ES2248396T3

ES2248396T3 - Composiciones de gel de cizalladura.

Info

Publication number: ES2248396T3
Application number: ES01978405T
Authority: ES
Inventors: Charles Rupert Telford Brown; Peter Simon Unilever Res. Port Sunlight CAREW; John Charles Unilever Res. Port Sunlight EKLUND; Peter Lever Faberge FAIRLEY; Jeannette Macia Evans
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: CN1473030A; WO2002036086A1; CN100579502C; GB0026473D0; JP2004512349A; JP3949580B2; MXPA03003262A; US20020085987A1; KR100816581B1; AR031057A1; ATE303787T1; EP1330228A1; BR0115370A; DE60113289D1; US6673371B2; AU2002210529A1; KR20030051756A; EP1330228B1; DE60113289T2

Abstract

Una composición que tiene una forma fluida espesada que comprende: (i) una primera fase (gel de cizalladura) que comprende al menos un polímero que es capaz de formar un gel, dicho polímero está presente en la composición como un gel de cizalladura (es decir, una multiplicidad de partículas de gel separadas que se han formado sometiendo el polímero a cizalladura a la vez que tiene lugar la formación del gel); y (ii) una segunda fase (inmovilizada) que está en forma de partículas o gotitas que comprenden un agente beneficioso para el cabello, en el que al menos alguna de las partículas o gotitas se inmovilizan en al menos una proporción de las partículas del gel de la primera fase (gel de cizalladura).

Description

Composiciones de gel de cizalladura.

Campo de la invención

La invención se refiere a composiciones que tienen una forma fluida espesada, a un procedimiento para su producción y a su uso. De manera particular, la invención se refiere a composiciones que comprenden una fase formada a partir de un tipo particular de gel que se puede usar, por ejemplo, como composiciones para tratamiento del cabello y composiciones de limpieza personal.

Antecedentes y técnica anterior

Los agentes suspensores se emplean de manera común en una variedad de diferentes tipos de composiciones (por ejemplo, en composiciones para tratamiento del cabello) con el fin de mejorar la estabilidad frente a la separación de los componentes, de manera especial la sedimentación de los materiales suspendidos.

Entre los ejemplos de agentes suspensores usados normalmente en las composiciones para tratamiento del cabello se incluyen agentes suspensores cristalinos (tales como diestearato de etilén glicol) y estructurantes inorgánicos (tales como arcillas hinchables). Aunque estos materiales son efectivos para la poner en suspensión la materia particulada pueden afectar de manera adversa el comportamiento de la espuma e impartir una apariencia turbia indeseable a la composición. Además, durante el uso, la composición tiende a codepositarse junto con los ingredientes que se desea deposi-
tar, que puede llevar al deslustrado del cabello debido a un apelmazamiento excesivo y a un comportamiento reducido.

La técnica anterior propone el uso a efectos de suspensión de polímeros hidrófilos que se dispersan en medio acuoso. Se han usado polímeros naturales con este objetivo, y en particular se ha usado goma xantana. Los productos de limpieza personal, de manera especial los champuses que contienen goma xantana se describen por ejemplo en el Documento US-A-5286405 y en el Documento GB-A-2188060. Un problema es que los productos resultantes tienen a menudo una textura "fibrosa" inaceptable y un tacto viscoso.

Una clase de polímeros sintéticos usados a efectos de suspensión son los polímeros de carboxivinilo. Los polímeros de carboxivinilo son polímeros de ácido acrílico solubles de manera coloidal en agua entrecruzados con polialil sacarosa o polialil pentaeritritol, que se pueden obtener bajo la marca comercial CARBOPOL de B F Goodrich. El Documento US 5.635.171 describe un gel transparente o translúcido basado es dicho tipo de polímero en el que el gel se vuelve rígido mediante la incorporación de una cantidad muy pequeña de una solución acuosa de galactomanano (goma carob, guar o tara) Esta rigidez permite la estabilización de las fases suspendidas.

Un problema es, sin embargo, que los polímeros de carboxivinilo del tipo anteriormente descrito pueden ser difíciles de formular debido a, inter alia, su sensibilidad al pH y a la fuerza iónica y a su incompatibilidad con los tensioactivos etoxilados.

Numerosos polímeros de origen biológico, cuando están en solución acuosa, tienen la capacidad de formar geles denominados reversibles, por ejemplo, aquellos que funden cuando se calientan pero revierten a un gel cuando se enfrían a continuación. Un ejemplo bien conocido de un polisacárido que forma geles reversibles es el agar. Una solución acuosa que contiene un pequeño porcentaje de agar es un líquido móvil cuando está caliente, pero cuando se vuelve a enfriar forma un gel con rigidez suficiente para mantener su forma propia. Otros polímeros derivados de manera natural que pueden formar geles reversibles son los carragenatos, furceleranos, gelanos y pectinas.

La formación de geles mediante polisacáridos naturales se produce a partir de la interacción entre las moléculas de polímero. Los geles reversibles funden de manera general en un intervalo de temperaturas o presentan una temperatura de fusión denominada punto del gel. Esta es la temperatura a la cual, con calentamiento lento, se observa que el gel funde mientras desaparece en gran parte esta interacción. De esta manera, por encima del punto del gel, la solución caliente del polímero es móvil. Cuando se enfría por debajo de su punto del gel, la interacción de las moléculas de polímero les permite formar una red continua y ramificada que se extiende a través de la muestra. En contraste con la formación de una red continua y ramificada, otros materiales que espesan el agua lo hacen a través de moléculas que simplemente se enredan de manera transitoria y local.

Se encuentra una descripción de los geles de polisacáridos, que incluye su intervalo de propiedades mecánicas, en "Gels and Gelling" de Allan H Clark que se encuentra en el capítulo 5 de la Physical Chemistry of Foods, Schwartzberg y Hartel, editores, publicada por Marcel Dekker, 1992. En algunos casos se produce histéresis, y no son idénticas las temperaturas de fusión y sedimentación.

La temperatura de fusión de un gel se puede medir de manera adecuada colocando una esfera de acero, que tiene un diámetro de aproximadamente 1 mm, sobre la superficie de una muestra que ha solidificado por completo, aumentando a continuación la temperatura lentamente, por ejemplo en un baño de agua programable. El punto de fusión del gel es la temperatura a la cual la esfera comienza a hundirse a través de la muestra. El equipo para facilitar dichas determinaciones está disponible, por ejemplo un viscosímetro de esfera rodante Physica AMV200 de Antón Paar KG.

Un gel reversible presenta también una temperatura de transición a la cual, tras un aumento lento de la temperatura, toda la ordenación ha desaparecido completamente cuando se observa desde un punto de vista microscópico o macroscópico. Esta temperatura de transición entre el orden y el desorden) se puede medir por medio de la calorimetría diferencial de barrido (DSC). La temperatura de transición de un gel reversible, tal como se mide mediante DSC, coincide normalmente de manera aproximada con la fusión del gel, observable de manera visual.

El Documento EP-A-355908 enseña que se pueden usar polisacáridos que son capaces de formar un gel reversible para formar composiciones fluidas y viscosas aunque móviles sometiendo la composición a cizalladura a la vez que tiene lugar la formación del gel. Las composiciones resultantes se pueden denominar "geles de cizalladura".

Otra vía para formar un gel de cizalladura es usar un gel de proteína en lugar de un gel de polisacárido. Un ejemplo de esto es usar una clase de gel de suero lácteo frío tal como se describe en el Documento US 5.217.741, que es un gel creado a partir de agregados de suero lácteo preformados cuando se cambia el pH o se añade la sal. Esta clase de gel de suero lácteo frío se puede producir como un gel de cizalladura de propiedades similares a la de los geles de cizalladura de polisacáridos.

El Documento EP 0250623 describe la formación de partículas de suero lácteo mediante calentamiento de la solución de suero lácteo bajo cizalladura fuerte para producir un conjunto de partículas pequeñas calientes, que se puede usar como sustituto de la grasa. No se describe que las partículas inmovilicen ningún material, ni se describen como un gel fluido con propiedades de límite elástico aparente.

Hemos encontrado ahora que las composiciones que comprenden una fase continua formada a partir de dichos geles de cizalladura no solo presentan excelente resistencia a la separación de los componentes y a la sedimentación de los materiales suspendidos sino que también se pueden usar para inmovilizar los materiales beneficiosos en el interior de las partículas de gel. "Inmovilización" se usa para describir situaciones en las que los materiales beneficiosos están residentes en el interior de una partícula de gel única y/o en la que los materiales beneficiosos se asocian con la estructura de la matriz del gel. Estos geles de cizalladura de estas composiciones son tolerantes a la presencia de muchos tensioactivos (por ejemplo, en las composiciones de limpieza personal o de tratamiento para el cabello) y pueden, bajo algunas circunstancias, mejorar la liberación de los materiales beneficiosos de las composiciones.

El Documento WO 98/08601 describe composiciones acuosas tales como limpiadores líquidos personales que contienen grandes partículas de hidrogel formadas por dos polímeros solubles en agua diferentes. Las partículas de hidrogel atrapan los agentes beneficiosos insolubles en agua en una red formada por estos dos polímeros. El sistema no es un gel de cizalladura debido a se prepara formando en primer lugar nódulos alargados de gel de polímero que, tras la formación del gel, se cortan/quiebran a continuación hasta el tamaño de partícula de gel deseado. Se necesita el segundo polímero (que es típicamente un polímero acrílico tal como CARBOPOL^{TM} mencionado con anterioridad) para modificar la resistencia del gel con el fin de ayudar a estabilizar el agente beneficioso en el sistema hidrogel del polímero.

El Documento WO 95/12988 se refiere a suspensiones o dispersiones de partículas de biopolímero gelificadas e hidratadas para uso en productos alimenticios o de higiene personal para impartir al producto propiedades de tipo graso. Este sistema no es un gel de cizalladura debido a que la particulación de la materia seca a una temperatura igual o por encima de T (gel) es seguida por la hidratación de las partículas a una temperatura inferior a la de T (gel), el término "T (gel)" denota la temperatura a la cual, tras enfriamiento, una solución acuosa del polímero que concierne, se hace un gel.

El documento WO 99/51193 describe composiciones de tratamiento para el cabello que comprenden una primera fase (gel de cizalladura) y una segunda fase (suspendida). La segunda fase (suspendida) está suspendida en la fase de gel de cizalladura, es decir, entre las partículas de gel en cualquier fluido que esté presente entre las partículas. De esta manera, en este documento, las composiciones se producen formando el gel de cizalladura como una primera etapa y añadiendo a continuación el material de la segunda fase (suspendida) como una segunda etapa. Está claro que en estas condiciones, el material de la segunda fase (suspendida) puede llegar a asociarse con la superficie exterior de las partículas de gel pero no con las partículas de gel que no encapsulan de manera sustancial el material de la segunda fase (suspendida).

El Documento WO 99/26585 describe una composición de limpieza que contiene una emulsión de gotitas de silicona. Las gotitas de silicona contienen una fase dispersada del agente activo particulado sólido, tal como, por ejemplo, pirinetiona de zinc (ZPTO). La fase de silicona es una fase líquida más bien que una fase gel.

El Documento EP-A-0630580 muestra partículas de gelano recubiertas de aceite para uso en artículos alimenticios como sustitutos de la grasa. Las micropartículas se pueden usar para encapsular fármacos, microorganismos o enzimas. Sin embargo no se describe en este documento cómo se pueden formar tales partículas de encapsulación, de otra forma que por vía que por extensión de una composición gelificable fluida que contiene el material que se va a encapsular a través de una aguja hueca u orificio fino. El producto resultante no es un gel de cizalladura.

El Documento WO 98/11877 describe la formación de un polvo seco producido mediante secado por rociado de liposomas encapsulados en gel. El resultado del procedimiento son partículas microencapsuladas no discretas pero con masa homogénea.

El Documento WO 98/500 se refiere a perlas de gel prensables formadas de un agar complejo como vehículos de liberación para la liberación tópica de agentes biológica o cosméticamente activos.

