ES2239576T3 - Composicion liquida de limpieza. - Google Patents

Abstract

Una composición líquida de limpieza personal que comprende del 10 al 40% de uno u más tensioactivos aniónicos, del 30 al 50% de glicerol y del 10 al 55% de agua, caracterizada porque la actividad acuosa del producto es menor de 0, 9; en la que la composición está libre de agentes antimicrobianos y/o antibacterianos; y en la que la relación entre el tensioactivo aniónico y el otro tensioactivo que puede estar presente es mayor de o igual a 1:1.

Description

Composición líquida de limpieza.

La invención se refiere a las composiciones líquidas de limpieza. En concreto, a los productos líquidos de limpieza que generan una gran cantidad de espuma y tienen un alto grado de suavidad.

En los últimos años, un atributo cada vez más deseado de los productos de limpieza comercialmente disponibles, en concreto que aquellos productos para la higiene personal, ha consistido en que tales productos combinen una espuma rápida y abundante con una mayor suavidad, con el fin de minimizar el daño cutáneo.

Es de todos conocido que los tensioactivos aniónicos confieren unas propiedades espumosas a las composiciones en las que se encuentran. Un enfoque anteriormente empleado para mejorar la suavidad de las composiciones que contienen tensioactivos aniónicos ha consistido en reemplazar parcialmente los tensioactivos aniónicos por un tensioactivo coactivo apto, que típicamente es un tensioactivo anfotérico y/o noniónico. Sin que nos limite la teoría, se cree que este reemplazo parcial del tensioactivo aniónico en la composición sirve para reducir la concentración micelar crítica de la composición del tensioactivo aniónico, y por tanto, reducir así su dureza.

Otro enfoque para mejorar la dureza de las composiciones que contienen tensioactivos aniónicos ha consistido en incluir en la composición uno o más materiales hidrofóbicos y emolientes, tales como, por ejemplo, aceites de silicona, aceites minerales o colesterol. La adición de tales materiales hidrofóbicos ha probado generalmente su capacidad de aumentar la suavidad de la composición de limpieza, pero con una tendencia a reducir consecuentemente la cantidad de espuma que produce en su uso, debido a su naturaleza hidrofóbica.

Además, otro problema es que las composiciones de limpieza tienen generalmente una tendencia a ser susceptibles a una degradación bacteriana y microbiana; esto resulta inaceptable para cualquier producto destinado a ser aplicado sobre la piel a efectos de lavado o limpieza. Por consiguiente, con tales productos, un componente normalmente necesario para la composición es un agente orgánico antibacteriano y/o antimicrobiano apto. Los ejemplos típicos de estos agentes antibacterianos y/o antimicrobianos comercialmente disponibles incluyen los recogidos por los nombres comerciales de Kathon CG (ex Rohm & Hass), Phenoxyetanol (ex Nipa Laboratories), Parabens (ex Nipa Laboratories), Germall 11 (ex ISP) y Glydant plus (ex Lonza), así como materiales tales como el formaldehído.

Sin embargo, una desventaja de incorporar tales composiciones orgánicas antibacterianas y/o antimicrobianas en las composición de limpieza personal es que estos materiales pueden provocar reacciones adversas en la piel. Se cree que esto es debido a su modo de acción y, por consiguiente, sus niveles en el producto comercial deben ser minimizados. Además, se sospecha que hay un número de agentes antibacterianos y/o antimicrobianos tó-
xicos.

Por lo tanto, sería muy ventajoso elaborar una composición de limpieza personal que tuviera unas buenas propiedades espumantes y una suavidad mejorada y que, al mismo tiempo, careciera de cualquier agente orgánico antibacteriano y/o antimicrobiano reconocido, pero que, no obstante, tuviera propiedades antimicrobianas y/o antibacte-
rianas.

