionatos de acilo; sarcosinatos aniónicos de acilo; alquilfosfatos; ésteres de metilglucosa; condensados de proteínas; alquilsulfatos etoxilados; alquilpoliglucósidos; óxidos de alquilamina; betaínas; sultaínas; sulfosuccinatos de alquilo; sulfosuccinatos de dialquilo; lactilatos de acilo y mezclas de los mismos. Los detergentes arriba mencionados son preferiblemente aquellos basados en restos alquilo y acilo de C_{8} a C_{24}, más preferiblemente aquellos basados en restos alquilo y acilo de C_{10} a C_{18}.
Los tensioactivos preferidos incluyen sulfosuccinatos tales como cocoamido sulfosuccinato, amido betaínas tales como cocoamidopropilbetaína; y aldonamidas tales como lactobionamidas.
Los polímeros catiónicos que pueden ser usados incluyen polímeros catiónicos del tipo Polímero JR (por ejemplo, el Polímero JR-400) fabricado por Union Carbide; Polímeros Merquat®, tales como Merquat 100 y Merquat 550 fabricados por Meck & Co; Polímeros Jaguar® tales como Jaguar® C-14-S fabricado por Stein Hall; Polímeros Mirapol® tales como Mirapol A15® fabricado por Mirapol Chemicals.
Otros polímeros catiónicos adecuados pueden incluir copolímeros de cloruro de dietildiamonio y acrilamida en el cual su relación entre catiónicos y no iónicos neutros se selecciona para dar una carga catiónica a copolímeros. Otros polímeros catiónicos adecuados incluyen almidones catiónicos, por ejemplo Stalok® 300 y 400, fabricados por Staley, Inc.
Más polímeros catiónicos que pueden usarse se describen en la patente de los Estados Unidos Nº 4.438.094 de Grollier/Allec, expedida el 20 de marzo de 1984.
Los polímeros hidrófilos que pueden ser usados incluyen polialquilenglicoles que tienen un peso molecular de 1450 a 150000, por ejemplo el PEG 8000 de Union Carbide.
Los ingredientes anteriores comprenden entre un 0 y un 30%, preferiblemente entre un 0 y un 15% de la composición del polvo.
Preparación
Los coadyuvantes en polvo de la invención se preparan generalmente, aunque no necesariamente, mediante la preparación de una mezcla de agente beneficioso (usualmente como una emulsión), vehículo soluble en agua (por ejemplo, maltodextrina) y el auxiliar opcional de deposición/procesamiento para formar una suspensión.
Como se ha destacado, los agentes beneficiosos se incorporan generalmente a la suspensión como emulsiones. Estas emulsiones están disponibles o pueden fabricarse en el laboratorio dependiendo de la disponibilidad y de los agentes beneficiosos de interés. Por ejemplo la silicona es fácilmente obtenible como una emulsión de Dow®, mientras que el aceite mineral se emulsiona más fácilmente en laboratorio. Las emulsiones contienen usualmente de un 30% a un 50% de fase interna, es decir, agente beneficioso, de un 2% a un 10% de emulsificador y el resto agua.
El vehículo se prepara generalmente como una solución y se prefiere generalmente añadir el auxiliar de deposición/procesamiento (si se usa) a esta solución vehículo. Por ejemplo, el almidón puede prepararse como una solución, conteniendo usualmente el auxiliar de deposición/procesamiento. Más específicamente, la maltodextrina, por ejemplo, puede prepararse como una solución al 50%, mantenida a 60-70ºC y, mientras removemos con un mezclador superior, el auxiliar de deposición/procesamiento, si lo hay, puede añadirse a la solución de maltodextrina.
Generalmente, la emulsión del agente benéfico y el vehículo que procesa la solución auxiliar se mezclan, se diluyen a aproximadamente un 70% en agua y se calientan a aproximadamente 70ºC. Se notará que la dilución se usa sólo para asegurar que la viscosidad es lo suficientemente baja para bombearla a una escala de laboratorio. En lo alto de una escala mayor, donde los fluidos de mayor viscosidad pueden mantenerse más fácilmente, la dilución no se requiere necesariamente. La suspensión final es entonces bombeada a un secador por aspersión.