El Documento EP-A-0590538 describe composiciones para tratamiento del cabello en la que los compuestos para el tratamiento del cabello se revisten de un material de cubierta.

El Documento de los Estados Unidos US 5089269 muestra una composición cosmética que comprende microcápsulas que encierran un componente hidrófobo. Las microcápsulas se componen de una película de gelatina hinchada con agua.

El Documento de los Estados Unidos US 5641480 describe composiciones para el cuidado del cabello que contienen compuestos de alquil aldonamida que contienen un heteroátomo y agentes acondicionadores del cabello.

La presente invención proporciona composiciones de gel de cizalladura que comprenden una fase que está inmovilizada en las partículas del gel.

La inmovilización de las sustancias activas en las partículas de gel puede producir que las sustancias tengan una liberación mejorada en el emplazamiento de la acción, por ejemplo liberación controlada y/o liberación más selectiva. También, la fase inmovilizada tiene una tendencia reducida a separarse de la composición.

Resumen de la invención

En un primer aspecto, la presente invención proporciona una composición que tiene una forma fluida espesada que comprende:

(i) una primera fase (gel de cizalladura) que comprende al menos un polímero que es capaz de formar un gel, dicho polímero está presente en la composición en forma de gel de cizalladura (es decir, una multiplicidad de partículas de gel separadas que se han formado sometiendo al polímero a cizalladura a la vez que tiene lugar la formación del gel); y

(ii) una segunda fase (inmovilizada) que está en forma de partículas o gotitas que comprenden un agente beneficioso para el cabello.

en la que al menos parte de las partículas o gotitas están inmovilizadas en al menos una proporción de partículas de gel de la primera fase (gel de cizalladura).

En un segundo aspecto, la invención proporciona un procedimiento para producir la composición de la invención que comprende formar una solución acuosa del polímero, mezclar la solución con partículas o gotitas de uno o más agentes beneficiosos para el cabello, que son substancialmente insolubles en la solución acuosa o sustancialmente inmiscibles con la solución acuosa, y enfriar la solución a una temperatura por debajo de la temperatura de formación del gel aplicando a la vez cizalladura a la composición.

En un tercer aspecto, la invención proporciona el uso de partículas de gel en un gel de cizalladura como matriz para la liberación y/o liberación controlada de una sustancia que está inmovilizada en la matriz, en una composición para tratamiento del cabello.

Descripción detallada y formas de realización preferidas

Primera fase

Gel de cizalladura

En la presente especificación, la expresión "fluido espesado" se usa para denotar una composición con viscosidad mayor que la del agua.

Con el fin que las partículas de gel permanezcan estables en presencia del tensioactivo (que estará presente normalmente en las composiciones para tratamiento del cabello de la invención), será deseable por lo general que el polímero no necesite cationes polivalentes con el fin de formar las estructuras moleculares precursoras que son capaces a continuación de la asociación intermolecular para llevar a cabo la formación de una red de gel. Consiguientemente es deseable que el polímero sea capaz de formar un gel mediante otro procedimiento, disolviendo por ejemplo una concentración suficiente en agua caliente destilada o desmineralizada y dejando enfriar hasta una temperatura suficientemente baja que permita la formación del gel (por ejemplo, una temperatura ambiente de aproximadamente 20ºC). Otros procedimientos de formación del gel incluyen, por ejemplo, cambios de pH (por ejemplo, para la formación de clases de geles de suero lácteo fríos).

Se pueden emplear polímeros que sean dependientes de cationes polivalentes (por ejemplo, alginato o goma gelano) para producir partículas de gel y usarse en composiciones para tratamiento del cabello, siempre que sean estables frente al tensioactivo (empleando por ejemplo una estructura protectora tal como la amilosa, alrededor o en el interior del gel). De manera alternativa, se pueden usar agentes de entrecruzamiento para estabilizar las proteínas o los polisacáridos frente al efecto disruptor de los tensioactivos sobre la estructura del gel.

Las composiciones que constituyen el cuerpo de esta invención se pueden fabricar con un amplio intervalo de viscosidades. En un extremo, las composiciones pueden ser libremente móviles, autonivelantes y vertibles, aunque más espeso que el agua. Por otra parte, se pueden fabricar como líquidos viscosos que se pueden extraer de un contenedor plegable, y que todavía son demasiado viscosas para verter, excepto muy lentamente.

Son de adelgazamiento por cizalladura, lo que puede resultar una propiedad útil en composiciones para el tratamiento del cabello tales como champús y acondicionadores debido a que el usuario puede percibir el producto como espeso y viscoso, y encuentra además éste fácil de aplicar. Una ventaja de los geles de cizalladura viscosos es que son buenos en la retención de la forma que se ha obtenido al escurrir, y se pueden dispensar de esta manera mediante otros procedimientos distintos al vertido simple, tales como a partir de tubos flexibles o deformables que se pueden estrujar.

Si las composiciones se calientan hasta una temperatura por encima de las temperaturas de fusión, las partículas de gel individuales fundirán y no se volverán a formar como partículas separadas en enfriamiento en reposo, pero esto no será problema en el uso ordinario, debido a que los geles reversibles tienen por lo general temperaturas de fusión bien por encima de las temperaturas ambiente normales (por ejemplo, 20ºC). (Los geles irreversibles son estables a la temperatura por definición e incluyen geles de suero lácteo).

La viscosidad de las composiciones que forman el cuerpo de esta invención se pueden medir usando las mismas técnicas que se usan para medir las viscosidades de otras composiciones líquidas espesadas. Un equipo adecuado es el Haake Rotoviscometer^{TM}, otro es el viscosímetro Carri-Med CSL 500^{TM}.

Muchas composiciones de esta invención pueden presentar una viscosidad en un intervalo entre 0,1 Pa.s y 1000 Pa.s a una velocidad de cizalladura de 10 s^{-1} medida a 20ºC.

Típicamente, las partículas de gel en la fase de gel de cizalladura tendrán un tamaño medio (es decir, dimensión máxima) en el intervalo comprendido entre 1 \mum y 1000 \mum, de manera más preferible entre 5 \mum y 100 \mum y de manera más preferible entre 10 y 80 \mum, aunque pueden estar también presentes partículas que tienen tamaños que caen fuera de este intervalo en la fase de gel de cizalladura.

Una ruta para la preparación de las partículas del gel de cizalladura necesarias en esta invención, de acuerdo con el procedimiento de esta invención, parte del suministro de una solución acuosa del polímero, a una temperatura por encima de la temperatura de fusión de gel (y probablemente también por encima de su temperatura de transición del orden al desorden), mezclar la solución con partículas o gotitas de uno o más agentes beneficiosos para el cabello, que son sustancialmente insolubles en, o inmiscibles con, la solución acuosa, enfriar a continuación la solución a una temperatura por debajo de la temperatura de formación del gel, aplicando a la vez la cizalladura a la composición. De manera general, la solución se someterá a cizalladura enfriando a la vez desde, por ejemplo, 10ºC por encima de la temperatura de fusión del gel hasta, por ejemplo, de 10ºC a 20ºC por debajo de la temperatura de formación del gel.

A escala más pequeña, esta preparación se puede llevar a cabo usando un vaso de precipitados y un agitador para proporcionar mezcla vigorosa a la vez que se enfría el contenido del frasco de precipitados.

Hemos preferido llevar a cabo la preparación usando un intercambiador de calor de superficie rascada. Este se puede equipar para operar bajo un vacío parcial para reducir la incorporación de burbujas de aire en la composición cuando tiene lugar la formación del gel.

Otra posibilidad para preparar las partículas de gel es emplear un "Tanque de Agitación" en el que la solución se enfría rápidamente en un dispositivo de cizalladura encamisado equipado con un termómetro.

De manera alternativa, el gel de cizalladura se puede formar proporcionando enfriamiento por medio de hacer pasar la solución y los aditivos a través de un intercambiador de calor de placas. Los intercambiadores de calor de placas son unidades bien conocidas comercializadas por compañías tales como Alfa Laval y APV. En este dispositivo, la solución se transforma en un gel de cizalladura a medida que pasa a través de los canales del intercambiador de calor de placas. La cizalladura se transmite a la solución debido al flujo a través de los canales, más bien que mediante un rotor tal como en los procedimientos descritos anteriormente en esta aplicación. La producción de geles de cizalladura usando el intercambiador de calor de placas puede tener lugar en el modo de recirculación o en el modo de paso único. En el modo de recirculación la solución se bombea desde la base de un tanque discontinuo agitado hasta el intercambiador de calor de placas, y a continuación se mueve de nuevo hacia el tanque de agitación. Esta operación termina cuando la temperatura de todo el lote ha alcanzado el valor deseado, por debajo del punto de gelificación de la solución del polímero. En el modo de paso único, la solución alcanzará la temperatura deseada a la salida del intercambiador de calor. El intercambiador de calor de placas se puede operar en modo paralelo o contracorriente con respecto a la dirección del flujo del medio de enfriamiento. Mediante la instalación de deflectores adecuados se puede operar el intercambiador en configuración de paso único o multipaso, dependiendo del rendimiento de transferencia térmica necesario en la aplicación particular.

Además, el intercambiador de calor de placas se puede operar en serie con un dispositivo de mezclado dinámico en línea, tal como un mezclador Silverson o Dispax. Este dispositivo proporciona la capacidad de romper en pedazos las partículas de gel de cizalladura formadas en el tanque agitado, en el intercambiador de calor con superficie rascada o en el intercambiador de calor de placas. De esta manera, el mezclador dinámico en línea proporciona algún control sobre el tamaño de partícula del gel.

Hemos encontrado que, para muchos polímeros, la formación del gel se inhibe por la presencia del tensioactivo (que normalmente es un componente de las composiciones para tratamiento del cabello), y aún las partículas que se habían ya formado permanecen estables si el tensioactivo se añade a continuación.

Por tanto, si la composición final va a contener un tensioactivo, por lo general será deseable formar las partículas del gel enfriando una solución acuosa del polímero que forma el gel, en ausencia sustancial de tensioactivo, y a continuación añadir el tensioactivo. Una aproximación alternativa es incorporar el tensioactivo a la composición acuosa antes de la etapa de enfriamiento bajo cizalladura, pero esto no es posible para todos los polímeros que forman el gel.

De esta manera, el procedimiento de la invención puede implicar un procedimiento para preparar una composición que comprende un tensioactivo (tal como en una composición de limpieza personal o de tratamiento para el cabello) tal como se ha definido anteriormente, que comprende formar una solución acuosa móvil caliente (por ejemplo, entre 40ºC y 100ºC) del polímero, mezclar la solución con partículas o gotitas de una o más sustancia que son esencialmente insolubles en, o inmiscibles con, la solución acuosa, enfriar la solución hasta su temperatura de gel, sometiendo ésta a cizalladura durante o tras el enfriamiento, e incorporando el tensioactivo posiblemente antes pero preferiblemente después del enfriamiento hasta la temperatura de gel.

Hemos usado satisfactoriamente un intercambiador de calor de superficie rascada a escala de laboratorio, el mezclador ESCO Labor^{TM} que comercializa ESCO Labor, CH-4125, Reihen, Alemania.

Se usan homogeneizadores intercambiadores de calor de superficie rascada (unidades A) y mezcladores de peine (unidades C) con temperatura controlada para la producción comercial de margarina y otros artículos alimenticios untables, y dichos equipos se pueden usar para producir a gran escala las composiciones de esta invención. Harrod proporciona una descripción de dichos intercambiadores de calor en el Journal of Food Process Engineering 9 (1986) páginas 1-62. Entre los suministradores de dichos aparatos se incluyen Armfield Ltd, Ringwood, Hampshire, Inglaterra, Contherm Corporation que es una división del Alfa-Laval Group, USA y APV Projects (Crepaco) Ltd, Crawley, West Sussex, Inglaterra.

