ES2274305T3 - Pastillas de jabon multifase extruidas que exhiben una apariencia artesanal, procedimientos de fabricacion y procedimientos de uso. - Google Patents
Pastillas de jabon multifase extruidas que exhiben una apariencia artesanal, procedimientos de fabricacion y procedimientos de uso. Download PDFInfo
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Abstract
Una pastilla de jabón extruida multifase que tiene un aspecto de fabricación artesana que comprende: a) una fase sólida continua que comprende 25% hasta 85% de una base tensioactiva adecuada para la limpieza de la piel, b) dominios de una fase discontinua que comprende una matriz sólida soluble en agua o dispersable en agua, la cual comprende al menos 1% en peso de tensioactivo, en la que la fase discontinua tiene su dimensión más larga entre 3 y aproximadamente 70 mm, en la que la dureza de la fase continua está dentro del intervalo de 190.000 hasta 250.000 Pascales, cuando se mide a una temperatura entre 33ºC y 50ºC; la relación, lambda, definida como la dureza de la fase discontinua medida a una temperatura de 25ºC dividida por la dureza de la fase continua medida a una temperatura de 33ºC es mayor de 2, 0 y en la que los valores de dureza se miden mediante el Ensayo de Impacto de un Cilindro, tal como se define aquí, en la que la fase discontinua comprende 1% hasta aproximadamente 25% en peso de la pastilla, y en la que la pastilla tiene una puntuación de graduación visual descriptiva de al menos 3, 0, cuando se mide mediante el Ensayo del Panel de Discriminación Visual, tal como se define aquí; en el que las temperaturas anotadas reflejan aproximadamente las condiciones térmicas de cada fase cuando las fases continua y discontinua se combinan en primer lugar antes de la extrusión final para formar la masa compuesta.
Description
Pastillas de jabón multifase extruidas que
exhiben una apariencia artesanal, procedimientos de fabricación y
procedimientos de uso.
La invención se refiere a pastillas para lavado
personal multifase que tienen un aspecto de fabricación artesana, y
procedimientos para su obtención mediante un procedimiento de
extrusión de alta velocidad de paso, cuyos procedimientos son
adecuados para uso diario. Las pastillas comprenden una fase
discontinua que tienen su dimensión más larga entre aproximadamente
3 mm y aproximadamente 75 mm que está dispersada en una fase
continua que contiene una base de limpieza.
Mediante el aseguramiento de que la dureza de la
fase continua está dentro de ciertos límites, y de que la relación
de dureza de las dos fases medidas a temperaturas específicas es
superior a un valor crítico, es posible extruir la composición a
alta velocidad (p. ej., al menos aproximadamente 200
pastillas/minuto, preferiblemente superior a 300 pastillas/minuto),
al mismo tiempo que se mantienen regiones distintas espacialmente en
la superficie de la pastilla, medidas mediante un ensayo de panel
de discriminación visual. Igualmente, se describen agentes
plastificantes y de endurecimiento que pueden usarse para alterar la
reología de las fases, con el fin de cumplir con estas
restricciones.
La invención se refiere igualmente a
procedimientos de limpieza, humectación, y/o refrescamiento de la
piel usando pastillas tal como se ha indicado, que comprenden
diversos nutrientes de la piel, acondicionadores de la piel y/o
agentes beneficiosos para la piel.
Los jabones multicolores o multifases han sido
descritos mediante diversos términos, los cuales incluyen veteados,
jaspeados, estriados y rayados. La técnica anterior se ha enfocado
fundamentalmente hacia vías para lograr la reproducibilidad de la
variación espacial en la concentración del colorante o pigmento como
el medio fundamental para generar pastillas que parezcan que
comprenden múltiples fases.
Los problemas técnicos clave que desde el
principio se reconocieron en la explotación comercial de dichas
pastillas, fueron la fabricación eficaz con patrones estables,
contrastes distintivos entre los diferentes colores, especialmente
en la superficie de la pastilla, y la eliminación de grietas,
fisuras, y migración del color ("sangrado") durante el
almacenamiento y uso. Actualmente, existen procedimientos y máquinas
comerciales disponibles para producir jabones multicolores que
tienen aspecto altamente consistente.
La naturaleza multicolor de las pastillas de la
técnica anterior da la impresión de que las pastillas comprenden
fases distintas que tienen diferentes ingredientes o función. Sin
embargo, la inmensa mayoría de las pastillas multicoloreadas
descritas en la técnica y comercializadas en el mercado en serie,
tienen composición virtualmente homogénea, y pocas propiedades
diferentes, aparte de los gradientes en los agentes colorantes. El
mezclado incompleto durante la fabricación de la pastilla produce
esencialmente estos gradientes de color.