En el secador por aspersión, la suspensión se bombea dentro de un conducto donde la boquilla del conducto puede estar desde a 80ºC hasta a 200ºC, preferiblemente desde a 100º hasta a 200º. Al final de la boquilla, la suspensión se atomiza mediante el flujo concurrente de aire a alta presión. Posteriormente, el agua se vaporiza dejando atrás un polvo libre de flujo que retiene al agente beneficioso.
Así, en general, la preparación de polvo incluye la mezcla del vehículo y el agente benéfico a desde 40ºC hasta 80ºC, preferiblemente desde 50ºC hasta 70ºC, pasando la mezcla a través del secador por aspersión a la temperatura de la boquilla, de 80º a 200ºC, preferiblemente de 100ºC a 200ºC a una presión de entre 0,10 y 0,30 Pa y recogiendo el polvo resultante.
Un típico coadyuvante final contendrá de un 0% a un 30% de auxiliar de deposición/procesamiento, de un 1% a un 70% de agente beneficioso, de un 30% a un 98% de vehículo y de un 1% a un 10% de agua.
El polvo final se sitúa entonces dentro de una pastilla mediante un primer mezclador de fragmentos en un amalgamador. El polvo coadyuvante y los fragmentos para el lavado personal se comprimen entonces en tochos con equipamiento convencional y se prensan en pastillas. Las pastillas con el coadyuvante muestran una deposición mejorada del agente beneficioso sobre esas pastillas en las cuales el agente beneficioso se añade directamente a la pastilla durante su etapa de mezclado.
Fragmentos tensioactivos
Como se ha destacado, del 1 al 30% del adyuvante se usa en la pastilla final. Los ingredientes restantes que forman las composiciones de la pastilla final (es decir, del 99 al 70% de los fragmentos) comprenden los fragmentos que incluyen el sistema tensioactivo que define la pastilla.
Específicamente, los fragmentos del sistema tensioactivo comprenden del 5% al 90% en peso de un sistema tensioactivo en el que el tensioactivo se selecciona de un grupo que consiste en jabón (incluyendo los sistemas tensioactivos del jabón puro), tensioactivo aniónico, tensioactivo no iónico, tensiactivo anfótero/híbrido, tensioactivo catiónico y mezclas de los mismos. Estos fragmentos pueden incluir adicionalmente otros componentes que se encuentran típicamente en las composiciones de la pastilla final, por ejemplo, cantidades menores de fragancia, conservante, polímero para hacer más agradable la sensación táctil, etc.
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Sistema tensioactivo
El término "jabón" se usa en este documento en su sentido popular, por ejemplo, las sales de metales alcalinos o alcanol amonio de los ácidos alifáticos alcano o alqueno monocarboxílicos. Los cationes sodio, potasio, mono, di y trietanolamonio, o combinaciones de los mismos, son adecuados para los propósitos de esta invención. Generalmente, los jabones de sodio se usan en las composiciones de esta invención, pero desde aproximadamente un 1% hasta aproximadamente un 25% del jabón pueden ser jabones de potasio. Los jabones útiles en este documento son las bien conocidas sales de álcali metal de ácidos alifáticos (alcanoicos o alquenoicos) naturales o sintéticos, que tienen aproximadamente de 12 a 22 átomos de carbono, preferiblemente entre aproximadamente 12 y aproximadamente 18 átomos de carbono. Pueden describirse como carboxilatos de álcali metal de hidrocarburos acrílicos que tienen entre aproximadamente 12 y aproximadamente 18 átomos de carbono.
Los jabones que tienen la distribución de ácido graso del aceite de coco, pueden proporcionar el límite inferior del amplio intervalo de pesos moleculares. Aquellos jabones que tienen la distribución de ácido graso del aceite de cacahuete o de colza, o de sus derivados hidrogenados, pueden proporcionar el límite superior del amplio intervalo de pesos moleculares.