Un dispositivo de cizalladura encamisado alternativo que se ha usado de manera satisfactoria para fabricar los geles de cizalladura de la invención es el tanque de agitación (ilustrado en la Fig 1b) que se enfría usando el sistema de enfriamiento Tricool comercializado por Tricool Engineering Limited, Sclent House, 14 Barnes Wallis Road, Segensworth East, Fareham, Hampshire, POE 5TT.

Tras la formación de las partículas del gel, se puede llevar a cabo la adición de tensioactivo o de otros ingredientes, probablemente en forma de líquido concentrado, usando un equipo de mezclado convencional, operando a baja cizalladura. No se debería dejar que la operación de mezclado calentara la composición de manera suficiente para producir la fusión de las partículas del gel. Si es necesario, se debería enfriar la composición que contiene partículas de gel antes y/o durante cualquier operación de mezclado posterior.

Una vía para producir un gel de proteína de cizalladura se ilustra, por ejemplo, mediante el procedimiento de gelificación en frío del suero lácteo. Los geles en frío se producen mediante un procedimiento en dos etapas, la primera implica el calentamiento de la proteína bajo condiciones en las que no gelifique sino que produzca agregados de proteína lineales de tamaño nanométrico. Estos significa normalmente a pH alto o bajo y en ausencia de sal. Se evita que los agregados se agreguen por repulsión electrostática. A continuación se induce la gelificación de los agregados variando las condiciones de la solución para eliminar esta repulsión. Esto se consigue tanto añadiendo sal para seleccionar una carga o por cambio en el pH.

Con el fin de producir un gel de cizalladura de suero lácteo, este procedimiento se lleva a cabo también en dos etapas, pero la segunda etapa de gelificación se lleva a cabo bajo cizalladura. Esta cizalladura se produciría por una variedad de procedimientos tal como se ha descrito más arriba, por ejemplo, "un tanque agitado" o un intercambiador de superficie rascada. Con el fin de inmovilizar un ingrediente en el interior de las partículas de suero lácteo, este se puede añadir a la solución de suero lácteo antes de la etapa de calentamiento inicial, o tras la etapa de calentamiento y antes de la gelificación bajo cizalladura. Esta adición se consigue mezclando la solución con partículas o gotitas de una o más sustancias que son sustancialmente insolubles en, o inmiscibles con, la solución acuosa. La gelificación se induce normalmente mediante un cambio en el pH, por ejemplo, a partir de una solución a pH 7 hasta pH entre 3,5 y 6. De manera preferible, se puede conseguir este cambio añadiendo ácido de manera directa al suero lácteo a la vez que este está bajo cizalladura, o añadiendo un acidificador lentamente, por ejemplo GDL (glucono-\delta-lactona) que cambiará el pH lentamente a la vez que se cizalla la muestra. Se describirán ahora con más detalles los materiales y procedimientos útiles en esta invención, haciendo referencia en la misma a los dibujos que los acompañan:

La Fig. 1a es una sección transversal de un mezclador de laboratorio útil para preparar partículas de gel de cizalladura en un procedimiento discontinuo.

La Fig. 1b muestra una sección transversal de un mezclador alternativo útil para preparar partículas de gel de cizalladura en un procedimiento discontinuo.

La Fig. 2 ilustra en un diagrama los equipos para preparación continua;

La Fig. 3 muestra partículas de piridinotiona de zinc (ZnPTO) inmovilizadas en el interior de partículas de gel de agar cizalladas;

La Fig. 4 ilustra los niveles de deposición de ZnPTO en una composición para el tratamiento del cabello de la invención en comparación con las composiciones de la técnica anterior y las composiciones de ZnPTO que no están inmovilizadas realmente en el interior de los diferentes geles cizallados, pero está en forma libre entre el agar de las partículas de gel cizalladas; y

Las Fig. 5 y 6 son imágenes de aumento bajo y alto, de manera respectiva, de partículas de gel de agar cizalladas que contienen gotitas de aceite de silicona.

La Fig 7 muestra aceite de silicona inmovilizado en un gel cizallado de agar con resistencia de gel baja.

La Fig. 8 muestra ZnPTO (1%) inmovilizado en el interior de partículas de gel cizalladas de carragenato K (0,5%).

La Fig. 9 muestra aceite de silicona (0,5% activo, DC2-1669) inmovilizado en el interior de partículas de gel cizalladas de carragenato K (0,5%).

La Fig. 10 ilustra una línea micro-votator para producir partículas de gel cizalladas de suero frío.

El equipo que se muestra en la Fig. 1a puede ser un homo mezclador TK AEI. Este tiene un recipiente de contención 10 con paredes interiores y exteriores separadas entre sí para dejar circular un refrigerante a través del espacio entre ellas. El recipiente tiene un cierre superior 12. El rotor 14 en el interior del recipiente se extiende a través del cierre superior 12 y se conecta a un motor de impulsión 16. El rotor 14 rodea un estator fijo central 18. Los deflectores 20, 22 se proyectan entre el rotor 14 y el estator 18 de manera respectiva. El homogeneizador 23 se sitúa a un extremo del estator 18. Cuando se hace girar el rotor 14, el líquido en el interior del recipiente 10 se somete a cizalladura mediante el movimiento del rotor 14 y sus deflectores 20 con relación al estator 18 y sus deflectores 22. De manera adicional los flaps 24 (fabricados de manera preferible de politetrafluoroetileno) que se proyectan desde el rotor 14 rasgan la pared interna del recipiente 10. El cierre superior 12 incluye el suministro a 26 para la conexión con una bomba de vacío. Se proporcionan juntas herméticas al aire entre el rotor 14 y el cierre superior 12. Consiguientemente se puede aplicar el vacío en el interior del recipiente 10 a través de la conexión 26. El agua fluye en la entrada 28 y sale por la salida
30.

Con el objetivo de fabricar una composición de acuerdo con la invención usando este equipo, se colocó en el recipiente una solución acuosa de polímero, se calentó la anterior hasta su temperatura de gel y se mezclaron de manera uniforme con la solución las partículas o gotitas que contienen el material que forma la segunda fase (inmovilizada) de la composición. El cierre superior 12 se coloca a continuación sobre el recipiente, y los contenidos del recipiente se enfrían mediante circulación del refrigerante a través de la entrada 28 y de la salida 30 a través del espacio entre las paredes del recipiente. Al mismo tiempo se hace girar el rotor y se aplica el vacío a la conexión 26 de manera que tiene lugar el enfriamiento de los contenidos del recipiente bajo condiciones de cizalladura, a la vez que la succión a través de la salida de aire 26 evita la formación de burbujas de gas.

En consecuencia, a medida que los contenidos se enfrían por debajo del punto de gel, se forma una multiplicidad de pequeñas partículas de gel. Una vez los contenidos del recipiente se han enfriado por debajo de la temperatura de gel y se han formado estas partículas, se puede mezclar el tensioactivo con los contenidos del recipiente bien eliminando el cierre superior y añadiendo un concentrado líquido del tensioactivo al recipiente 10, o transfiriendo los contenidos del recipiente 10 y también el tensioactivo a un mezclador separado.

La Fig. 1b muestra un tanque de agitación que se puede usar en un procedimiento alternativo por el que se pueden producir geles de cizalladura. Este tiene una célula de contención 5 (por ejemplo, de vidrio) (por ejemplo 300 ml de volumen) que se rodea por una camisa con temperatura 7 a través de la cual fluye el agua desde 6 a 3. Un agitador de palas 2 en el interior del recipiente se extiende a través de la tapa sellada 9 y se conecta a un motor de impulsión 1. Los deflectores 8 (por ejemplo, de o recubiertos con TEFLON^{TM}) se extienden desde el agitador de palas. Una sonda de temperatura 9a mide la temperatura de la mezcla 4.

La Fig. 2 ilustra una forma preferida de equipo constituida por diversas piezas individuales de equipo conectadas conjuntamente por una tubería.

Se prepara una solución acuosa caliente del polímero y se mantiene en un recipiente de suministro T1. Este se libera mediante una bomba adecuada P1 a un intercambiador de calor de superficie rascada A1 que está en forma de un cilindro a través del cual la solución de polímero fluye y que se rodea por una camisa para el refrigerante. En el interior de este intercambiador de calor se localiza un eje de gran diámetro equipado con cuchillas de rasgado con muelles cargados para mantenerlas contra la superficie interior de la pared del recipiente cilíndrico. La rotación de este eje central mediante un motor aplica la cizalladura a la solución del polímero cuando este pasa a través del intercambiador de calor A1.

A medida que la solución del polímero pasa a través del intercambiador de calor A1 se enfría por debajo de su temperatura de gel bajo condiciones de cizalladura y esto lleva a la formación de las partículas de gel en una fase acuosa continua. La composición resultante pasa desde el intercambiador de calor A1 a un segundo intercambiador de calor A2 que es similar excepto que opera a una velocidad menor. Este se usa para enfriar la composición más.

A continuación la composición fluye a un mezclador C que, de manera similar a las unidades A1 y A2 lleva a cabo una función de intercambio de calor. Sin embargo, en el interior de esta unidad C existen deflectores estacionarios que se proyectan hacia el interior entre las paredes del intercambiador de calor y un motor de impulsión central con un eje de diámetro pequeño que soporta deflectores adicionales que se proyectan entre los deflectores estacionarios de la pared del cilindro. No existen rascaduras en este dispositivo. Aquí, la composición que se mezcla con la solución de tensioactivo se libera desde un recipiente de suministro T2 por medio de una bomba adecuada P2. La mezcla que abandona el mezclador de alta velocidad C es una composición de acuerdo con la presente invención. Puede ser conveniente enfriar esta mediante el paso a través de un intercambiador de calor de superficie rascada A3 adicional que opera a baja velocidad antes de que la composición se libere como producto terminado o se empaquete en contenedores.

Las bombas P1 y P2 se pueden proporcionar de manera conveniente como canales separados de una bomba de pistón proporcionado, que es una vía conveniente para asegurar que se liberan las proporciones constantes de cada uno de los tanques T1, T2.

Los equipos de mezclado, las bombas y los intercambiadores de calor de superficie rascada usados en equipos tales como los anteriores pueden ser de los tipos que se usan de manera acostumbrada en la producción de margarina y otros comestibles untables. Otro nombre para la combinación de los intercambiadores de calor de superficie rascada y los dispositivos de mezclado que proporcionan el flujo en pistón del material es un "votator". Estas piezas de equipos se pueden fabricar en un intervalo de tamaños que se extiende desde unidades pequeñas que pueden ser adecuadas para pruebas de laboratorio hasta una planta de producción a gran escala. Entre los fabricantes de dichos equipos se incluyen Armfield Ltd., Contherm Corporation y APV Projects (Crepaco) Ltd, mencionados anteriormente.

Se pueden también concebir otros diseños de plantas capaces de reunir los requerimientos esenciales de las soluciones de polímeros enfriados mediante un procedimiento de gelificación que aplica a la vez fuerzas de cizalladura sustanciales a todo el fluido, y entran dentro del alcance del procedimiento de esta invención.

Tipos de polímeros

Las composiciones de esta invención contienen un polímero capaz de formar un gel. Es deseable que el polímero sea capaz de formar un gel sin necesitar que esté presente una sal metálica. (Los polímeros que requieren la presencia de sales iónicas como prerrequisito para la formación del gel son aptos para desestabilizarse por el tensioactivo, incluso si se forman como partículas del gel de cizalladura). De manera general, esto significa que dicho polímero, disuelto en agua desmineralizada a alguna concentración entre un 0,04 y un 10% en peso formará un gel sobre la solución de enfriamiento sin agitación a partir de una temperatura elevada de por ejemplo, alrededor de la temperatura de disolución a 10-20ºC menos que la temperatura de formación del gel (por ejemplo, 20ºC a 90ºC durante 24 horas).

En este ensayo de formación del gel, un polímero puede formar o no formar un gel a cada concentración en el intervalo entre 0,04% y 10% en peso. Con algunos polímeros, no son alcanzable concentraciones tan altas como un 10% en peso. Algunos polímeros pueden formar geles sin permanencia durante un período tan largo como 24 horas.