Hemos encontrado que, sorprendentemente, es posible proporcionar composiciones líquidas de limpieza personal que tengan altos niveles de generación de espuma y muy buenos niveles de suavidad, pero que no tengan ningún agente orgánico antibacteriano y/o antimicrobiano reconocido. Por lo tanto, de acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona una composición líquida de limpieza personal que comprende del 10 al 40% de uno o más tensioactivos aniónicos, del 30 al 50% de glicerol y del 10 al 55% de agua, caracterizada porque la actividad acuosa del producto es menor de 0,9; en la que la composición está libre de agentes orgánicos antibacterianos y/o antimicrobianos; y en la que la proporción de tensioactivos aniónicos y otros tensioactivos es mayor de o igual
a 1:1.

También es ideal que las composiciones no estén encapsuladas.

Aunque no deseemos vernos ligados a teoría alguna se cree que las composiciones de acuerdo con la invención pueden existir satisfactoriamente sin el uso de agentes orgánicos antibacterianos y/o antimicrobianos convencionales, debido a la actividad acuosa máxima relativamente baja de las composiciones. En concreto, se ha encontrado un nivel máximo de actividad acuosa de 0,9, a cuyo nivel o por debajo del mismo, las composiciones cosméticas de acuerdo con la invención son "autoconservantes".

En el contexto de la invención, la "actividad acuosa" (a) de la composición se define como a = p/p_{0}, en la que p es la presión parcial medida de la solución y p_{0} es la presión parcial del agua destilada y desionizada. A no ser que se establezca lo contrario, todas las actividades acuosas están indicadas a la temperatura ambiente. Se pueden encontrar más referencias sobre la actividad acuosa (o humedad relativa, en la que la humedad relativa (HR) = 100 a) en Morris, C. y Leech, R., "Natural and Physical Preservative Systems", Curry, J. "Water Activities and Preservatives", Cosmet. Toilet. 100, 53-55 y Christian, J.H.B., "Reduced Water Activity". En: Silliker, J.H. (ed) "Microbial ecology of Foods", Vol. 1, Academic Press, Nueva York, pp. 170-192.

Además de la actividad acuosa relativamente baja que proporcionan los niveles altos de glicerol en las composiciones tópicas, hemos encontrado que, sorprendentemente, los niveles de glicerol relativamente altos no afectan negativamente a las propiedades espumosas y sensoriales de las composiciones tópicas. Sin embargo, pueden contribuir positivamente a la suavidad del producto.

Las composiciones de acuerdo con la invención tienen una actividad acuosa menor de 0,9, preferiblemente, menor de 0,87, más preferiblemente, menor de 0,85 e, incluso más preferiblemente, menor de 0,81.

Las composiciones cosméticas de acuerdo con la invención comprenden un componente tensioactivo que contiene a su vez un tensioactivo aniónico. El componente tensioactivo contenido en la composición puede ser cualquier combinación de tensioactivos, siempre y cuando comprenda un tensioactivo aniónico y proporcione a la composición un nivel de espuma aceptable. Como tal, el componente tensioactivo de la composición puede comprender, además de jabones de tensioactivos aniónicos, tensioactivos catiónicos, noniónicos, zwiteriónicos y anfotéricos, así como mezclas de los mismos.

Los jabones aptos incluyen éstos con longitudes de cadena de carbonos de C_{8}-C_{24}, ya sean saturados o insaturados, y tienen cualquier catión adecuado, tal como sodio, potasio, amonio o trietilamonio.

Las composiciones de acuerdo con la invención comprenden un tensioactivo aniónico que, preferiblemente, puede seleccionarse entre alquil sulfatos, alquil éter sulfatos, alquil sulfonatos, alquil aril sulfonatos, olefin sulfonatos, acil sarcosinatos, acil tauridas, acil isetionatos, nonoalquil sulfosuccinatos, dialquilsulfosuccinatos, ácidos \alpha-amino N-acilados, alquil carboxilatos, monoalquil fosfatos y dialquil fosfatos, y mezclas de los mismos. Los ejemplos específicos de los tensioactivos aniónicos aptos incluyen:

alquil sulfatos, tales como el lauril sulfato de sodio [p.ej. EMPICOL CX disponible en Albright & Wilson] y lauril sulfato de trietanolamida [p.ej. EMPICOL TL40/T disponible en Albright & Wilson];