Se prefieren usar jabones que tienen la distribución de ácido graso del aceite de coco o del sebo, o mezclas de los mismos, dado que estos son los aceites más fácilmente disponibles. La proporción de ácidos grasos que tienen al menos 12 átomos de carbono en el jabón de aceite de coco es aproximadamente del 85%. Esta proporción puede ser mayor cuando se usan las mezclas de aceite de coco y grasas tales como sebo, aceite de palma, o aceites de nueces no tropicales o grasas, en los cuales las longitudes de la cadena principal son de C_{16} y superiores. El jabón preferido para su uso en las composiciones de esta invención tiene aproximadamente al menos un 85% de ácidos grasos que tienen entre 12 y 18 átomos de carbono.
El aceite de coco usado para el jabón puede sustituirse en todo o en parte por otros aceites "altamente atractivos", eso es, aceites o grasas en los cuales al menos el 50% del total de los ácidos grasos se compone de ácidos láurico y mirístico y mezclas de los mismos. Estos aceites se ejemplifican generalmente por los aceites de nueces tropicales del tipo del aceite de coco. Por ejemplo, incluyen; aceite de grano de palma, aceite de babassu, aceite de oricuri, aceite de nuez de cohune, aceite de murumuru, aceite de grano de jaboti, aceite de grano de khakan, aceite de nuez de dika, y mantequilla de ucuhuba.
Un jabón preferido es una mezcla de desde aproximadamente un 15% hasta aproximadamente un 20% de aceite de coco y de desde aproximadamente un 80% hasta aproximadamente un 85% de sebo. Estas mezclas contienen aproximadamente un 95% de ácidos grasos que tienen de aproximadamente 12 a aproximadamente 18 átomos de carbono. El jabón debe prepararse a partir de aceite de coco, en cuyo caso el contenido en ácidos grasos es de aproximadamente un 85% de la longitud de la cadena C_{12}-C_{18}.
El jabón puede contener insaturación, de acuerdo con los estándares comerciales aceptables. La insaturación excesiva se evita normalmente.
Los jabones pueden fabricarse mediante el clásico procedimiento de hervir en caldera o mediante los modernos procedimientos continuos de fabricación de jabón en los que las grasas y aceites naturales tales como sebo o aceite de coco o sus equivalentes se saponifican con un hidróxido de metal alcalino utilizando procedimientos bien conocidos para aquellos expertos en la técnica. Alternativamente, los jabones pudieron fabricarse mediante neutralización de los ácidos grasos, tales como los ácidos láurico (C_{12}), mirístico (C_{14}), palmítico (C_{16}), o esteárico (C_{18}), con un hidróxido o carbonato de metal alcalino.
El detergente aniónico activo que puede ser usado en sulfonatos alifáticos, tal como un sulfonato de alcano primario (por ejemplo, C_{8}-C_{22}), disulfonato de alcano primario (por ejemplo, C_{8}-C_{22}), sulfonato de alcano C_{8}-C_{22}, sulfonato de hidroxialcano C_{8}-C_{22} o sulfonato de alquilgliceriléter AGS; o sulfonatos aromáticos tales como sulfonato de alquilbenceno.
El anión también puede ser un alquilsulfato (por ejemplo, C_{12}-C_{18} alquilsulfato) o un alquiléter sulfato (incluyendo sulfatos de alquilgliceriléter); entre los alquiléter sulfatos están aquellos que tienen la fórmula:
RO(CH_{2}CH_{2}O)_{n}SO_{3}M
en los cuales R es un alquilo o alquenilo que tiene de 8 a 19 carbonos, preferiblemente de 12 a 18 carbonos, n tiene un valor medio superior a 1,0, preferiblemente superior a 3; y M es un catión soluble tal como sodio, potasio, amonio o amonio sustituido. Son preferidos los lauriléter sulfatos de amonio y sodio.