El polímero se selecciona de manera preferible entre el grupo constituido por polisacáridos, proteínas y las mezclas de los mismos. De manera más preferible el polímero se selecciona entre carragenato, furcelarano, pectina, alginato, agar, gelano, glucomananos (por ejemplo, Konjac), galactomananos (goma de semilla de algarroba, guar), xantana, celulosas modificadas, glucanos (por ejemplo, almidones, cuajo), gelatina, proteína de suero y las mezclas de los mismos; de manera más preferible agar, carragenato o proteína de suero.

El polímero que es capaz de formar un gel tendrá usualmente uno o más polisacáridos (por ejemplo, derivados de manera natural).

Un polisacárido que se puede usar es el agar, que por supuesto es bien conocido como medio de crecimiento para microorganismos in vitro.

La agarosa es un polisacárido lineal, básicamente construido a partir de residuos de \beta-1,3 galactosa que alternan con residuos de \alpha-1,4 galactosa. La última está presente como 3,6 anhídridos y son los enantiómeros L.

Asimismo la agaropectina tiene residuos de \beta-1,3 galactosa que alternan con residuos de \alpha-1,4 galactosa, pero incluye residuos de sulfato, piruvato y/o ácido glucurónico.

El término agar cubre una familia de polímeros que contienen agarosa y/o agaropectina, es decir, polímeros con estructura de espina dorsal que contienen residuos de 1,3-D-galactosa y 1,4-L-galactosa de manera alternante.

El agar se extrae de ciertas especies de algas rojas, principalmente en Japón. Se proporciona una descripción del agar por Tetsujiro Matsuhashi en el Capítulo 1 de "Food Gels" editado por Peter Harris, Elsevier, 1990.

Otra clase de polisacárido que se puede usar son los carragenatos kappa. Los carragenatos son una clase de polisacáridos que se producen en algunas otras especies de algas rojas. Son polisacáridos lineales construidos a partir de residuos alternantes de \beta-1,3-y \alpha-1,4 galactosa enlazadas. Los residuos 1,4-enlazados son el enantiómero D y algunas veces se presentan como el 3,6-anhídrido. Muchos de los residuos de galactosa están sulfatados.

Se han descrito numerosas estructuras de carragenatos y están disponibles materiales comerciales que se aproximan a las estructuras ideales. Sin embargo, se producen variaciones entre estas estructuras dependiendo de la fuente de carragenato y el tratamiento de este tras la extracción.

Se proporciona una descripción de los diferentes tipos de carragenatos en "Carrageenans" de Norman F Stanley que está en el Capítulo 3 de "Food Gels", mencionado anteriormente.

El carragenato kappa se sulfata en los residuos 1,3-enlazados de galactosa, pero no sobre los residuos 1,4-enlazados. El carragenato iota se sulfata sobre ambos residuos. El carragenato lambda tiene dos grupos sulfato sobre los residuos 1,4.enlazados y un grupo sulfato sobre el 70% de los residuos 1,3-enlazados.

Se pueden usar otros tipos de carragenato en mezclas con el kappa. Las soluciones acuosas del carragenato iota existen como geles reversibles, pero parece que estos son semicurativos. Se puede usar el carragenato iota para formar composiciones de acuerdo con esta invención, pero las composiciones se llenan de grumos durante el almacenamiento debido a la propiedad semicurativa de los geles de carragenato iota, y de esta manera para esta invención es deseable usar carragenatos kappa o mezclas de kappa e iota.

Los carragenatos lambda no forman geles en su propia solución acuosa debido a que su mayor densidad de carga inhibe la asociación entre moléculas y el consiguiente estructuramiento en líquidos. Sin embargo, algunos carragenatos lambda se pueden incluir en mezclas con kappa, o pueden estar presentes como impureza en los suministros comerciales de los carragenatos kappa o iota.

Si se incluye el carragenato lambda en una mezcla de carragenatos, la mezcla puede contener una mayoría (más de uno y medio del polisacárido) de carragenatos kappa o kappa e iota con una proporción minoritaria de carragenato lambda.

Otro polímero que se puede usar es el furcelarano. El furcelarano se similar al carragenato kappa, pero está solo parcialmente sulfatado sobre los residuos 1,3- enlazados con galactosa.

Un polímero de origen bacteriano que se puede usar es el gelano. Es el polímero de una unidad repetida de tetrasacárido que contiene residuos de glucosa, ácido glucurónico, y ramnosa. Existe alguna sustitución con grupos acilo pero estos se eliminan a menudo durante la producción para dar un acil gelano bajo. Los gelanos son el tema del capítulo 6 por G R Saunderson en el "Food Gels" mencionado anteriormente.

Otra posibilidad es usar un gel denominado sinérgico que se basa en la interacción de dos tipos de polímeros. En general estos se pueden formar a partir de un polisacárido que es un glucomanano con secuencias de residuos de manosa en su cadena de polímero, tal como una goma de semillas de algarroba o goma guar, y un segundo polímero que es xantana o carragenato.

Una posibilidad adicional es usar almidón, de manera especial amilosa, en las mezclas con polímeros que dependen de una sal metálica para su gelificación.

Otros polímeros incluyen proteínas, tales como, por ejemplo, gelatina o geles de proteína de suero.

Es posible incluir un agente espesante adicional, tal como una pequeña concentración de goma xantana, cuajo, almidones o celulosas modificados en la composición en adición a partículas de gel. Esto puede ser posible si se añade después que se han formado las partículas de gel junto con el tensioactivo.

Los polímeros capaces de formar un gel pueden constituir entre un 0,04 y un 10% en peso de la composición total, a menudo entre un 0,1 y un 5% en peso.

De manera general, la viscosidad de una composición de gel de cizalladura de acuerdo con esta invención puede aumentar con la concentración del polímero contenido en éste.

La viscosidad puede verse afectada también por el tamaño y la forma de las partículas del gel, que se ve afectada a la vez por las condiciones usadas para aplicar la cizalladura durante el enfriamiento. De manera general, las combinaciones de las velocidades variables de enfriamiento y las velocidades diferentes del rotor durante el cizallamiento permiten la optimización de la uniformidad de la dispersión de partículas, las propiedades suspensoras y la viscosidad, debido posiblemente a que las formas de las partículas del gel pueden variar entre formas esféricas y filamentosas.

Electrolito no tensioactivo

Aunque se desea por lo general que el polímero sea capaz de formar un gel sin la participación de especies iónicas, algunos polímeros que son capaces de formar un gel en agua destilada o desmineralizada, no obstante, forman geles de mayor viscosidad si está presente algún electrolito. De manera notable, la viscosidad de las dispersiones de gel de carragenato Kappa aumentan por la presencia de iones de potasio y la viscosidad de las dispersiones de gel de agar aumenta en presencia de iones de calcio. Consiguientemente, una solución de polímero que se enfría bajo cizalladura para formar las partículas del gel tal como se requiere para esta invención puede incluir el electrolito para mejorar la fuerza de las partículas del gel resultante. La cantidad requerida del electrolito puede ser un pequeño porcentaje del producto, por ejemplo un 1%.

Segunda fase

Inmovilizada

La fase inmovilizada en las composiciones de la invención puede comprender cualquier agente beneficioso para el cabello que se desea incorporar de manera usual en las composiciones. De manera preferible, el material de la fase inmovilizada requiere algún grado de estabilización en la composición frente a la fase de separación y sedimentación bajo condiciones normales de almacenamiento, o los beneficios procedentes de la segregación aparte de otros componentes de la formulación, o beneficios a partir de la liberación mejorada cuando se inmoviliza.

La fase inmovilizada está en forma de partículas de sólidos insolubles o gotitas de líquidos inmiscibles, al menos algunas de las cuales se inmovilizan en el interior de las partículas del gel. De manera preferible al menos un 50% en peso, de manera más preferible al menos un 75% en peso, y lo más preferible al menos un 95% en peso, de los sólidos insolubles o líquidos inmiscibles en la composición están inmovilizados en las partículas de gel. Las partículas de gel pueden contener en promedio una partícula o gotita de la fase encapsulada o, de manera preferible, una pluralidad de partículas o gotitas. Las partículas o gotitas se pueden asociar también con la superficie externa de las partículas del gel, auque es esencial que al menos una proporción de las mismas resida en el interior de las partículas del gel.

Las partículas o gotitas de la fase inmovilizada tienen de manera preferible un tamaño medio (es decir, su dimensión máxima) en el intervalo de entre 0,002 \mum a 50 \mum, de manera preferible entre aproximadamente 0,01 \mum y 10 \mum, aunque es esencial que las partículas o gotitas sean más pequeñas en tamaño que el de las partículas del gel de la fase de gel de cizalladura.

La fase inmovilizada es sustancialmente insoluble (en el caso de las partículas sólidas) o inmiscible con (en el caso de las gotitas líquidas) que la fase de gel inmovilizado y la solución acuosa a partir de la cual están formados. Por tanto, la fase inmovilizada tendrá normalmente una solubilidad en agua de menos de aproximadamente 0,05 g/l (de manera preferible menos de aproximadamente 0,01 g/l) a 20ºC.

La identidad de la fase inmovilizada dependerá de la naturaleza de la composición particular. Sin embargo, la fase inmovilizada está constituida por o comprende un agente beneficioso para el cabello. El término agente beneficioso para el cabello incluye materiales que pueden proporcionar un beneficio al cabello y/o el cuero cabelludo y/o la piel (de manera preferible el cabello y/o el cuero cabelludo) así como aquellos materiales que se incorporan de manera beneficiosa en los productos de tratamiento para el cabello (por ejemplo, agentes estético). Los agentes beneficiosos para el cabello incluyen agentes condicionantes y agentes activos sólidos tal como se ha definido anteriormente en el presente documento.

Tercera fase

Suspendida

La primera fase (gel de cizalladura) puede comprender una tercera fase (suspendida) suspendida en ella, tal como se describe en el Documento WO 99/51193. La tercera fase (suspendida) y, en cualquier composición particular, puede ser la misma tal como, o diferente de, el material de la segunda fase (inmovilizada).

Composiciones del producto Composiciones para el cuidado personal

En una forma del producto, la composición puede ser una composición para la limpieza personal. Normalmente, la composición para la limpieza personal puede contener uno o más tensioactivos. La fase inmovilizada en las composiciones para la limpieza personal de la invención puede comprender uno o más agentes acondicionadores, agentes estéticos y agentes activos sólidos descritos anteriormente en el presente documento en relación con las composiciones para tratamiento del cabello de la invención. De manera alternativa, se pueden incorporar otros materiales sólidos y/o líquidos activos que se aplican de manera beneficiosa a la piel en las composiciones para limpieza personal de la invención.

Composiciones para tratamiento del cabello

De manera preferible, las composiciones de la invención son composiciones para el tratamiento del cabello y la fase inmovilizada y, cuando están presentes, la tercera fase suspendida es un agente beneficioso para el cabello seleccionado entre una o más de las siguientes clases de material:

Agentes acondicionadores

Tal como se usa en el presente documento, el término "agente acondicionadores" incluye cualquier material que se use para proporcionar un beneficio acondicionador particular para el cabello y/o la piel. Por ejemplo, en composiciones para uso en la limpieza del cabello, los materiales adecuados son aquellos que liberan uno o más beneficios relacionados con el brillo, blandura, capacidad de peinarse, manejo en húmedo, propiedades antiestáticas, protección frente al daño, cuerpo, volumen, posibilidad de dar estilo y posibilidad de manejo.

Los agentes acondicionadores preferidos para uso en la presente invención incluyen siliconas emulsificadas, usadas para impartir por ejemplo beneficios acondicionadores de humedad y sequedad al cabello tales como blandura, tacto suave y facilidad en la capacidad de peinarse.

Están disponibles diversos procedimientos para fabricar emulsiones de partículas de silicona para uso en la invención y son bien conocidos y documentados en la técnica.