Con el resurgimiento en el mercado de jabones
especiales, se están ofreciendo a los consumidores pastillas
multicolor/multifase que tienen una fabricación con un aspecto de
"un tipo" mucho más manual (es decir, "fabricación
artesana"). Técnicamente, dichas pastillas tienen al menos las
tres características siguientes que contribuyen a su aspecto
distintivo: i) la nitidez del límite entre las fases; ii) una
diferencia fácilmente reconocible en la textura óptica y/o patrón
que excede al color, y iii) un cierto grado de no uniformidad entre
pastilla y pastilla. Las diferencias en la textura óptica y el
patrón son especialmente importantes para transmitir una colección
de expectativas sensoriales asociadas con dicha fase. Los ejemplos
incluyen traslucidez, brillo, y bordes nítidos para incorporar un
gel; patrones oscuros circulares o texturas repetidas para
incorporar frutas, etc.
Fundamentalmente, los jabones artesanos se
obtienen mediante procedimientos de colada fundida, bien sea en una
única colada o coladas múltiples secuenciales. Puesto que estos
procedimientos de colada fundida son lentos y precisan excesiva de
mano de obra, los jabones artesanos multifase son relativamente
costosos y confinados a una escala de comercios y aplicaciones
especiales. Además, es sabido que los jabones de colada fundida
tienen altas tasas de desgaste y características de aplastamiento
que les hacen ser menos preferidos para el uso diario.
Un objetivo de la presente invención es un jabón
en pastilla multifase que tiene un aspecto de fabricación artesana
que, sin embargo, puede producirse mediante un procedimiento de
extrusión a alta velocidad convencional (p. ej., al menos
aproximadamente 200 pastillas/minuto) con únicamente modificaciones
menores del equipo, y que requiere un rebarbado mínimo
(preferiblemente ninguno).
Un segundo objetivo es un jabón multifase
extruido en el que las fases tienen límites nítidos, diferencias
reconocibles en el patrón y textura óptica, y diferente
composición.
Un tercer objetivo es un jabón multifase que
tiene un aspecto de fabricación artesana que tiene propiedades
durante su uso y coste unitario que le haría adecuado para el
mercado en serie.
Un objetivo adicional aún es la producción de
pastillas de jabón multifase que tendrían variabilidad entre
pastilla y pastilla adecuada para incorporar caracteres
distintivos.
Otro objetivo específico del sujeto de la
invención es un procedimiento para la fabricación de dichas
pastillas.
Otro objetivo de esta invención es proporcionar
procedimientos para la limpieza, humectación y/o refrescamiento de
la piel usando pastillas de la invención que comprenden nutrientes
de la piel, acondicionadores de la piel y/o agentes beneficiosos
para la piel.
Tal como se mostrará, estos y otros objetivos
pueden lograrse siguiendo las directrices de la presente
invención.
La Patente de EE.UU. 3.673.294 de Matthaei y
otros, expone un procedimiento para formar pastillas multicoloreadas
mediante la extrusión de una mezcla de dos fideos, los cuales se
requiere que tengan la misma viscosidad y esencialmente la misma
dureza (valor de penetración).
La Patente de EE.UU. 3.940.220 de D'Arcangeli,
expone la extrusión de una mezcla de dos fideos, en los cuales se
requiere que la fase discontinua sea más blanda (menor poder de
penetración) que el jabón principal. En el sujeto de la invención,
la fase discontinua es más dura.
La Patente de EE.UU. 3.993.722 de Borcher y
otros y la Patente de EE.UU. 4.092.388 de Lewis, exponen
procedimientos de combinación de diferentes fideos coloreados para
formar jabón jaspeado. Los dos fideos tienen esencialmente la misma
composición (p. ej., dureza) aparte del colorante y los dos fideos
de color diferente tienen esencialmente la misma temperatura en el
momento de la extrusión.
La Patente de EE.UU. 4.310.479 de Ooms y otros,
expone un procedimiento para la combinación de una cantidad menor
de fideos opacos con fideos transparentes para formar una pastilla
jaspeada transparente. Los fideos deberían diferir en el contenido
en agua en no más del 3% y estar a la misma temperatura durante la
extrusión. De acuerdo con ello, la dureza de los fideos y de la
pastilla es aproximadamente la misma.
La Patente de EE.UU. 6.390.797 de Meyers, expone
un procedimiento para la fabricación de jabón jaspeado o maculado
mediante la adición de una segunda corriente de gránulos de jabón
coloreado dentro del interior del extrusor de la etapa final en un
punto específico. No se hace mención sobre la dureza de las dos
fases o de sus propiedades requeridas, o los procedimientos de
fabricación o procedimientos de uso de las pastillas de la
invención.
La Patente de EE.UU. 3.884.605 de Grelon, expone
un aparato para la fabricación de jabón estriado fabricado mediante
co-extrusión, en el que es deseable que los dos
jabones tengan propiedades materiales esencialmente idénticas, p.
ej., dureza, aparte del color.