alquileter sulfatos, tales como el lauril éter sulfato de sodio [p.ej. EMPICOL ESB70, disponible en Albright & Wilson];

alquil sulfonatos, tales como el alcano (C_{13-18}) sulfonato de sodio [p.ej. HOSTAPUR SAS 30, disponible en Hoechst];

alquilaril sulfonatos, tales como el alquil benceno sulfonato de sodio [p.ej. TEEPOL CM44, disponible en Shell];

olefin sulfonatos, tales como el olefin (C_{5-18}) sulfonato de sodio [p.ej. HOSTAPUR OS, disponible en Hoechst];

acil sarcosinatos, que tienen la estructura: (51)

(51)R^{3} ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

---

\delm{N}{\delm{\para}{CH _{3} }}

--- CH_{2}COOM

en la que R^{3} se selecciona entre alquil C_{6-14}, y

M es un contraión seleccionado entre metales álcali, amonio y amonio substituido tal como el alcanolamonio.

Un ejemplo de acil sarcosinato que tiene la estructura (51) es el lauril sarcosinato de sodio [p. ej.: HAMPSOYL L-95, disponible en Grace].

Acil tauridas, que tienen la estructura (52):

(52)R^{4} ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

---

\delm{N}{\delm{\para}{CH _{3} }}

--- (CH_{2})_{2}SO_{3}M

en la que R^{4} se selecciona entre alquil C_{8-18;}

Un ejemplo de un acil taurida que tiene la estructura (52) es la metil taurina de coco [p. ej.: FENOPEN TC 42, disponible en International Specialty Products].

\newpage

Acil isetionatos, que tienen la estructura (53):

(53)R^{5} ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

--- O --- (CH_{2})_{2}SO_{3}M

en la que R^{5} se selecciona entre alquil C_{8-18;}

Un ejemplo de un acil isetionato que tiene la estructura (53) es el acil isetionato de sodio [p.ej.: JORDAPON C1, disponible en Jordon].

Monoalquil sulfosuccinatos, que tienen la estructura (54):

(54)R^{6} ---

\uelm{O}{\uelm{\dpara}{O}}

--- C --- CH_{2}

\delm{C}{\delm{\para}{SO _{3} M}}

H --- COOM

en la que R^{6} se selecciona entre alquil C_{10-20}.

Los ejemplos de monoalquil sulfosuccinatos que tienen la estructura (54) incluyen:

lauril sulfosuccinato de sodio, [p.ej. EMPICOL SLL, disponible en Albright & Wilson];

alquil sulfosuccinato de magnesio [p.ej. ELFANOL 616 Mg, disponible en Akzo];

lauril etoxisulfosuccinato de sodio [p.ej. EMPICOL SDD, disponible en Albright & Wilson];

etoxisulfosuccinato de monoetanolamida de coco [p.ej. EMPICOL SGG];

lauril poliglicoleter sulfosuccinato de disodio [p.ej. SURTAGENE S30, disponible en CHEM-Y];

polietilenoglicol sulfosuccinato [p.ej. REWOPOL SBFA 30, disponible en REWO];

dialquil sulfosuccinatos, que tienen la estructura (55):

(55)R^{7} ---

\uelm{O}{\uelm{\dpara}{O}}

--- C --- CH_{2}

\delm{C}{\delm{\para}{SO _{3} M}}

H --- COOR^{8}

en la que R^{7} y R^{8} son iguales o diferentes, y se seleccionan entre alquil C_{6-14}.

Un ejemplo de dialquil sulfosuccinato que tiene la estructura (55) es dilauril sulfosuccinato de sodio [p.ej. EMCOL 4500, disponible en Witco];

ácidos amino N-acilados, tales como el lauroil glutamato de sodio [p.ej.: AMISOFT LS-11 (F), disponible en Ajinomoto Co Inc], cocoglutamato de potasio [p.ej.: AMISOFT CK11, disponible en Ajinomoto Co Inc], cocoglicinato de potasio [p.ej.: AMILITE GCK 11F] y cocosarcosinato de potasio.

alquil éter carboxilatos, tales como C_{12-14}O(EO)_{4}OCH_{2}CO_{2}Na [p. ej.: AKYPO RLM 38, disponible en Akzo];

monoalquil fosfatos y dialquil fosfatos, tales como el dioctil fosfato;

En "Surface Active Agents and Detergents" (Vols. I y II), por Schwartz, Ferry y Bergh, se describen otros ejemplos de tensioactivos aniónicos (y de otros tipos de tensioactivos). Los tensioactivos aniónicos preferidos incluyen a los tensioactivos de aminocarboxilato.