La viscosidad de la propia silicona (no de la emulsión de la composición de limpieza final) oscila de manera preferible entre 10.000 cps y 5 millones de cps. La viscosidad se puede medir por medio de un viscosímetro capilar de vidrio tal como se explica de manera adicional en el Dow Corning Corporate Test Method CTM004 de 20 de Julio de 1970.

Las siliconas adecuadas incluyen polidiorganosiloxanos, de manera particular polidimetilsiloxanos que tienen la designación por parte de la Cosmetics & Toiletries Formulatory Association (CTFA) de dimeticonas. Un ejemplo es un fluido de dimeticona que tiene una viscosidad de hasta 100.000 centistokes a 25ºC, que está disponible de manera comercial dela General Electric Company como la serie Viscasil^{TM} y de Dow Corning como la serie DC 200^{TM}.

Las siliconas aminofuncionales que tienen la designación amodimeticona de la CTFA, son también adecuadas para uso en las composiciones de la invención, como son polidimetil siloxanos tienen grupos terminales hidroxilo, que tienen la designación de la CTFA dimeticonol.

Son también adecuadas las gomas de silicona. "Goma de silicona" denota polidiorganosiloxanos que tienen un peso molecular de entre 200.000 a 1.000.000, y los ejemplos específicos incluyen gomas de dimeticona, gomas de dimeticonol, copolímeros de polidimetil siloxano/difenil/metilvinilsiloxano, copolímeros de polidimetilsiloxano/metilvinilsilo-
xano y las mezclas de los mismos. Los ejemplos incluyen aquellos materiales descritos en la Patente de los Estados Unidos Nº 4.152.416 (Spitzer) y en las General Electric Silicone Rubber Product Data Sheet SE 30, SE 33, SE 54 y SE 76.

Son también adecuadas para el uso en la presente invención las gomas de silicona que tienen un grado ligero de entrecruzamiento, como las descritas por ejemplo en el Documento WO 96/31188. Estos materiales pueden impartir cuerpo, volumen y posibilidad de dar estilo al cabello, así como un buen acondicionado en seco y en húmedo.

Las siliconas emulsificadas preferidas para uso en las composiciones de la invención tienen un tamaño medio de partícula de silicona en la composición de menos de 100, de manera preferible menos de 30, de manera más preferible menos de 20 micrómetros, lo más preferible de menos de 10 micrómetros.

El tamaño de partícula se puede medir por medio de una técnica de dispersión de luz láser usando un 2600D Particle Sizer de Malvern Instruments.

Están disponibles emulsiones de silicona adecuadas para uso en la invención en forma preemulsificada. Esto se prefiere de manera particular debido a que se puede incorporar la emulsión preformada en la composición de limpieza mediante mezclado simple.

Los ejemplos de emulsiones preformadas adecuadas incluyen emulsiones DC2- 1766 y DC2-1784, disponibles de Dow Corning. Estas son emulsiones de dimeticonol. Están también disponibles gomas de silicona entrecruzada en forma preemulsificada, que es ventajosa por facilidad de formulación. Un ejemplo preferido es el material disponible de Dow Corning como DCX2-1787, que es una emulsión de goma de dimeticonol entrecruzada.

La cantidad de silicona incorporada en las composiciones de la invención depende del nivel deseado de acondicionadores y del material usado. Una cantidad preferida está entre 0,01 y aproximadamente 10% en peso de la composición total aunque estos límites no son absolutos. El límite inferior se determina mediante el nivel mínimo para alcanzar el acondicionamiento y el límite superior mediante el nivel máximo para evitar producir el cabello y/o la piel inaceptablemente grasientos. Hemos encontrado que una cantidad de silicona de entre un 0,5 a un 1,5% en peso de la composición total, es un nivel particularmente adecuado.

Una clase preferida adicional de agentes acondicionadores son los materiales de hidrocarburo de per-alqu(en)ilo, usados para mejorar el cuerpo, volumen y posibilidad de dar estilo al cabello.

Los Documentos EP 567 326 y EP 498 119 describen materiales de hidrocarburo de peralqu(en)ilo adecuados para impartir la posibilidad de dar estilo y mejorar el cuerpo del cabello. Los materiales preferidos son materiales de poliisobutileno disponibles de Presperse, Inc. bajo el nombre comercial de PERMETHYL.

La cantidad de material de hidrocarburo de per-alqu(en)ilo incorporado en las composiciones de la invención depende del nivel de mejora del cuerpo y el volumen deseado y del material específico usado. Una cantidad preferida está entre un 0,01 y aproximadamente un 10% en peso de la composición total auque estos límites no son absolutos. El límite inferior se determina mediante el nivel mínimo para alcanzar un efecto de mejora del cuerpo y el volumen y el límite superior mediante el nivel máximo para evitar producir la rigidez inaceptable del cabello. Hemos encontrado que una cantidad de material de hidrocarburo de per-alqu(en)ilo de entre un 0,5 a un 2% en peso de la composición total es un nivel particularmente adecuado.

Agentes activos sólidos

Los ejemplos de agentes activos sólidos típicos incluyen antimicrobianos tales como sales de metales pesados de piridinotiona (conocidas también en la técnica como "piritionas"), de manera especial piridinotiona de zinc, y otros antimicrobianos como climbazol, azufre, piroctona olamina, octopirox, disulfuro de selenio y ketoconazol. Estas sustancias tienen normalmente un diámetro medio de partícula de entre aproximadamente 0,2 y aproximadamente 50 micrómetros, de manera preferible entre aproximadamente 0,4 y aproximadamente 10 micrómetros. Estos agentes activos sólidos son los materiales preferidos para la fase inmovilizada. Aunque los materiales pueden tener efectos sobre la piel y/o el cuero cabelludo, son entendidos por aquellas personas expertas en la técnica por ser útiles en las composiciones para tratamiento del cabello para tratar la caspa (por ejemplo, champús anticaspa) y se abarcan dentro del término "agente beneficioso para el cabello", tal como se usa en el presente documento.

Cuando el agente sólido activo es un agente antimicrobiano, tal como la piridinotiona de zinc, esta se puede emplear de manera adecuada en la composición en una cantidad de entre un 0,001% y aproximadamente un 1% en peso de la composición total.

Otros agentes activos sólidos adecuados incluyen partículas de pigmento, tales como tintes o colorantes sólidos adecuados para aplicación al cabello, y coloides metálicos.

Agentes estéticos

Las composiciones para tratamiento del cabello tales como champús y acondicionadores, y algunas composiciones para limpieza personal, están frecuentemente opacificadas o perladas para mejorar el atractivo para los consumidores.

Los ejemplos de agentes opacificantes incluyen alcoholes grasos altos (por ejemplo, cetilo, estearilo, araquidilo y behenilo), ésteres sólidos (por ejemplo, palmitato de cetilo, laureato de glicerol, estearato de estearamida MEA), amidas grasas de alto peso molecular y alcanolamidas y diversos derivados de ácido graso tales como los ésteres de propilén glicol y polietilén glicol. Los materiales inorgánicos usados para opacificar las composiciones para el tratamiento del cabello incluyen silicato de magnesio aluminio, óxido de zinc, y dióxido de titanio.

Los agentes perlificantes forman normalmente cristales delgados de tipo plaquita en la composición, que actúan de manera similar a espejos diminutos. Proporcionan el efecto de lustre de perla. Algunos de los agentes opacificantes relacionados anteriormente puede cristalizar también como agentes perlificantes, dependiendo del medio en el que se usan y de las condiciones empleadas.

Los agentes perlificantes típicos se pueden seleccionar entre los ácidos grasos C16-C22 (por ejemplo, ácido esteárico, ácido mirístico, ácido oleico y ácido behénico, ésteres de ácidos grasos C16-C22 con alcoholes y ésteres de ácidos grasos C16-C22 que incorporan dichos elementos como unidades de alquilén glicol. Las unidades de alquilén glicol adecuadas pueden incluir etilén glicol y propilén glicol.

Sin embargo, se pueden emplear glicoles de alquileno de longitud de cadena más alta. Los glicoles de alquileno de longitud de cadena más alta adecuados incluyen polietilén glicol y polipropilén glicol.

Los ejemplos son mono o diésteres de polietilén glicol de ácidos grasos de C16-C22 que tienen entre 1 y 7 unidades de óxido de etileno, y ésteres de etilén glicol de ácidos grasos de C16-C22. Los ésteres preferidos incluyen diestearatos de polietilén glicol y diestearatos de etilén glicol. Los ejemplos de diestearatos de polietilén glicol comercialmente disponibles son EUPERLAN PK900 (ex Henkel) o GENAPOL TS (ex Hoescst). Un ejemplo de un diestearaato de etilén glicol es EUPERLAN PK3000 (ex Henkel).

Otros agentes perlificantes incluyen alcanolamidas de ácidos grasos que tienen entre 16 y 22 átomos de carbono, (por ejemplo monoetanolamida esteárica, dietanolamida esteárica, monoisopropanolamida esteárica y estearato de monoetanolamida esteárica); ésteres de cadena larga de ácidos grasos de cadena larga (por ejemplo, estearato de estearilo, palmitato de cetilo); ésteres de glicerilo (por ejemplo, diestearato de glicerilo), ésteres de cadena larga de alcanolamidas de cadena larga (por ejemplo, diestearato de estearamida DEA, estearato de estearamida MEA), y dimetil amino óxidos de alquilo (C18-C22) (por ejemplo, dimetil amino oxido de estearilo).

Los agentes perlificantes adicionales adecuados incluyen materiales inorgánicos tales como pigmentos nacarados basados en la mica mineral natural. Un ejemplo es la mica recubierta de dióxido de titanio. Las partículas de este material pueden variar en tamaño desde 2 a 150 micrómetros de diámetro. De manera general, las partículas más pequeñas proporcionan un aumento de la apariencia perlada, mientras que las partículas que tienen un diámetro de partícula más grande darán como resultado una composición brillante.

Las partículas de mica recubiertas de dióxido de titanio adecuadas son aquellas que se comercializan bajo los nombres comerciales TIMIRON (Merck) o FLAMENCO (Mearl)

El nivel de agentes opacificante o perlificante empleados en las composiciones de la invención está de manera general entre un 0,01 y un 20%, de manera preferible un 0,01 y un 5%, de manera más preferible entre un 0,02 y un 2% en peso de la composición total.

Las burbujas de gas (por ejemplo, aire) representan otro tipo de fase suspendida que se puede introducir en una composición para tratamiento del cabello con objetivos estéticos. Cuando se dispersan de manera homogénea y uniformemente dimensionada en la composición, puede mejorar el atractivo para el consumidor - una aplicación típica es una composición transparente o translúcida tal como un gel que posibilite dar estilo al cabello.

Forma del producto

Se pueden formular composiciones para tratamiento del cabello de la presente invención como emulsiones transparentes u opacas, lociones, cremas, pastas o geles. Las formas del producto particularmente preferidas son los champuses, acondicionadores y los geles que posibilitan dar estilo al cabello.

Composiciones de champú

Una composición para tratamiento del cabello particularmente preferida de acuerdo con la invención es una composición de champú.

Dicha composición de champú comprenderá uno o más tensioactivos para la limpieza que sean cosméticamente aceptables y adecuados para la aplicación tópica al cabello. Los tensioactivos adicionales pueden estar presentes como un ingrediente adicional sin son suficientes para los objetivos de limpieza y no se proporcionan como emulsificantes para cualquier componente emulsificado de la composición, por ejemplo, las siliconas emulsificadas. Se prefiere que las composiciones de champú de la invención comprendan al menos un tensioactivo adicional (de manera adicional al usado como agente emulsificante) para proporcionar una limpieza beneficiosa.

Los tensioactivos de limpieza adecuados, que se pueden usar de manera individual o en combinación, se seleccionan entre los tensioactivos aniónicos, anfóteros y zwitteriónicos, y las mezclas de los mismos. El tensioactivo de limpieza puede ser el mismo tensioactivo tal como el emulsificante, o puede ser diferente.