La Patente de EE.UU. 3.779.676 de Bernard,
expone un aparato para la fabricación de jabones rayados mediante
la extrusión simultánea de diversos materiales, los cuales
únicamente se diferencian en la presencia de un colorante, perfume,
etc.
La Patente de EE.UU. 6.383.999 de Coyle y otros,
expone una pastilla multifase co-extruida, en la
cual las fases difieren en el nivel de emoliente, pero deben tener
propiedades de flujo similares bajo las condiciones del
procedimiento de extrusión.
La Patente de EE.UU. 5.935.917 de Farrell y
otros, la Patente de EE.UU. 5.972.859 de Farrell y otros y la
Patente de EE.UU. 5.981.464 de He y otros, exponen composiciones de
pastillas que comprenden escamas de tensioactivo mezcladas con una
segunda escama que comprende predominantemente poliéter y que
contiene un agente beneficioso emulsificado. Las escamas de
poliéter son desmenuzable de acuerdo con un diseño, de manera tal
que se dispersan cuando se mezclan con las escamas de jabón.
Ninguna de estas patentes expone que la fase
discontinua de una pastilla multifase diseñada, debería ser al
menos el doble de dura que la masa de jabón que llegará a formar la
fase continua de la pastilla cuando estas dos fases primeras entren
en contacto antes de la extrusión final. Por ejemplo, muchas
patentes exponen la combinación de fideos de diferentes colores en
la cámara de vacío de un extrusor-refinador de dos
etapas. Sin embargo, ninguna de estas patentes exponen que uno de
los fideos debería ser al menos el doble de duro que el otro fideo
coloreado, cuando estos fideos son inicialmente combinados.
Además, la técnica ulterior no expone agentes
plastificantes y endurecimiento apropiados que hagan posible
cumplir estas exigencias reológicas. De hecho, la gran mayoría de la
técnica anterior hace hincapié en vías ingenieriles (aparatos y
procedimientos) para obviar los problemas en la fabricación de
jabones multicolor aceptables usando jabones de composición
uniforme, aparte de agentes colorantes.
El sujeto de la invención describe pastillas de
lavado personal multifase que tienen un aspecto de fabricación
artesana, que pueden fabricarse en un procedimiento de extrusión de
alta velocidad, mediante el aseguramiento de que la dureza de la
fase discontinua es suficientemente mayor que la de la fase
continua, de manera que no se deforma excesivamente durante la
extrusión.
\newpage
Más específicamente, en una primera realización,
la invención comprende:
a) una fase sólida continua que abarca
aproximadamente el 65% al 99% en peso de la composición de la
pastilla final y que comprende 25-90% de la
composición de la fase continua de una base tensioactiva adecuada
para la limpieza de la piel,
b) una fase discontinua (presente como uno o más
"dominios" de fase discontinua dentro de la fase continua) que
comprende aproximadamente 1% hasta aproximadamente 35% de la
composición de la pastilla final y que comprende una matriz sólida
soluble en agua o dispersable en agua, la cual comprende al menos 1%
en peso de tensioactivo, en la que dicha fase discontinua tiene su
dimensión más larga entre aproximadamente 3 y aproximadamente 75
mm,
en la que la dureza de la fase continua está
dentro del intervalo de 190.000 hasta 250.000 Pascales, cuando se
mide a una temperatura entre 33ºC y 50ºC, preferiblemente 33ºC y
42ºC; en la que la relación, \lambda, definida como la dureza de
la fase discontinua medida a una temperatura de 25ºC dividida por la
dureza de la fase continua medida a una temperatura de 33ºC es
mayor de 2,0; y en la que dichos valores de dureza están medidos
mediante el Ensayo del Impacto de un Cilindro;
en la que la fase discontinua comprende
aproximadamente 1 hasta aproximadamente 25% en peso de la pastilla,
y
en la que la pastilla tiene una puntuación de
graduación visual descriptiva de al menos 3,0, cuando se mide
mediante el Ensayo del Panel de Discriminación Visual.
Las temperaturas indicadas anteriormente
reflejan aproximadamente las condiciones térmicas de cada fase
durante el tiempo de extrusión y, sin desear teorizar, cuando se
cumplen estas condiciones, se estima que la fase discontinua no se
deforma excesivamente, bajo cizallamiento, y, por ello, se estima
que permite la formación de pastillas de tipo artesano.