En determinadas realizaciones, los tensioactivos aniónicos preferidos incluyen los alquil éter sulfatos, jabones de ácidos grasos, alquil sulfatos, alquil sulfonatos, derivados del ácido isetiónico y mezclas de los mismos. En determinadas realizaciones, los tensioactivos aniónicos no jabonosos preferidos pueden ser los alquil C_{8-}C_{22} no substituidos isetionatos.

La composición de la invención también puede comprender un tensioactivo anfotérico. Los tensioactivos anfotéricos aptos son derivados de los compuestos de amonio, fosfonio y sulfonio cuaternario alifático, en los que los radicales alifáticos contienen de 8 a 18 átomos de carbono, y pueden ser cadenas lineales o ramificadas, y contener además un grupo aniónico solubilizador en agua, tal como el carboxil, sulfonato, sulfato, fosfato o fosfonato.

Los tensioactivos anfotéricos preferidos incluyen:

alquil betainas, que tienen la estructura (58):

(51)R^{1} ---

\melm{\delm{\para}{CH _{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\dpara}{CH _{3} }}

--- CH_{2}COO^{-}

en la que R^{1} es alquil C_{1-16}.

Un ejemplo de una alquil betaina que tiene la estructura (58) es la laurildimetil betaina [p.ej.: EMPIGEN BB, disponible en Albright & Wilson];

alquilamidopropil betainas, que tienen la estructura (59):

(59)R^{1} ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

--- N --- (CH_{2})_{2} ---

\melm{\delm{\para}{CH _{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{CH _{3} }}

--- CH_{2}COO^{-}

Un ejemplo de una alquilamidopropil betaina que tiene la estructura (59) es la cocamidopropil betaina [p.ej.: TEGOBETAIN L7, disponible en Goldschmidt];

alquilanfoglicinatos o alquilanfopropionatos, que tienen la estructura (60):

(60)R^{1} ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

--- N --- (CH_{2})_{2} ---

\melm{\delm{\para}{R ^{111} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{11} }}

--- (CH_{2})_{2}OH

en la que R^{11} se selecciona entre H, CH_{2}COO^{-} y (CH_{2})_{2}COO^{-}, y R^{111} se selecciona entre CH_{2}COO^{-} y (CH_{2})_{2}COO^{-}.

Los ejemplos aptos de los compuestos (60) son cocoanfoglicinato (disponible en International Specialty Products) y cocoanfopropionato;

Sultainas, que tienen la estructura (61)

(61)R^{2} ---

\melm{\delm{\para}{CH _{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{CH _{3} }}

CH_{2} ---

\uelm{CH _{2} }{\uelm{\para}{OH}}

--- CH_{2} --- SO_{3}^{-}

en la que R^{2} se selecciona entre grupos alquil C_{12-16} alquilamido.

Un ejemplo de una sultaina que tiene la estructura (61) es la cocamidopropilhidroxisultaina [p.ej.: CYCLOTERIC BET-CS, disponible en Alcolac).

Otro tensioactivo anfotérico apto es el cloruro de cocoamidopropil trimetil amonio, tal como Empigen CSC, disponible en Albright & Wilson.

Los tensioactivos anfotéricos más preferibles son lauril dimetil betaina y cocamidopropil betaina. Tales tensioactivos anfotéricos pueden contribuir a la formación de espuma de la composición de limpieza cutánea, mejorando la dureza del tensioactivo aniónico.

La composición de la invención también puede comprender un tensioactivo noniónico. Los tensioactivos noniónicos aptos incluyen polioxietileno alquil ésteres, polioxietileno alquil éteres y alquil poliglicosidas.