Los ejemplos de tensioactivos aniónicos son los alquil sulfatos, alquil éter sulfatos, alcaril sulfonatos, alcanoil isetionatos, alquil succinatos, alquil sulfosuccinatos, N-alquil sarcosinatos, alquil fosfatos, alquil éter fosfatos, alquil éter carboxilatos, y alfa-olefin sulfonatos, de manera especial sus sales de sodio, magnesio, amonio y mono- y di- trietanolaminas. Los grupos alquilo y acilo contienen de manera general entre 8 y 18 átomos de carbono y pueden estar insaturados. Los alquil éter sulfatos, alquil éter fosfatos y alquil éter carboxilatos pueden contener entre 1 y 10 unidades de óxido de etileno y óxido de propileno por molécula.

Los tensioactivos aniónicos típicos para uso en champús de la invención incluyen oleil succinato de sodio, lauril sulfosuccinato de amonio, lauril sulfato de amonio, dodecilbenceno sulfonato de sodio, dodecilbenceno sulfonato de trietanolamina, cocoil isetionato de sodio, lauril isetionato de sodio y N-lauril sarcosinato de sodio. Los tensioactivos aniónicos más preferidos son lauril sulfato de sodio, monolauril fosfato de trietanolamina, lauril éter sulfato de sodio 1EO, 2EO y 3EO, lauril sulfato de amonio y lauril éter sulfato de amonio 1EO, 2EO y 3EO.

Los ejemplos de tensioactivos anfóteros y zwitteriónicos incluyen óxido de alquil amino, alquil betaínas, alquil amido propil betaínas, alquil sulfobetaínas (sultaínas), alquil glicinatos, alquil carboxiglicinatos, alquilanfopropionatos, alquilanfoglicinatos, alquil amidopropil hidroxisultaínas, acil tauratos y acil glutamatos, en los que los grupos alquilo y acilo tienen entre 8 y 19 átomos de carbono. Los tensioactivos anfóteros y zwitteriónicos típicos para uso en champús de la invención incluyen óxido de lauril amino, cocodimetil sulfopropil betaína y lauril betaína y de manera preferible lauril betaína, cocamido propil betaína y cocanfopropionato de sodio.

La composición de champú puede incluir también co-tensioactivos, para ayudar a impartir propiedades estéticas, físicas o de limpieza a la composición. Un ejemplo preferido es un tensioactivo no iónico que se puede incluir en una cantidad que oscila entre un 0% y aproximadamente un 5% en peso de la composición total.

Por ejemplo, los tensioactivos no iónicos representativos que se pueden incluir en las composiciones de champús de la invención incluyen productos de condensación de alcoholes alifáticos (C8 - C-18) de cadena lineal o ramificada, primarios o secundarios o fenoles con óxidos de alquileno, normalmente óxido de etileno y tienen de manera general entre 6 y 30 grupos de óxido de etileno.

Otros tensioactivos no iónicos representativos incluyen mono- o di-alquil alcanolamidas. Los ejemplos incluyen coco mono- o dietanolamida y coco monoisopropanolamida.

Los tensioactivos no iónicos adicionales que se pueden incluir en las composiciones de champú de la invención son los alquilpoliglicósidos (APG). Normalmente, el APG es aquel que comprende un grupo alquilo conectado (de manera opcional mediante un grupo puente) a un bloque de uno o más grupos glicosilo. Los APG preferidos se definen mediante la siguiente fórmula:

RO-(G)n

en la que R es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que se puede saturar o instaurar y G es un grupo sacárido.

R puede representar una cadena de alquilo de longitud media de entre aproximadamente C5 y aproximadamente C20. De manera preferible R representa una cadena de alquilo de longitud media de entre aproximadamente C8 y aproximadamente C12. De manera más preferible el valor de R está entre aproximadamente 9,5 y aproximadamente 10,5. G se puede seleccionar entre los residuos de monosacárido C5 o C6, y es de manera preferible un glucósido. G se puede seleccionar entre el grupo que comprende glucosa, xilosa, lactosa, fructosa, manosa y derivados de las mismas. De manera preferible G es glucosa.

El grado de polimerización, n, puede tener un valor de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 o más. De manera preferible, el valor de n está en el intervalo de entre aproximadamente 1,1 y aproximadamente 2. de manera más preferible, el valor de n está en el intervalo de entre aproximadamente 1,3 y aproximadamente 1,5.

Están comercialmente disponibles los alquil poliglicósidos adecuados para uso en la invención e incluyen por ejemplo aquellos materiales identificados como: Oramix NS10TM ex Seppic TM; Plantaren 1200TM y Plantaren 2000TM ex Henkel.

La cantidad total de tensioactivo (que incluye cualquier co-tensioactivo, y/o cualquier emulsificante) en las composiciones de champús de la invención está de manera general entre un 0,1 y un 50% en peso, de manera preferible entre un 5 y un 30%, de manera más preferible entre un 10% y un 25% en peso de la composición total del champú.

Un polímero de deposición catiónica es un ingrediente preferido en las composiciones de champús de la invención para mejorar el rendimiento acondicionador del champú. Por "polímero de deposición" se entiende un agente que mejora la deposición del componente de silicona de la composición de champú sobre el emplazamiento comprendido durante el uso, es decir, el cabello y/o el cuero cabelludo.

El polímero de deposición puede ser un homopolímero o formarse a partir de dos o más tipo de monómeros. El peso molecular del polímero estará de manera general entre 5000 y 10000000, normalmente al menos 10000 y de manera preferible en el intervalo de 100000 y aproximadamente 2000000. Los polímeros tendrán un nitrógeno catiónico que contenga grupos tales como amonio cuaternario o grupos amino protonados, o una mezcla de los mismos.

El grupo que contiene el nitrógeno catiónico estará presente de manera general como sustituyente en una fracción del total de unidades de monómeros del polímero de deposición. De esta manera, cuando el polímero no es un homopolímero puede contener unidades intercaladas de monómeros no catiónicos. Dichos polímeros se describen en el CTFA Cosmetic Ingredient Directory, 3ª edición. La relación de unidades de monómeros catiónicos a no catiónicos se selecciona para proporcionar un polímero que tenga una densidad de carga catiónica en el intervalo requerido.

Los polímeros de deposición catiónica adecuados incluyen, por ejemplo, copolímeros de monómeros de vinilo que tienen funcionalidades de amina catiónica o amonio cuaternario con monómeros intercalados solubles en agua tales como (met)acrilamida, alquil y dialquil (met)acrilamidas, alquil (met)acrilato, vinil caprolactona y vinil pirrolidina. Los monómeros alquil y dialquil sustituidos tienen de manera preferible grupos alquilo C1-C7, de manera más preferible grupos alquilo C1-3. Otros intercalados adecuados incluyen ésteres de vinilo, alcohol vinílico, anhídrido maleico, propilén glicol y etilén glicol.

Las aminas catiónicas pueden ser aminas primarias, secundarias o terciarias, dependiendo de la especie concreta y del pH de la composición. De manera general, se prefieren las aminas secundarias y terciarias, especialmente las terciarias.

Los monómeros de vinilo sustituidos con aminas y las aminas se pueden polimerizar en la forma amina y a continuación convertirse en amonio mediante cuaternización.

Los polímeros de deposición catiónica pueden comprender mezclas de unidades de monómeros derivadas de amina- y/o monómero sustituido con amonio cuaternario y/o monómeros intercalados compatibles.

Los polímeros de deposición catiónica adecuados incluyen, por ejemplo:

-: copolímeros de sal de 1-vinil-2-pirrolidina y 1-vinil-3-metilimidazolio (por ejemplo, sal de cloruro) denominados en la industria como Polyquaternium-16 por la Cosmetic, Toiletry, and Fragance Association, (CTFA). Este material está comercialmente disponible de BASF Wyandotte Corp. (Parsippany, NJ, USA) bajo el nombre comercial LUVIQUAT (por ejemplo, LUVIQUAT FC 370);

-: copolímeros de 1-vinil-2-pirrolidina y dimetilaminoetil metacrilato, denominados en la industria (CTFA) como Polyquaternium-11. Este material está comercialmente disponible de Gaf Corporation (Wayne, NJ, USA) bajo el nombre comercial GAFQUAT (por ejemplo, GAFQUAT 755N);

-: polímeros que contienen amonio cuaternario dialil catiónico que incluyen, por ejemplo homopolímeros de cloruro de dimetildialilamonio y copolímeros de acrilamida y cloruro de dimetildialilamonio, denominados en la industria (CTFA) como Polyquaternium 6 y Poliquaternium 7, de manera respectiva;

-: sales ácidas minerales de ésteres de amino-alquilo de homo- y copolímeros de ácidos carboxílicos insaturados que tienen entre 3 y 5 átomos de carbono, (tal como se describe en la Patente de los Estados Unidos 4.009.256);

-: poliacrilamidas catiónicas (tal como se describe en el Documento WO 95/22311).

Otros polímeros de deposición catiónica que se pueden usar incluyen polímeros de polisacáridos catiónicos, tales como derivados de celulosa catiónica, derivados de almidón catiónico, y derivados de goma guar catiónica.

Los polímeros de polisacáridos catiónicos adecuados para uso en las composiciones de la invención incluyen aquellos de fórmula:

A-O-[R-N+(R1)(R2)(R3)X-]

en la que: A es un grupo residual de glucosa anhidro, tal como un almidón o celulosa glucosa anhidro residual. R es un grupo alquileno, oxialquileno, polioxialquileno, o hidroxialquileno, o la combinación de los mismos. R1, R2 y R3 representan de manera independiente grupos alquilo, arilo, alquilarilo, arilalquilo, alcoxialquilo, o alcoxiarilo. El número total de átomos de carbono para cada fracción catiónica es decir, la suma de átomos de carbono en R1, R2 y R3) es de manera preferible aproximadamente 20 o menos, y X es un contraión aniónico.

La celulosa catiónica está disponible de Amerchol Corp. (Edison, NJ, USA) en sus series de polímeros Polymer JR (marca comercial) y LR (marca comercial), como sales de hidroxietil celulosa que se hacen reaccionar con un epóxido sustituido con trimetil amonio, denominado en la industria (CTFA) como Polyquaternium 10. Otro tipo de celulosa catiónica incluye las sales de amonio cuaternario polimérico de hidroxietil celulosa que se hacen reaccionar con epóxido sustituido con lauril dimetil amonio, denominado en la industria (CTFA) como Polyquaternium 24. Estos materiales están disponibles de Amerchol Corp. (Edison, NJ, USA) bajo el nombre comercial Polymer
LM-200.

Otros polímeros de polisacáridos catiónicos adecuados incluyen éteres de celulosa que contiene nitrógeno cuaternario (por ejemplo tal como se describe en la Patente de los Estados Unidos 3.962.418) y copolímeros de celulosa y almidón eterificados (por ejemplo, tal como se describe en la patente de los Estados Unidos 3.958.581).

Un tipo particularmente adecuado de polímero de polisacárido catiónico que se puede usar es un derivado de goma guar catiónica, tal como el cloruro de hidroxipropiltrimonio guar (comercialmente disponible de Rhodia (de manera formal Rhone-Poulenc) en su serie de marca comercial JAGUAR).

Los ejemplos son JAGUAR C13S, que tiene un grado bajo de sustitución de los grupos catiónicos y viscosidad alta. JAGUAR C15, que tiene un grado moderado de sustitución y una viscosidad baja. JAGUAR C17 (grado alto de sustitución, viscosidad alta), JAGUAR C16, que es un derivado de guar catiónico hidroxipropilado que contiene un nivel bajo de grupos sustituyentes así como grupos de amonio cuaternario catiónicos, y JAGUAR 162, que es un guar de viscosidad media y transparencia alta que tiene un grado bajo de sustitución.