Una segunda realización de la invención
comprende un procedimiento para la fabricación de pastillas que
tienen un aspecto de fabricación artesana, mediante extrusión, en
el que dicho procedimiento comprende:
1) adición a fideos que comprenden la fase
continua de una masa de pastilla de tocador que está a una
temperatura de aproximadamente 33ºC hasta 50ºC, una segunda masa
sólida que está en la forma de partículas discretas que tienen al
menos una dimensión mayor de 3mm para formar una mezcla, en la que
en el momento de la adición, la dureza de dicha segunda masa sólida
es al menos el doble de la dureza de los fideos que forman la fase
continua de la masa de pastilla de tocador, estando medidos dichos
valores de dureza mediante el Ensayo de Impacto de un Cilindro;
2) extrusión de la mezcla así formada en la
etapa 1) para formar una masa compuesta extruida que comprende una
masa de pastilla de tocador continua y una fase discontinua de la
segunda masa sólida;
3) corte y formación de la masa extruida en una
pastilla;
en el que la fase discontinua
comprende 1 hasta aproximadamente 25% en peso de la pastilla,
y
en el que la pastilla tiene una puntuación de
graduación visual descriptiva de al menos 3,0, cuando se mide
mediante el Ensayo del Panel de Discriminación Visual.
En una tercera realización, la invención
comprende un procedimiento de limpieza y humectación de la piel, en
el que dicho procedimiento comprende:
a) lavado de la piel con una pastilla de jabón
extruida, multifase, en el que la pastilla tiene fases continuas y
discontinuas tal como se ha indicado y, adicionalmente, comprende
agentes beneficiosos para la piel seleccionados entre el grupo que
consiste en nutrientes de la piel (p. ej., vitaminas, liposomas) y
acondicionadores de la piel (p. ej., proteínas de seda).
Igualmente, los procedimientos pueden comprender el uso de pastillas
que comprenden agentes beneficiosos para la piel de limpieza
profunda tales como, por ejemplo, agentes anti-acné,
agentes de control de aceite, y/o antimicrobianos; y
b) aclarado de la piel con agua.
Las pastillas de esta invención comprenden una
fase continua y una fase discontinua. Un aspecto crítico de la
invención es que la dureza de estas fases cumpla exigencias
específicas. En una segunda realización, la invención comprende la
preparación de una masa sólida de fase continua y fase discontinua
(definida mediante la diferencia en dureza), la adición conjunta en
un mezclador a un intervalo de temperatura definido, extrusión, y
corte para formar las pastillas finales. Las pastillas y componentes
se describen con mayor detalle más adelante.
La fase continua comprende 65% en peso hasta
aproximadamente 99% en peso de la composición de la pastilla,
preferiblemente 75% en peso hasta 95% en peso y lo más preferible 80
hasta 90% en peso. Una exigencia clave es que la dureza, medida
mediante el Ensayo de Impacto de un Cilindro descrito más adelante,
tenga una dureza comprendida dentro del intervalo de 190.000 hasta
250.000 Pascales cuando se mide a una temperatura entre 33ºC y
42ºC. A partir de la experiencia, se ha encontrado que cuando la
dureza de la fase continua está comprendida dentro de este
intervalo, es posible extruir a alta velocidad. Por "alta
velocidad" se entiende superior a 200 pastillas por minuto, y
preferiblemente mayor de 300 pastillas por minuto.
La fase continua comprende una base tensioactiva
o detergente adecuada para limpieza de la piel, y opcionalmente un
agente plastificante usado para controlar su consistencia.
Igualmente, se ha encontrado preferible para la
fase continua, el que tenga un cierto grado de plasticidad de
manera tal que se adhiera bien a la fase discontinua. El tamaño de
la zona plástica, r, medida mediante el Ensayo de Doblado de Tres
Puntos descrito en la sección Metodología del Ensayo, proporciona
una medida adecuada de plasticidad o fragilidad. La fase continua
debería tener un radio de zona plástica mayor de 2,0 mm, y
preferiblemente mayor de 2,5 mm. Un valor más bajo del tamaño de la
zona plástica representa una muestra de fase continua que es más
quebradiza, un valor más alto representa una muestra más plástica.
Se ha encontrado que, cuando el radio de la zona plástica de la
fase continua es mayor de 2,0 mm, se favorece una unión cohesiva de
la pastilla entre la fase continua y discontinua, es decir, las
pastillas no se rompen.
El componente fundamental de la fase continua es
una base tensioactiva adecuada para la limpieza de la piel.
Generalmente, la base tensioactiva comprende 25-90%
en peso de la fase continua, preferiblemente entre 50 y 80% en
peso.
Una base tensioactiva útil comprende jabones de
ácidos grasos. El término "jabón" se usa aquí en su sentido
popular, es decir, las sales de metal alcalino o alcanolamonio de
ácidos alcano o alqueno monocarboxílicos, alifáticos. Los cationes
de sodio, potasio, magnesio, mono-, di- y tri-etanol
amonio, o combinaciones de los mismos, son adecuados para los fines
de esta invención. En general, los jabones de sodio son los usados
en las composiciones de esta invención, pero desde aproximadamente
1% hasta aproximadamente 25% del jabón pueden ser jabones de
potasio o magnesio. Los jabones útiles aquí son las bien conocidas
sales de metal alcalino de ácidos (alcanoicos o alquenoicos)
alifáticos naturales o sintéticos que tienen aproximadamente 8 hasta
22 átomos de carbono, preferiblemente aproximadamente 8 hasta
aproximadamente 18 átomos de carbono. Estos pueden describirse como
carboxilatos de metal alcalino de hidrocarburos acrílicos que tienen
aproximadamente 8 hasta aproximadamente 22 átomos de carbono.