El anión también puede ser un sulfosuccinato de alquilo (incluyendo mono y dialquilos, por ejemplo, sulfosuccinatos de C_{6}-C_{22}); tauratos de alquilo y de acilo, sarcosinatos de acilo y alquilo, sulfoacetatos, alquilfosfatos y fosfatos de C_{8}-C_{22}, ésteres de alquilfosfato y ésteres de alcoxilalquilfosfato, lactatos de acilo, monoalquilsuccinatos y maleatos de C_{8}-C_{22}, sulfoacetatos, alquilglucósidos e isotionatos de acilo.
Los sulfosuccinatos pueden ser sulfosuccinatos de monoalquilo que tiene la fórmula:
R^{4}O_{2}CCH_{2}CH(SO_{3}M)CO_{2}M; y
sulfosuccinatos amida-MEA de la fórmula;
R^{4}CONHCH_{2}CH_{2}O_{2}CCH_{2}CH(SO_{3}M)CO_{2}M
en los cuales, R^{4} varía entre alquilos de C_{8}-C_{22}, y M es un catión soluble.
Los sarcosinatos están generalmente indicados por la fórmula:
R^{1}CON(CH_{3})CH_{2}CO_{2}M,
en la cual R^{1} varía entre alquilos de C_{8}-C_{20}, y M es un catión soluble.
Los tauratos se identifican generalmente mediante la fórmula:
R^{2}CONR^{3}CH_{2}CH_{2}SO_{3}M
en la cual R^{2} varía entre alquilos de C_{8}-C_{20}, R^{3} varía entre alquilos de C_{1}-C_{4} y M es un catión soluble.
Los isotionatos de acilo de C_{8}-C_{20} son particularmente preferidos. Estos ésteres se preparan mediante una reacción entre isotionato álcali metal con ácidos grasos alifáticos mezclados que tienen de 6 a 18 átomos de carbono y un índice de yodo de menos de 20. Al menos el 75% de los ácidos grasos mezclados tienen de 12 a 18 átomos de carbono y más del 25% tiene de 6 a 10 átomos de carbono.
Los isotionatos de acilo, cuando están presentes, variarán generalmente de proximadamente un 10% hasta aproximadamente un 70% en peso de la composición total de la pastilla de detergente. Preferiblemente, este componente está presente desde aproximadamente un 30% hasta aproximadamente un 60%.
El isotionato de acilo puede ser un isotionato alcoxilado, tal como se describe en la patente de los Estados Unidos Nº 5.393.466, de Ilardi y col. Este compuesto tiene la fórmula general:
R
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--O--
\uelm{C}{\uelm{\para}{X}}
H—CH_{2}--(O
\uelm{C}{\uelm{\para}{Y}}
H—CH_{2})_{m}--SO_{3}M^{+}
en la que R es un grupo alquilo que tiene de 8 a 18 átomos de carbono, m es un número entero de 1 a 4, X e Y son hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono y M^{+} es un catión monovalente tal como, por ejemplo, sodio, potasio o amonio.
Los detergentes anfóteros que son usados en esta invención incluyen al menos un grupo ácido. Éste puede ser un grupo ácido carboxílico o sulfónico. Ellos incluyen nitrógeno cuaternario y, por lo tanto, son aminoácidos cuaternarios. Incluirían generalmente un grupo alquilo o alquenilo de 7 a 18 átomos de carbono. Usualmente, cumplirán con una fórmula estructural global:
R^{1}--[--
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
--NH (CH_{2})_{n}--]_{n}--
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}
--X--Y
donde R^{1} es un alquilo o alquenilo de 7 a 18 átomos de carbono;
R^{2} y R^{3} son cada uno independientemente alquilo, hidroxialquilo o carboxialquilo con de 1 a 3 átomos de carbono;
m vale de 2 a 4;
n vale de 0 a 1;
X es un alquileno con de 1 a 3 átomos de carbono opcionalmente sustituidos con hidroxilo, y
Y es -CO_{2}- o -SO_{3}-
Los detergentes anfóteros adecuados, dentro de la fórmula general anterior, incluyen simples betaínas de fórmula:
R^{1}--
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}
--CH_{2}CO_{2}^{-}
y amidobetaínas de fórmula:
R^{1}--CONH(CH_{2})_{n}--
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}
--CH_{2}CO_{2}^{-}
donde n es 2 ó 3.