Un ejemplo apto de polioxietileno alquil éster es aquél que tiene la designación CTFA de Polysorbate 80, que es una mezcla de oleato ésteres de sorbitol y anhídridos de sorbitol condensada con aproximadamente 20 moles de óxido de etileno. También es apto el Polysorbate 20, que es una mezcla de laurato ésteres o sorbitol y anhídridos de sorbitol condensada con aproximadamente 20 moles de óxido de etileno.

El Polysorbate 80 y Polysorbate 20 están comercialmente disponibles como TWEEN 80 y TWEEN 20 respectivamente en ICI Americas.

También es apto para usarlo en las composiciones de la invención el polietileno glicol éter de alcohol C_{9-11} con una media de 8 unidades etoxi, que está comercialmente disponible como NONIDET LE-8T o como SYNPERIONIC 91-8T, y el polietileno glicol éter de alcohol C_{12-15} con una media de 9 unidades etoxi, que está comercialmente disponible como DOBANOL 25-9.

Las alquil poliglicosidas particularmente útiles incluyen las glucosidas de glucosa u oligómeros de glucosa, en las que la cadena alquilo puede ser C_{8-16} y el número medio de unidades de glucosa es de 1 a 2. Un ejemplo apto lo constituye ORAMIX NS 10, que es la glucosida del alcohol graso C_{10-12}, con una media de aproximadamente 1,5 unidades de glucosa.

Es conveniente que el nivel total de tensioactivo presente en la composición sea un nivel del 10 al 50% en peso. Preferiblemente, el nivel total de tensioactivo en la composición es al menos del 12% en peso; más preferiblemente, el nivel de tensioactivo en la composición es menor del 35% en peso. El componente aniónico del contenido de tensioactivo de la composición puede ser típicamente del 40 al 100% del contenido total de tensioactivo de la composición.

Preferiblemente, la proporción entre los tensioactivos aniónicos y los cotensioactivos (i.e., tensioactivo anfotérico y/o noniónico) es mayor de o igual a 1:1.

Ahora se seguirá describiendo la invención sólo a modo de ejemplo.

Ejemplos

Los ejemplos 1 a 3 fueron preparados mediante la simple adición de los componentes de la composición uno a uno con agitación, y contienen combinaciones de un tensioactivo aniónico simple y uno o ambos glicerol y polietileno glicol, (MWt = 4000) como humectantes, a los niveles totales del 30 al 50% en peso del producto. Se muestran las actividades acuosas medidas de estos productos, y son todas menores de 0,9. El ejemplo 4 contiene un sistema tensioactivo aniónico/anfotérico (betaina) con un alto nivel de glicerol, y también muestra una actividad acuosa menor de 0,9. Todas estas composiciones fueron encontradas ser autoconservantes.

La actividad acuosa fue medida utilizando un centro de actividad acuosa Novasina equipado con sensores enRSK/
CK-4. El aparato fue calibrado utilizando un rango estándar de soluciones de sales, e incuba las muestras en recipientes sellados a temperaturas establecidas (en este ejemplo, a 25ºC). Las muestras de análisis fueron colocadas en tazas de plástico, que fueron metidas en un bol, que a su vez, fue sujeto bajo el sensor durante un período de 45 a 60 minutos. Los valores de actividad acuosa pudieron ser entonces leídos del aparato.

	Nivel (% en peso)
Ejemplo Componente	1	2	3	4
Lauril éter sulfato de sodio	-	-	-	12
Amidopropil betaina de coco	-	-	-	6
Coco glicinato de K	20	18	20	-
Glicerol	30	40	30	40
PEG 4000	10	10	-	-
PEG 160 triestearato de sorbitán	-	4	-	-
Caprilato de TEA	-	4	-	-
Agua	- - - - - - - - - - - - - - - - hasta el 100% - - - - - - - - - - - - - - - - -
Actividad acuosa (Aa)	0,803	0,668	0,854	0,778

Los ejemplos 5 y 6 se prepararon similarmente, y contienen un tensioactivo aniónico y una combinación de tensioactivos (betaina) aniónicos/anfotéricos, pero sin el nivel alto de humectantes. Estos dos sistemas tienen actividades acuosas que superan el valor de 0,9, y se encontraron ser no autoconservantes.