Los jabones que tienen la distribución de ácido
graso del aceite de coco, pueden proporcionar el extremo inferior
del amplio intervalo de peso molecular. Aquellos jabones que tienen
la distribución de ácido graso del aceite de cacahuete o de colza,
o sus derivados hidrogenados, pueden proporcionar el extremo
superior del amplio intervalo de peso molecular. Se prefiere usar
jabones que tienen la distribución de ácido graso del aceite de
coco o sebo, o mezclas de los mismos, puesto que estos se encuentran
entre las grasas más fácilmente disponibles. La proporción de
ácidos grasos que tienen al menos 12 átomos de carbono en el jabón
de aceite de coco es aproximadamente del 85%. Esta proporción será
mayor cuando se usen mezclas de aceite de coco y grasas tales como
sebo, aceite de palma, o aceites o grasas de nueces no tropicales,
en los que las longitudes de la cadena principal son de C_{16} y
superiores. El jabón preferido para uso en composiciones de esta
invención tiene al menos aproximadamente 85% de ácidos grasos que
tienen aproximadamente 12 a 18 átomos de carbono.
El aceite de coco usado para el jabón, puede ser
substituido totalmente o en parte por otros aceites "con alto
contenido en láurico", es decir, aceites o grasas en los que al
menos el 50% de los ácidos grasos totales están compuestos de
ácidos láurico o mirístico y mezclas de los mismos. Estos aceites
están generalmente ejemplificados por los aceites de nueces
tropicales de la clase del aceite de coco. Por ejemplo, estos
incluyen aceite de pepita de palma, aceite de babassu, aceite de
ouricuri, aceite de tucum, aceite de nuez de cohune, aceite de
murumuru, aceite de pepita de jaboty, aceite de pepita de khakan,
aceite de nuez de dika, y manteca de ucuhuba.
Un jabón preferido es una mezcla de
aproximadamente 30% hasta aproximadamente 40% de aceite de coco y
aproximadamente 60% hasta aproximadamente 70% de sebo. Igualmente,
las mezclas pueden contener cantidades superiores de sebo, por
ejemplo 15% hasta 20% de coco y 80% hasta 85% de sebo.
Los jabones pueden contener insaturación de
acuerdo con estándares aceptables comercialmente. Normalmente, se
evita una excesiva insaturación.
Los jabones pueden fabricarse por el
procedimiento clásico de ebullición en caldera, o modernos
procedimientos de fabricación de jabón en continuo, en los que las
grasas y aceites naturales tal como sebo o aceite de coco o sus
equivalentes son saponificados con un hidróxido de metal alcalino
usando procedimientos bien conocidos por los expertos en la
técnica. Como alternativa, los jabones pueden fabricarse mediante
neutralización de ácidos grasos, tal como ácidos láurico
(C_{12}), mirístico (C_{14}), palmítico (C_{16}), o esteárico
(C_{18}), con un hidróxido o carbonato de metal alcalino.
Un segundo tipo de base de tensioactivo útil en
la práctica de esta invención, comprende detergentes de tipo
sintético no jabones, denominados bases sindet.
Los tensioactivos aniónicos pueden ser, por
ejemplo, un sulfonato alifático, tal como un alcano (p. ej.,
C_{8}-C_{22}) sulfonato primario, alcano (p.
ej. C_{8}-C_{22}) disulfonato primario, alqueno
de C_{8}-C_{22} sulfonato, hidroxialcano de
C_{8}-C_{22} sulfonato o alquil gliceril éster
sulfonato (AGS); o un sulfonato aromático tal como alquil benceno
sulfonato.
Igualmente, el aniónico puede ser un alquil
sulfato (p. ej., alquilo de C_{12}-C_{18}
sulfato) o alquil éter sulfato (incluyendo alquil gliceril éter
sulfatos). Entre los alquil éter sulfatos se encuentran los que
tienen la fórmula:
RO(CH_{2}CH_{2}O)_{n}SO_{3}M
en la que R es un alquilo o
alquenilo que tiene 8 hasta 18 carbonos, preferiblemente 12 hasta 18
carbonos, n tiene un valor promedio mayor de 1,0, preferiblemente
entre 2 y 3; y M es un catión solubilizante tal como sodio,
potasio, amonio o amonio substituido. Los lauril éter sulfatos de
amonio y sodio son los
preferidos.