En ambas fórmulas R^{1}, R^{2} y R^{3} son como hemos definido previamente. R^{1} puede ser en particular una mezcla de grupos alquilo C_{12} y C_{14} derivados del coco tanto que al menos la mitad, preferiblemente las tres cuartas partes de los grupos R^{1} tienen de 10 a 14 átomos de carbono. R^{2} y R^{3} son preferiblemente metilo.
Otra posibilidad más es que el detergente anfótero sea una sulfobetaína de fórmula:
R^{1}--
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}
--(CH_{2})_{3}SO_{3}^{-}
o
R^{1}--CONH(CH_{2})_{m}--
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}
--(CH_{2})_{3}SO_{3}^{-}
donde m vale 2 ó 3, o variantes de estos en los cuales – (CH_{2})_{3}SO_{3}^{-} se reemplaza por
–CH_{2}
\uelm{C}{\uelm{\para}{OH}}
HCH_{2}SO_{3}^{-}
En estas fórmulas, R^{1}, R^{2} y R^{3} son como se ha discutido previamente.
La sustancia no iónica que puede usarse como el segundo componente de la invención incluye en particular los productos de reacción de los componentes que tienen un grupo hidrófobo y un átomo de hidrógeno reactivo, por ejemplo alcoholes alifáticos, ácidos, amidas, o alquilfenoles con óxidos de alquileno, especialmente óxido de etimeno bien sea solo o con óxido de propileno. Los compuestos no iónicos específicos de los detergentes son los alquil (C_{6}-C_{22}) fenoles de óxido de etileno condensados, los productos de condensación de compuestos alifáticos lineales (C_{8}-C_{18}) primarios o secundarios o alcoholes ramificados con óxido de etileno, y productos fabricados mediante condensación de óxido de etileno con los productos de reacción del óxido de propileno y la etilendiamina. Otros supuestos compuestos no iónicos de detergentes incluyen óxidos de amina terciaria de cadena larga, óxidos de fosfina terciaria de cadena larga y dialquilsulfóxidos.
La sustancia no iónica puede ser también una amida de azúcar, tal como una amida de polisacárido. Específicamente, el tensioactivo puede ser una de las lactobionamidas descritas en la patente de los Estados Unidos Nº 5.389.279, de Au y col., la cual se incorpora por referencia o puede ser una de las amidas de azúcar descritas en la patente Nº 5.009.814 de Kelkenberg.
Los ejemplos de detergentes catiónicos son los compuestos de amonio cuaternario tales como los halogenuros de alquildimetilamonio.
Otros tensioactivos que pueden usarse se describen en la patente de los Estados Unidos Nº 3.723.325 de Parran Jr. y en el documento "Surface Active Agents and Detergents" (vol. I & II) de Schwartz, Perry y Berch.
Aunque la pastilla de detergente puede ser una pastilla de detergente pura, preferiblemente el sistema tensioactivo de este fragmento (que forma el sistema tensioactivo en la pastilla de detergente) incluye:
(a)
un primer tensioactivo sintético, el cual es aniónico; y
(b)
un segundo tensiactivo sintético seleccionado del grupo consistente en una segunda sustancia aniónica diferente de la primera, una sustancia no iónica, una sustancia anfótera, y mezclas de las mismas.
La primera sustancia aniónica puede ser cualquiera de las citadas anteriormente, pero es preferible un isetinato que tenga de C_{8} a C_{18} como se discutió anteriormente. Preferiblemente, el acil isetionato comprenderá entre el 10% y el 90% en peso, preferiblemente entre el 10% y el 70% de la composición total de la pastilla de detergente.
El segundo tensioactivo es preferiblemente un sulfosuccinato, una betaína o mezclas de los dos. El segundo tensioactivo o mezcla de tensioactivo generalmente comprenderá del 1% al 10% de la composición total de la pastilla de detergente. Una composición particularmente preferida incluye suficiente sulfosuccinato para formar del 3 al 8% de la composición total de la pastilla de detergente, y suficiente betaína para formar del 1 al 5% de la composición total de la pastilla de detergente.