De manera preferible, el polímero de deposición catiónica se selecciona entre derivados de celulosa catiónica y guar catiónico. Los polímeros de deposición particularmente preferidos son JAGUAR C13S, JAGUAR C15, JAGUAR C17 y JAGUAR C16 y JAGUAR C162.

El polímero de deposición catiónica estará presente de manera general a niveles de entre un 0,001 y un 5%, de manera preferible entre aproximadamente un 0,01 y un 1%, de manera más preferible entre aproximadamente un 0,02% y aproximadamente un 0,5% en peso de la composición total.

Acondicionadores

Las composiciones de acuerdo con la invención se pueden formular también como acondicionadores para el tratamiento del cabello (normalmente tras el lavado de la cabeza) y el enjuagado subsiguiente.

Dicho acondicionador comprenderá uno o más tensioactivos acondicionadores que sean cosméticamente aceptables y adecuados para la aplicación tópica en el cabello.

Los tensioactivos acondicionadores adecuados se seleccionan entre los tensioactivos catiónicos, usados individualmente o en premezcla. Los ejemplos incluyen hidróxidos de amonio cuaternario o las sales de los mismos, por ejemplo, los cloruros. los tensioactivos catiónicos adecuados para uso como acondicionadores del cabello de la invención incluyen cloruro de cetiltrimetilamonio, cloruro de beheniltrimetilamonio, cloruro de cetilpiridinio, cloruro de tetrametilamonio, cloruro de tetraetilamonio, cloruro de octiltrimetilamonio, cloruro de dodeciltrimetilamonio, cloruro de hexadeciltrimetilamonio, cloruro de octildimetilbencilamonio, cloruro de decildimetilbencilamonio, cloruro de estearildimetilbencilamonio, clorurode didodecildimetilamonio, cloruro de dioctadecildimetilamonio, cloruro de sebo de trimetilamonio, cloruro de cocotrimetilamonio, y los hidróxidos correspondientes de los mismos. Los tensioactivos catiónicos adicionales adecuados incluyen aquellos materiales que tienen las designaciones de la CTFA Quaternium-5, Quaternium-31 y Quaternium-18. Pueden ser también adecuadas las mezclas de cualquiera de los materiales anteriores. Un tensioactivo catiónico particularmente útil para uso en los acondicionadores del cabello de la invención es el cloruro de cetiltrimetilamonio, comercialmente disponible, por ejemplo, como GENAMIN CTACTM, ex Hoechst Celanese.

En los acondicionadores de la invención, el nivel de tensioactivo catiónico está de manera preferible entre un 0,01 y un 10%, de manera más preferible un 0,05 a un 5%, lo más preferible un 0,1 a un 2% en peso de la composi-
ción.

Los acondicionadores de la invención incorporan ventajosamente un alcohol graso. Se cree que el uso combinado de alcoholes grasos y tensioactivos catiónicos en composiciones acondicionadoras es especialmente ventajoso debido a que lleva a la formación de una fase lamelar en la que se dispersa el tensioactivo catiónico.

Los alcoholes grasos representativos incluyen alcohol cetílico, alcohol estearílico y las mezclas de los mismos. El uso de estos materiales es también ventajoso porque contribuyen en las propiedades acondicionadoras globales de las composiciones de la invención.

El nivel de alcohol graso en los acondicionadores de la invención está de manera conveniente entre un 0,01 y un 10%, de manera preferible entre un 0,1 y un 5% en peso de la composición. La relación en peso de tensioactivo catiónico a alcohol graso es adecuada entre 10:1 y 10:1, de manera preferible entre 4:1 y 1:8, de manera óptima entre 1:1 y 1:4.

Geles que posibilitan dar estilo al cabello

Las composiciones para tratamiento del cabello de acuerdo con la invención pueden tomar la forma de geles que posibilitan dar estilo al cabello.

Dicho gel que posibilita dar estilo al cabello comprenderá una resina que forma una película soluble en agua. La resina puede ser bien aniónica, no iónica, anfótera o catiónica. Las resinas especificas incluyen polivinilpirrolidona (PVP), copolímeros de (PVP) y metacrilato de metilo, copolímeros de PVP y acetato de vinilo (VA), alcohol polivinílico (PVA), copolímeros de PVA y ácido crotónico, copolímeros de PVA y anhídrido maleico, hidroxipropil celulosa, goma de hidroxipropil guar, sulfonato de poliestireno de sodio, terpolímero de PVP/metacrilato de etilo/ácido metacrílico, copolímero de acetato de vinilo/ácido crotónico/neodecanoato de vinilo, copolímero de octilacrilamida/acrilatos, monoetil éster de poli (metil vinil éter/ácido maleico), y copolímeros de octilacrilamida/acrilato/butilaminoetil metacrilato. Se pueden usar mezclas de resinas. Se prefieren los copolímeros de PVP y PVP con otros monómeros, por ejemplo, copolímeros de polivinil pirrolidona y acetato de vinilo, de manera particular en una relación
70/30.

Las cantidades de resina que forma película pueden oscilar entre un 0,1 y un 20%, de manera preferible entre un 1 y un 10%, de manera óptima entre un 2 y un 5% en peso.

Las cantidades pequeñas de tensioactivo oscilan en todas partes entre un 0,1 y aproximadamente un 10%, de manera preferible entre aproximadamente un 0,1 y aproximadamente un 1%, de manera más preferible puede estar presente aproximadamente un 0,3% en peso en los geles que posibilitan dar estilo al cabello de la invención. El tensioactivo puede ser un emulsificante aniónico, no iónico o catiónico. Particularmente preferidos son los emulsificantes no iónicos que se forman a partir de la alcoxilación de grupos hidrófobos tales como alcoholes grasos, ácidos grasos y
fenoles.

Las composiciones para el tratamiento del cabello de esta invención pueden contener cualquier otro ingrediente usado normalmente en las formulaciones para el tratamiento del cabello. Estos otros ingrediente pueden incluir modificadores de la viscosidad, conservantes, agentes colorantes, polioles tales como glicerina y propilén glicol, agentes quelantes tales como EDTA, antioxidantes, fragancias, y filtros solares. Cada uno de estos ingredientes estará presente en una cantidad efectiva para llevar a cabo su propósito. De manera general se incluyen estos ingredientes opcionales de manera individual a un nivel de hasta aproximadamente un 5% en peso de la composición total.

De manera preferible, las composiciones de esta invención pueden contener también coadyuvantes adecuados para el cuidado del cabello. De manera general se incluyen dichos ingredientes individualmente a un nivel de hasta un 2%, de manera preferible hasta un 1% en peso de la composición total. Entre los coadyuvantes adecuados para el cuidado del cabello están:

(i): nutrientes naturales para la raíz del cabello, tales como aminoácidos y azúcares. Los ejemplos de aminoácidos adecuados incluyen arginina, cisteína, glutamina, ácido glutámico, isoleucina, leucina, metionina, serina y valina, y/o los precursores y derivados de los mismos. Los aminoácido se pueden añadir individualmente, en mezclas, o en forma de péptidos, por ejemplo, di y tripéptidos. Los aminoácidos se pueden añadir también en forma de un hidrolizado de proteínas, tal como un hidrolizado de queratina o colágeno. Los azúcares adecuados son glucosa, dextrosa y fructosa. Estos se pueden añadir individualmente en forma de, por ejemplo, extractos de frutas. Una combinación particularmente preferida de nutrientes naturales para la raíz del cabello para inclusión en composiciones de la invención es isoleucina y glucosa. Un nutriente aminoácido particularmente preferido es la arginina.

(ii): Agentes beneficiosos para la fibra del cabello. Los ejemplos son: Ceramidas, para hidratar la fibra y mantener la integridad de la cutícula. Las ceramidas están disponibles mediante la extracción de fuentes naturales o como ceramidas sintéticas y seudoceramidas. Una ceramida preferida es la Ceramide II, ex Quest. Pueden ser también adecuadas las mezclas de ceramidas, tales como Ceramides LS, ex Laboratoires Serobiologiques.

La invención se ilustrará ahora de manera adicional mediante los siguientes Ejemplos no limitantes:

Ejemplos

En los ejemplos, todos los porcentajes son en peso a no ser que se indique otra cosa.

La Omadina de zinc se obtuvo de Olin

Los polímeros de deposición Jaguar se obtuvieron de Rhodia Silicone (DC2- 1391TM y DC2-1699TM), los aceites y emulsiones se obtuvieron de Dow Cornning.

Ejemplo 1

Preparación de un material de gel cizallado que contenía la piridinotiona de zinc activa antimicrobiana sólida (ZnPTO).

Se dispersó agar (Luxura 1253TM, Arthur Branwell, 0,5%) en agua fría y se calentó a 95ºC hasta que se disolvió de manera completa (hasta que el agua es transparente). A continuación se añadió Omadina de zinc (2%, contiene piridinotiona de zinc activa) y se mezcló. La mezcla se introdujo en un tanque de agitación descrito anteriormente y se ilustra en la Figura 1b (a 85ºC). A continuación éste se mezcló durante 5 min a 1000 rpm para asegurar el mezclado completo y a continuación se enfrió a 5ºC a 5000 rpm durante aproximadamente 30 min (aproximadamente 2,5ºC/min). Las imágenes del microscopio de contraste de fases revelaron que la piridinotiona de zinc está toda sustancialmente presente en el interior de las partículas de gel cizallado y que esto continúa siendo así durante al menos 4 meses.

La figura 3 es una imagen de microscopio óptico de contraste de fases que muestra la piridinotiona de zinc inmovilizada en las partículas de gel de agar cizallado. Nota: La anchura de la imagen es de 130 \mum.

Ejemplo 2

Se proporcionan a continuación las formulaciones para los champús que contienen piridinotiona de zinc y partículas de gel de agar cizallado.

Se consignan los niveles reales de ingredientes añadidos, se proporcionan en categorías los niveles activos.

\newpage

Componente	Fórmula 1 Champú con	Fórmula 2 Champú con	Fórmula 3 Champú con
	0,5% de agar Luxara	3,0% de agar Quest	0,5% de agar Quest
	1253 (% p/p)	LTS (% p/p)	LTS (% pip)
Sulfato de lauret 2-etoxi	20 (14)	20 (14)	20 (14)
sodio (70% activo)
Tensioactivo primario
Coco- amido propil	6,67 (2)	6,67 (2)	6,67 (2)
betaína (30% activo)
Co-tensioactivo
(Solución acuosa al 1%)	10 (0,1)	10 (0,1)	10 (0,1)
de Jaguar C13S, Agente
acondicionador,
Coadyuvante de la
deposición
(Solución acuosa al 48	1,048 (0,5)	1,048 (0,5)	1,048 (0,5)
%) de Zn PTO Activa
DMDM Hydantion	0,3 (0,3)	0,3 (0,3)	0,3 (0,3)
(líquido activo al 100%)
Conservante
Tinte Azul CI 41051	2,5 (0,0036)	2,5 (0,0036)	2,5 (0,0036)
(solución acuosa al
0,0144%) Tinte
Agar de cizalladura el	50 (0,5% Luxara 1253)	50 (30% Quest	50 (0,5% Quest
(Solución acuosa a un		Deltagar LTS)	Deltagar LTS)
nivel de 0,5 o 3%)
Sistema suspensor
NaCl (Sólido 100%)	A espec.	A espec.	A espec.
Ajustador de la velocidad
NaOH/Acido cítrico	A espec.	A espec.	A espec.
Ajustador del pH
Solvente agua	Hasta 100%	Hasta 100%	Hasta 100%

\vskip1.000000\baselineskip

Especificaciones

Se ajustó el pH de 5,5 a 6,5 usando NaOH/Ácido cítrico y se ajustó la viscosidad de 4500 a 5500 añadiendo NaCl (normalmente de 1 a 1,5%).