Igualmente, el aniónico puede ser alquil
sulfosuccinatos (incluyendo mono- y dialquilo, p. ej.,
C_{6}-C_{22} sulfosuccinatos); alquil y acil
tauratos, alquil y acil sarcosinatos, sulfoacetatos, alquilo de
C_{8}-C_{22} fosfatos y fosfatos, ésteres de
alquil fosfato y ésteres de alcoxil alquil fosfato, acil lactatos,
manoalquilo de C_{8}-C_{22} succinatos y
maleatos, sulfoacetatos, y acil isetionatos.
Los sulfosuccinatos pueden ser monoalquil
sulfosuccinatos que tienen la fórmula:
R^{4}O_{2}CCH_{2}CH(SO_{3}M)CO_{2}M;
amido-MEA
sulfosuccinatos de la
fórmula:
R^{4}CONHCH_{2}CH_{2}O_{2}CCH_{2}CH(SO_{3}M)CO_{2}M;
en la que R está comprendido desde
alquilo de C_{8}-C_{22} y M es un catión
solubilizante; y amido-MIPA sulfosuccinatos de
fórmula:
RCONH(CH_{2})CH(CH_{3})(SO_{3}M)CO_{2}M;
en la que M es tal como se ha
definido
anteriormente.
Igualmente incluidos se encuentran los
sulfosuccinatos alcoxilados, en los que n = 1 hasta 20; y M es tal
como se ha definido anteriormente.
Los sarcosinatos se indican generalmente
mediante la fórmula:
RCON(CH_{3})CH_{2}CO_{2}M,
en la que R está comprendida desde
alquilo de C_{8} hasta C_{20} y M es un catión
solubilizante.
Los tauratos se identifican generalmente
mediante la fórmula:
R^{2}CONR^{3}CH_{2}CH_{2}SO_{3}M;
en la que R^{2} está comprendido
desde alquilo de C_{8}-C_{20}, R^{3} está
comprendido desde alquilo de C_{1}-C_{4} y M es
un catión
solubilizante.
Otra clase de aniónicos son carboxilatos tales
como los siguientes:
R-(CH_{2}CH_{2}O)_{n}CO_{2}M,
en la que R es alquilo de C_{8}
hasta C_{20}; n es 0 hasta 20; y M es tal como se ha definido
anteriormente.
Otro carboxilato que puede usarse es amido
alquil polipéptido carboxilatos tales como, por ejemplo, Monteine
LCQ® de Seppic.
Otro tensioactivo que puede usarse son los acilo
de C_{8}-C_{18} isetionatos. Estos ésteres se
preparan mediante reacción entre isetionato de metal alcalino con
ácidos grasos alifáticos mezclados que tienen desde 6 hasta 18
átomos de carbono y un índice de yodo menor de 20. Al menos el 75%
de los ácidos grasos mezclados tienen desde 12 hasta 18 átomos de
carbono y hasta 25% tienen desde 6 hasta 10 átomos de carbono.
Los acil isetionatos, cuando se encuentran
presentes, generalmente estarán comprendidos desde aproximadamente
el 0,5% hasta 15% en peso de la composición total. Preferiblemente,
este componente está presente desde aproximadamente el 1% hasta
aproximadamente 10%.
\vskip1.000000\baselineskip
Los acil isetionatos pueden ser un isetionato
alcoxilado tal como el descrito por Ilardi y otros, en la Patente
de EE.UU. 5.393.466, la cual se incorpora aquí como referencia
dentro del sujeto de la solicitud.
Otro tensioactivo que puede usarse son ácidos
grasos neutralizados de C_{8} hasta C_{22} (jabón).
Preferiblemente, el jabón usado son ácidos grasos neutralizados de
C_{12} hasta C_{18} saturados, de cadena recta.
En general, el componente aniónico comprenderá
desde aproximadamente 1% hasta 20% en peso de la composición,
preferiblemente 2% hasta 15%, lo más preferiblemente 5% hasta 12% en
peso de la composición.
Los tensioactivos zwiteriónicos se ejemplifican
mediante aquellos que pueden describirse de manera amplia como
derivados de compuestos de sulfonio, fosfonio y amonio cuaternario
alifáticos, en los cuales los radicales alifáticos pueden ser de
cadena recta o ramificada, y en los que uno de los substituyentes
alifáticos contiene desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente
18 átomos de carbono y uno contiene un grupo aniónico, p. ej.,
carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato, o fosfonato. Una fórmula
general para estos compuestos es:
R^{2} ---
\uelm{Y}{\uelm{\para}{\uelm{ \hskip-0.2cm (R ^{3} ) _{x} }{}}}^{(+)} --- CH_{2} --- R^{4}Z^{(-)};
en la que R^{2} contiene un
radical alquilo, alquenilo, o hidroxialquilo de desde
aproximadamente 8 hasta aproximadamente 18 átomos de carbono, desde
0 hasta aproximadamente 10 partes de óxido de etileno y desde 0
hasta aproximadamente 1 parte de glicerilo; Y está seleccionado
entre el grupo que consiste en átomos de nitrógeno, fósforo, y
azufre; R^{3} es un grupo alquilo o monohidroxialquilo que
contiene aproximadamente 1 hasta aproximadamente 3 átomos de
carbono; X es 1 cuando Y es un átomo de azufre, y 2 cuando Y es un
átomo de nitrógeno o fósforo; R^{4} es un alquileno o
hidroxialquileno de desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 4
átomos de carbono y Z es un radical seleccionado entre el grupo que
consiste en grupos carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfonato, y
fosfato.