Procesamiento
Los coadyuvantes de la invención se combinan con los fragmentos "tensioactivos" en una tolva o cinta mezcladora donde pueden refinarse (por ejemplo, trabajando dentro de una masa más flexible), extraídos en lingotes, estampados y cortados.
Excepto en los ejemplos operativos y comparativos, o donde se indique explícitamente lo contrario, que todos los números en esta descripción que indican cantidades de material o condiciones de reacción y/o uso se entienden modificados por la palabra "aproximadamente".
Los siguientes ejemplos se dirigen a ilustrar mejor la invención y no se dirigen a limitar la invención de cualquier manera.
A menos que se indique lo contrario, todos los porcentajes son porcentajes en peso.
Ejemplo 1 Preparación de pastilla de detergente con un coadyuvante de secado por aspersión Preparación de la suspensión
en un vaso de precipitados grande, se calentaron 232,5 g de agua por encima de los 40ºC. Se añadieron 232,5 g de maltodextrina, con agitación y la mezcla se mezcló y calentó hasta que la solución se aclaró. Se añadieron entonces 62,5 g del polímero catiónico Merquat 100, activo al 40%. Una vez que la mezcla fue homogénea, se añadieron 465 g de una emulsión de silicona Dow 1650 activa al 50% con 60.000 mPas y la temperatura se mantuvo a 50º-70ºC. En los casos donde la mezcla fue demasiado espesa para bombearla, se añadieron 640,8 g adicionales de agua para llevar la mezcla a un 70% de agua.
Fabricación del polvo
la mezcla se bombeó entonces a través de un secador por aspersión Yamato, Pulvis GB escala mini lab. La temperatura de entrada se ajustó a 200ºC y la presión de atomización se ajustó a 0,15 Pa. El polvo resultante se recogió de la salida del colector de ciclón del fondo de la cámara de secado. En este caso, le tamaño de la boquilla de este pulverizador no importaba. La boquilla es una boquilla de tipo flujo concurrente.
Preparación de la pastilla de detergente
el polvo producido del secado por aspersión se incorporó dentro de una matriz de pastilla de detergente a través del siguiente procedimiento:
(1)
Se mezclaron en seco, en un recipiente lo suficientemente grande o en un amalgamador, 1,8 kg de chips comerciales de Dove y 0,45 kg de polvo secado por aspersión.
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(2)
La mezcla se hizo pasar a través de un extrusor de dos fases Weber-Selander, donde se produjeron filamentos en la primera fase y se formó un lingote en la segunda.
(3)
El lingote se cortó en un pedazo el cual encajó en el molde de la pastilla de detergente en la prensa y se usó para formar una pastilla de detergente.
La pastilla resultante a 60.000 mPas contuvo aproximadamente un 9,3% de poli(dimetilsiloxano).
Ensayo de deposición in vitro
Las muestras se trataron mediante frotado de la pastilla de detergente a través de una pieza de 25 cm^{2} de piel de cerdo húmeda 10 veces, haciendo espuma el licor resultante durante 30 segundos y entonces aclarándose la piel durante 10 segundos con agua a 36,3ºC-39,4ºC. La piel de cerdo así tratada se situó entonces en un vial y la silicona se extrajo con 10 ml de xileno. Después, la piel se retiró del vial y el disolvente extraído se analizó por silicona mediante Espectroscopia de Emisión Atómica de Plasma Acoplada Inducible.
Los siguientes son los resultados de deposición:
Coadyuvante A B C
60.000 mPas 49% 48,85% 48,7%
Maltodextrinas 49% 48,85% 48,7%
Merquat 100 0,0% 0,3% 0,6%
Agua 2,0% 2,0% 2,0%
80% Dove/20%A 80% Dove/20%B 80% Dove/20%C
2,4 mg/cm^{2} +/- 0,6 2,4 mg/cm^{2} +/- 1,0 2,4 mg/cm^{2} +/- 0,7
La deposición de silicona sobre la piel de cerdo es comparable a lo que se da en los geles de ducha.