\newpage

	Nivel (% en peso)
Ejemplo Componente	5	6
Cocoglicinato de potasio	10	-
Lauril éter sulfato de sodio	-	12
Cocoamidopropil betaina	10	6
Agua	- - - - - hasta el 100% - - - - -
Actividad acuosa (Aa)	0,987	0,987

Además, cuando se sometieron los ejemplos 4 y 6 a una prueba de desafío biológico, siendo desafiados con una mezcla de bacterias Gram-negativas, se encontró que la composición del ejemplo 4 contenía organismos no supervivientes tras 24 horas y 3 días. Por el contrario, se encontró que la composición del ejemplo 6 contenía un alto número de bacterias supervivientes tras 24 horas y 3 días.

Los ejemplos 7 a 10 ilustran los típicos líquidos comerciales de limpieza personal. Todas sus actividades acuosas superan el valor de 0,9, siendo así no autoconservantes. Para evitar el crecimiento bacteriano, estos sistemas deben contener un conservante o estar debidamente envasados para minimizar la contaminación bacteriana.

Ejemplo	Nombre del producto / País	Actividad acuosa
7	Lux Facial wash / Japón	0,968
8	Dove Shower / RU	0,969
9	Dove Body Wash / EE.UU	0,943
10	Nivia Bath Care / Alemania	0,935

Ejemplos 11 y 12

Para demostrar el efecto del alto nivel de humectantes en la suavidad, se prepararon y probaron dos productos como se explica a continuación.

Se preparó un sistema tensioactivo aniónico/anfotérico (SLES/CAPB, proporción de peso 2:1) a un nivel de tensioactivos total del 18%, con y sin el 40% de glicerol. Se llevó a cabo un test de sequedad clínica controlada con los dos productos.

El test de evaluación utilizado fue un test de dos semanas de duración. En la primera semana, se secó la piel utilizando jabón Knights Castille, para luego probar los productos durante la segunda semana. Para producir la sequedad, los miembros del equipo se lavaron cada antebrazo hasta cuatro veces al día utilizando jabón Knights Castille durante 45 segundos, seguido de un aclarado de 15 segundos. Los antebrazos fueron entonces evaluados antes del último lavado de cada día en cuanto a la sequedad y al eritema.

En la segunda semana, 24 miembros del equipo con sequedad en los antebrazos fueron evaluados, y después, lavados utilizando 1 cm^{3} del producto formulado. Los miembros se lavaron cada antebrazo con cada producto durante un total de 45 segundos, cuatro veces al día, excepto el quinto día, en el que se realizaron tres lavados seguidos de aclarados de 15 segundos, y se secaron con palmaditas. Los sitios fueron valorados en cuanto al eritema y a la sequedad inmediatamente antes de cada lavado y dos horas después del tercer lavado del día 5.

Se realizan lecturas corneométricas apoyando cuidadosamente una sonda de conductancia sobre la superficie cutánea durante pocos segundos antes de iniciar la prueba el día 1, al comienzo del test en la segunda semana y, de nuevo, el último día del test. El test proporciona una medida del estado de hidratación de la capa superficial de la piel.

Los resultados demostraron claramente que el producto que contenía glicerol produjo una sequedad significativamente menor según la evaluación visual e instrumental (corneometría).

Claims (3)

1. Una composición líquida de limpieza personal que comprende del 10 al 40% de uno u más tensioactivos aniónicos, del 30 al 50% de glicerol y del 10 al 55% de agua, caracterizada porque la actividad acuosa del producto es menor de 0,9; en la que la composición está libre de agentes antimicrobianos y/o antibacterianos; y en la que la relación entre el tensioactivo aniónico y el otro tensioactivo que puede estar presente es mayor de o igual a 1:1.

2. Una composición de limpieza personal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la composición tiene una actividad acuosa menor de 0,87.

3. Una composición de limpieza personal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la composición es autoconservante.