Los ejemplos de dichos tensioactivos
incluyen:
4-[N,N-di(2-hidroxietil)-N-octadecilamonio]-butano-1-carboxilato;
5-[S-3-hidroxipropil-S-hexadecilsulfonio]-3-hidroxipentano-1-sulfato;
3-[P,P-dietil-P-3,6,9-trioxatetradexocilfosfonio]-2-hidroxipropano-1-fosfato;
3-[N,N-dipropil-N-3-dodecoxi-2-hidroxipropilamonio]-propano-1-fosfonato;
3-(N,N-dimetil-N-hexadecilamonio)propano-1-sulfonato;
3-(N,N-dimetil-N-hexadecilamonio)-2-hidroxipropano-1-sulfonato;
4-[N,N-di(2-hidroxietil)-N-(2-hidroxidodecil)amonio]-1-butano-1-carboxilato;
3-[S-etil-S-(3-dodecoxi-2-hidroxipropil)sulfonio]-propano-1-fosfato;
3-[P,P-dimetil-P-dodecilfosfonio]-propano-1-fosfonato;
y
5-[N,N-di(3-hidroxipropil)-N-hexadecilamonio]-2-hidroxipentano-1-sulfato.
Los detergentes anfóteros que pueden usarse en
esta invención incluyen al menos un grupo ácido. Este puede ser un
grupo de ácido carboxílico o sulfónico. Estos incluyen nitrógeno
cuaternario y, por ello, son aminoácidos cuaternarios.
Generalmente, deberán incluir un grupo alquilo o alquenilo de 7
hasta 18 átomos de carbono. Usualmente, cumplirán con la fórmula
estructural general:
R^{1} --- [--
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{\uelm{O}{}}}-NH(CH_{2})_{n} --]_{m} ---
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}^{+} --- X --- Y
en la
que:
R^{1} es alquilo o alquenilo de 7 hasta 18
átomos de carbono;
R^{2} y R^{3} son cada uno
independientemente alquilo, hidroxialquilo o carboxialquilo de 1
hasta 3 átomos de carbono;
n es 2 hasta 4;
m es 0 hasta 1;
X es alquileno de 1 hasta 3 átomos de carbono
opcionalmente substituidos con hidroxilo; e
Y es -CO_{2}- o -SO_{3}-.
Los detergentes anfóteros adecuados dentro de la
fórmula general anterior incluyen betaínas simples de fórmula:
R^{1} ---
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}^{+} --- CH_{2}CO_{2}^{-}
y amido betaínas de
fórmula:
R^{1} ---
CONH(CH_{2})_{m} ---
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}^{+} --- CH_{2}CO_{2}^{-}
en la que m es 2 ó
3.
En ambas fórmulas, R^{1}, R^{2} y R^{3}
son tal como se han definido anteriormente. R^{1} puede ser, en
particular, una mezcla de grupos alquilo de C_{12} y C_{14}
derivados a partir de coco, de manera tal que, al menos la mitad,
preferiblemente al menos las tres cuartas partes de los grupos
R^{1} tienen 10 hasta 14 átomos de carbono. Preferiblemente,
R^{2} y R^{3} son metilo.
Una posibilidad adicional es que el detergente
anfótero sea una sulfobetáina de fórmula:
R^{1} ---
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}^{+} --- (CH_{2})_{3}SO_{3}^{-}
o
R^{1} ---
CONH(CH_{2})_{m} ---
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}^{+} --- (CH_{2})_{3}SO_{3}^{-}
en la que m es 2 ó 3, o variantes
de estas en las que -(CH_{2})_{3}SO_{3}^{-} está
reemplazado
por:
---
CH_{2}
\uelm{C}{\uelm{\para}{OH}}HCH_{2}SO_{3}^{-}.
En estas fórmulas, R^{1}, R^{2} y R^{3}
son tal como se han expuesto anteriormente.
Los anfoacetatos y dianfoacetatos se da por
supuesto que igualmente están cubiertos en posibles compuestos
zwiteriónicos y/o anfóteros que puedan usarse.