Ejemplos adicionales de polvos secados por aspersión
Porcentaje en peso
Componente 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Maltodextrina 49 46 46 46 46 46 24 49
Gelatina 49
Caseinato de Na 49
PDMS* 49 46 46 46 46 46 49 49 70
Gealeno** 49
PEG 8000 5
Lactobionamida 5 4
CAPB*** 5 4
(Continuación)
Porcentaje en peso
Componente 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
CAS**** 5
Merquat 100 5
* polidimetil siloxano 40.000 mPas
** aceite mineral espeso disponible comercialmente 50.000 mPas
*** cocoamidopropil betaína
**** sulfosuccinato de cocoamida
Las columnas no llegan a sumar 100. El resto es agua.

Claims (14)

1. Una composición de una pastilla de detergente que comprende (A) de un 1% a un 30% de un polvo coadyuvante que comprende:
(A)
(a) de un 1% a un 70% en peso de un agente beneficioso para la piel en polvo;
(b) de un 15% a un 98% en peso de un vehículo en polvo que tiene un punto de fusión por encima de la temperatura de una cámara de secado en la cual dicho polvo coadyuvante se forma;
(c) de un 1% a un 10% en peso de polvo con base acuosa; y
(d) de un 0% a un 30% en peso de un auxiliar de deposición/procesamiento en polvo seleccionado de:
(i) tensioactivos aniónicos, catiónicos, no iónicos y anfóteros;
(ii) polímeros catiónicos; y
(iii) polímeros hidrófobos; y
(B) de un 99% a un 70% de fragmentos que incluyen de un 5% a un 90% de un sistema tensioactivo en el cual el tensioactivo se selecciona de jabón, tensioactivo aniónico, tensioactivo no iónico, tensioactivo anfótero, tensioactivo catiónico y mezclas de los mismos, fabricándose el polvo coadyuvante mediante un procedimiento de secado por aspersión.
2. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual dicho agente beneficioso, antes de secarse por aspersión, está en forma de una emulsión.
3. Una composición de acuerdo con la reivindicación 2, en la cual dicha emulsión incluye:
(a) un 30-50% de agente beneficioso;
(b) un 2-10% de emulsionante; y
(c) siendo agua el resto.
4. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual dicho vehículo es un almidón parcialmente soluble seleccionado de los almidones de maíz y patata.
5. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual dicho vehículo es un almidón en el cual el 10% en peso o más de la solución de almidón en agua se disolverá para formar un disolución transparente o sustancialmente transparente, en la cual opcionalmente el almidón es maltodextrina.
6. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual el vehículo es un sólido amorfo soluble en agua.
7. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual el vehículo es o bien:
(i) caseinato de metal alcalino; o
(ii) un sólido semicristalino soluble en agua; o
(iii) gelatina.
8. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual dicho vehículo tiene un punto de fusión por encima de los 80ºC, opcionalmente por encima de los 100ºC.
9. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual dicho auxiliar de deposición/procesamiento es un tensioactivo seleccionado de sulfosuccinato, amidobetaína y aldonamidas.
10. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual dicho polímero hidrófilo es un polialquenilglicol que tiene un peso molecular de 1.450 a 150.000.
11. Un procedimiento para fabricar una composición de una pastilla de detergente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual (A) y (B) se preparan separadamente;
en el cual (a), (b), (c), y opcionalmente (d) se mezclan a entre 40ºC y 80ºC;
en el cual la mezcla de (a) y (b) se seca por aspersión a entre 80ºC y 200ºC a una presión de entre 0,10 y 0,30 mPa; y en el cual (A) y (B) se mezclan, comprimen y extruyen en una pastilla final.
12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual (a), (b) y (c) se mezclan para formar una suspensión.
13. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en el que dicho vehículo (d) es una solución de maltodextrina.
14. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que (a), (b) y (c) se calientan a aproximadamente 70ºC.
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