Para los ensayos comparativos del Ejemplo 3 , se aplican las mismas formulaciones para cuando la piridinotiona de zinc se inmoviliza en las partículas de gel de agar cizallado y cuando este está libre entre las partículas de gel de agar cizallado. La formulación es la misma, pero la fabricación es diferente. En el último caso, el gel de agar cizallado se fabrica en primer lugar y a continuación se añade la piridinotiona de zinc con otros ingredientes del champú para la base de gel cizallado durante la fabricación del champú. En el primer caso, la piridinotiona de zinc se coprocesa con el sol de agar tal como se detalla en el Ejemplo 1. A continuación se añaden los otros ingredientes del champú a la base rellena de gel cizallado durante la fabricación del champú.

Ejemplo 3 Ensayos de deposición Protocolo

Se lavaron trenzas de 2 pulgadas (50,8 mm)/0,25 g (virgen, cabello próximo a Chin) con 0,03 g de la formulación del producto diluidos con 0,27 ml de agua corriente (temperatura ambiente) durante 30 s. A continuación se enjuagó la trenza con agua corriente caliente (c. a. 35%) durante 30 s. A continuación se repitió esta fase de lavado/enjuagado. Se prepararon cinco réplicas por cada tratamiento.

Se montaron las trenzas sobre un anillo de plástico tal que se expuso la cantidad máxima de cabello en el centro del anillo, a continuación se recubrió el cabello sobre el anillo con una película de polipropileno de 6 \mum espectroscópicamente puro para evitar las pérdidas de cabello. A continuación se analizó la trenza montada para el zinc elemental sobre la superficie del cabello usando fluorescencia de rayos X. En esta técnica se calienta un haz de rayos X sobre la superficie del cabello, los electrones chocan con los niveles de átomos en reposo de baja energía sobre la superficie del cabellos, los electrones de los niveles de mayor energía caen para reemplazar estos electrones emitidos. Este procedimiento se acompaña por la emisión de radiación electromagnética (de aquí la definición de fluorescencia) en forma de rayos x secundarios. La intensidad y energía absoluta de esta radiación emitida proporciona una indicación del nivel e identidad de los átomos presentes sobre la superficie de y en el cabello.

Se asume que los mayores niveles de zinc detectados sobre el cabello después del lavado corresponden al ZnPTO depositado sobre el cabellos. Se pueden dosificar las trenzas del cabello con niveles diferentes de ZnPTO y medirse los niveles de zinc resultantes sobre la superficie del cabello, permitiendo de esta manera una calibración (en partes por millón) del nivel de ZnPTO depositado sobre el cabello.

Comportamiento de los productos de ensayo

La Figura 4 ilustra el nivel de deposición de ZnPTO de las tres fórmulas de ensayo del Ejemplo 2, de acuerdo con la invención, en comparación con las formulaciones correspondientes en las que la ZnPTO no está inmovilizada en las partículas del gel de cizalladura.

De manera sorprendente, la deposición de ZnPTO a partir de las composiciones de la invención con partículas de ZnPTO inmovilizadas en las partículas del gel del gel de cizalladura, es superior a la deposición a partir de las composiciones en las que la ZnPTO está libre (es decir, no inmovilizada en las partículas del gel) en una composición por lo demás idéntica

Ejemplo 4 Champú acondicionador

Preparación de un material de gel cizallado que contiene el aceite de silicona, DC2-1391TM (tamaño de partícula 40-50 nm).

Se dispersó agar (Quest DeltagarTM, 0,5%) en agua fría y se calentó a 95ºC hasta que se disolvió de manera completa (hasta transparencia). A continuación la solución se enfrió a 60ºC antes de añadir el aceite de silicona (DC2-1391TM, emulsión total al 2%, 0,5% activa) Se mezclaron el aceite y el sol de agar conjuntamente y a continuación se introdujeron en el tanque de agitación (a 60ºC) talcomo se ha descrito anteriormente y se ilustra en la Figura 1b. Este se mezcló a continuación durante 5 min a 1000 rpm para asegurar el mezclado completo y a continuación se enfrió a 5ºC a 500 rpm durante aproximadamente 20 min (aproximadamente 3ºC/min). Las imágenes del microscopio de transmisión de electrones revelaron que las gotitas del aceite de silicona se asociaron con las cadenas de agarosa en el interior de las partículas de gel de agar cizallado.

La Figura 5 es una imagen de aumento bajo de las partículas de gel de agar cizallado bajo el Microscopio de Transmisión de Electrones.

La Figura 6 es una imagen de aumento alto que muestra las gotitas del aceite de silicona DC2-1391TM en el interior de la partícula de gel de agar cizallado.

\newpage

Ejemplo 5 Champú acondicionador

Una formulación de champú típica es como sigue:

% de AD es el % del activo
% de comp. Es el % del activo en la composición final
% P/P es el porcentaje del ingrediente total añadido.
Componente	% AD	% comp	Función	% p/p
Empicol ESB70	70	14	Tensioactivo primario	20,0
Coco-propilbetaina	30	2	Co-tensioactivo	6,65
Jaguar C13S	100	0,1	Agente acondicionador.	0,1
			Coadyuvante de deposición
Quest Deltagar LTS + DC-1391	0,5	0,34	Activo \textamp sistema suspensor	68
Athene 929	100	0,55	perfume	0,55
Benzoato de sodio	100	0,5	Conservante	0,5
Sepicide Ld	100	0,4	Conservante	0,4
Timiron MP1001	100	0,2	Opacificador	0,2
Cloruro de sodio	100	0,8	Ajustador de la viscosidad	0,8
Agua	100	-	Solvente	Hasta 100

\vskip1.000000\baselineskip

La composición anterior es para un 0,5% de agar cizallado que contiene ya el aceite de silicona inmovilizado en su interior (0,5% activo, 2% total).

Ejemplo 6

Se pueden usar muchos tipos diferentes de gel de agar cizallado para inmovilizar los activos. Si se requiere una reología de partículas diferentes, se puede emplear un tipo diferente de agar. Este ejemplo es el mismo que en el Ejemplo 1 solo que el agar empleado fue Agar INIA Ultra (AX-30) de Ina Food Industry, Japón.

La Figura 6 muestra la emulsión de silicona, DC2-1669 (Dow Corning) inmovilizada en el interior más bien que las partículas del gel cizallado definidas libremente. Las partículas débiles de gel no se definen tanto como el gel de agar firme, pero la emulsión de silicona está fielmente asociada con las cadenas de polisacárido y no se expele desde la matriz.

Ejemplo 7

Se proporciona ahora un ejemplo de un polisacárido alternativo al agar. Este polisacárido es el carragenato K.

Se añadió carragenato K (0,5%, Genugel, X909, Hercules) en agua destilada fría y se calentó a 60ºC hasta que se disolvió de manera completa. Se añadieron sorbato potásico (0,02%) y cloruro de potasio (0,22%) y se mezclaron con él. Se añadió la omadina de zinc (2% (= 1% ZnPTO activo)) o la emulsión de silicona (0,5% activo DC2-1669, Dow Corning) a la dispersión y la mezcla se añadió al tanque de agitación a 60ºC y se enfrió a 5ºC como se detalla en el ejemplo 1.

Se proporcionan las micrográficas de la ZnPTO inmovilizada en las partículas de gel cizallado con carragenato K (Figura 7) y de la emulsión de silicona inmovilizada en las partículas de gel cizallado con carragenato K (Figura 8).

Ejemplo 8

Un ejemplo de gel cizallado de proteína - aceite que contiene proteína de suero. Se dispersó un aislado de proteína de suero (400 g, Bipro Davisco Foods) en agua fría (3600 g, temperatura ambiente 20ºC) con agitación hasta que se disolvió todo el polvo. A continuación se calentó esta solución de suero a 80ºC agitando a la vez con suavidad, se mantuvo a 80ºC durante 30 minutos agitando a la vez y a continuación se enfrió a temperatura ambiente.

Se añadió aceite de girasol a la solución de suero calentado (3600 g), se mezcló y a continuación se pasó una vez a través de un homogeneizador (Crepaco A3 homogeneizador de pistón) operado a 300 bar para dar una emulsión con tamaño de gota de D_{3,2} = 0,4 \mum (medido con un Mastersizer de Malvern).

Esta emulsión se usó a continuación para fabricar partículas de suero cizallado, usando una línea micro-votator (detallada en la Figura 9). Se colocó la emulsión de suero en el tanque A, y se colocó solución de ácido láctico (aprox. 1,5%) en el tanque B. Se introdujeron las dos soluciones en la línea bombeando de los tanques en una unidad de mezclado C (un mezclador de aguja de 120 ml de volumen). Se controló la relación del mezclado y el tiempo de residencia mediante la velocidad de las bombas. Se bombeó la solución de proteína a 42,5 gramos/minuto y el ácido a 10 gramos/minuto. Los tanques se mantuvieron a 20ºC y la unidad C está a 40ºC, y se opera a 1400 rpm. La temperatura de la solución que sale de la unidad es de 35ºC. A continuación la muestra se pasó sobre tres unidades A adicionales que operan a 1000 rpm y 20ºC, para aumentar el tiempo de residencia. La temperatura de salida de estas unidades es de 20ºC. las partículas está a pH 5,2 y contienen un 6,9% de proteína y un 8,1% de aceite.

Claims

1. Una composición que tiene una forma fluida espesada que comprende:

(i) una primera fase (gel de cizalladura) que comprende al menos un polímero que es capaz de formar un gel, dicho polímero está presente en la composición como un gel de cizalladura (es decir, una multiplicidad de partículas de gel separadas que se han formado sometiendo el polímero a cizalladura a la vez que tiene lugar la formación del gel); y

(ii) una segunda fase (inmovilizada) que está en forma de partículas o gotitas que comprenden un agente beneficioso para el cabello, en el que al menos alguna de las partículas o gotitas se inmovilizan en al menos una proporción de las partículas del gel de la primera fase (gel de cizalladura).

2. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1 en la que el polímero derivado de manera natural se selecciona entre el grupo constituido por polisacáridos, proteínas y mezclas de los mismos.

3. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 que es una composición para el tratamiento del cabello.

4. Una composición de acuerdo con la reivindicación 3 en la que la segunda fase (inmovilizada) comprende un agente acondicionador seleccionado entre siliconas emulsionadas y materiales de hidrocarburos de per-alqu(en)ilo.

5. Una composición de acuerdo con la reivindicación 3 o la reivindicación 4 en la que la segunda fase (inmovilizada) comprende un agente antimicrobiano sólido seleccionado entre las sales de piridinotiona de metales pesados, de manera preferible, piridinotiona de zinc.

6. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 que comprende de manera adicional una tercera fase (suspendida) suspendida en la primera fase (gel de cizalladura).

7. Una composición de acuerdo con la reivindicación 6, en la que la tercera fase (suspendida) comprende un agente perlificante seleccionado entre diestearatos de polietilén glicol, diestearatos de etilén glicol y partículas de mica recubiertas de dióxido de titanio, un agente acondicionador seleccionado entre siliconas emulsificadas y materiales de hidrocarburo de per-alqu(en)ilo o un agente antimicrobiano sólido seleccionado entre las sales de piridinotiona de metales pesados, de manera preferible piridinotiona de zinc.

8. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 que es una composición de champú y que comprende de manera adicional:

(a) entre un 5 y un 30% en peso de la composición total de champú de tensioactivo, y

(b) entre un 0,02% a un 0,5% en peso de la composición total de champú de un polímero de deposición catiónica.

9. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8 que es un acondicionador y que comprende de manera adicional:

(a) entre un 0,05 a un 5% en peso de la composición total de un tensioactivo catiónico, y

(b) entre un 0,1 a un 5% en peso de la composición total de un alcohol graso.

10. Un procedimiento para producir la composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 que comprende formar una solución acuosa del polímero, mezclar la solución con partículas o gotitas de uno o más agentes beneficiosos para el cabello que son sustancialmente insolubles en la solución acuosa o sustancialmente inmiscibles con la solución acuosa, y someter la solución a gelificación a la vez que se aplica cizalladura.

11. El uso de partículas de gel en un gel de cizalladura como matriz para la liberación y/o suministro controlado de una sustancia que se encapsula en la matriz, en una composición para tratamiento del cabello.