El tensioactivo anfótero/zwiteriónico, cuando se
usa, comprende, generalmente, 0 hasta 25%, preferiblemente 0,1%
hasta 20% en peso, más preferiblemente 5% hasta 15% de la
composición.
Además de uno o más aniónicos y anfótero y/o
zwiteriónico opcionales, el sistema tensioactivo puede comprender,
opcionalmente, un tensioactivo no iónico.
El no iónico que puede usarse incluye, en
particular, los productos de reacción de compuestos que tienen un
grupo hidrófobo y un átomo de hidrógeno reactivo, por ejemplo
alcoholes, ácidos, amidas o alquil fenoles alifáticos con óxidos de
alquileno, especialmente óxido de etileno bien solo o bien con óxido
de propileno. Los compuestos detergentes no iónicos específicos son
condensados de alquil (C_{6}-C_{22})
fenoles-óxido de etileno, los productos de condensación de
alcoholes lineales o ramificados primarios o secundarios alifáticos
(C_{8}-C_{18}) con óxido de etileno, y
productos obtenidos mediante la condensación de óxido de etileno con
los productos de reacción de óxido de propileno y etilenodiamina.
Otros de los denominados compuestos detergentes no iónicos incluyen
óxidos de amina terciarios de cadena larga, óxidos de fosfina
terciarios de cadena larga y dialquil sulfóxidos.
Igualmente, el no iónico puede ser una azúcar
amida, tal como un polisacárido amida. Específicamente, el
tensioactivo puede ser una de las lactobionamidas descritas en la
Patente de EE.UU. No. 5.389.279 de Au y otros, la cual se incorpora
aquí como referencia, o puede ser una de las azúcar amidas descritas
en la Patente de EE.UU. No. 5.009.814 de Kelkenberg, incorporada
aquí dentro del sujeto de la solicitud como referencia.
Otros tensioactivos que pueden usarse están
descritos en la Patente de EE.UU. No. 3.723.325 de Parran Jr. y los
tensioactivos no iónicos de alquil polisacárido tal como se
describen en la Patente de EE.UU. No. 4.565.647 de Llenado, ambas
de las cuales se incorporan igualmente aquí dentro del sujeto de la
solicitud como referencias.
Los alquil polisacáridos preferidos son
alquilpoliglucósidos de la fórmula:
R^{2}O(C_{n}H_{2n}O)_{t}
(glicosilo)_{x},
en la que R^{2} está seleccionado
entre el grupo que consiste en alquilo, alquilfenilo,
hidroxialquilo, hidroxialquilfenilo, y mezclas de los mismos, en
los cuales los grupos alquilo contienen desde aproximadamente 10
hasta aproximadamente 18, preferiblemente desde aproximadamente 12
hasta aproximadamente 14 átomos de carbono; n es 0 hasta 3,
preferiblemente 2; t es desde 0 hasta aproximadamente 10,
preferiblemente 0; y x es desde 1,3 hasta aproximadamente 10,
preferiblemente desde 1,3 hasta aproximadamente 2,7. El glicosilo
deriva, preferiblemente, de glucosa. Para preparar estos
compuestos, en primer lugar se forma el alcohol o alquilpolietoxi
alcohol y, a continuación, se hace reaccionar con glucosa, o una
fuente de glucosa, para formar el glucósido (unión en la posición
1). A continuación, pueden unirse unidades glucosilo adicionales
entre su posición 1 y la posición 2, 3, 4 ó 6 de las unidades
glucosilo precedentes, preferiblemente de manera predominante en la
posición
2.
Los ejemplos de detergentes catiónicos son los
compuestos de amonio cuaternario tal como halogenuros de
alquildimetilamonio.
Otros tensioactivos que pueden usarse se
encuentran descritos en la Patente de EE.UU. No. 3.723.325 de Parran
Jr, y en Surface Active Agents and Detergents, (vol. I y
II), de Schwartz, Perry & Berch, ambos de los cuales se
incorporan igualmente dentro del sujeto de la solicitud como
referencia.
Aunque el tensioactivo puede ser una base de
jabón pura o una base sindet pura, en algunos casos es preferible
usar una combinación de jabones con detergentes sintéticos. Los
ejemplos de bases de combinación se describen en la Patente de
EE.UU. 4.695.395 de Caswell y otros.
Puede ser posible fabricar a medida la base
tensioactiva de manera tal que su dureza esté dentro del intervalo
requerido, p. ej., ajustando el título de la carga de grasa
(suavizantes) en el caso de jabón o de contenido en agua. Sin
embargo, esto puede frecuentemente comprometer las propiedades para
el usuario y tener impacto sobre el coste. En consecuencia, un
segundo componente muy útil de la fase continua es un agente
plastificante. En la presente invención, se define como agente
plastificante a un material que puede alterar tanto la dureza como
la consistencia (p. ej., el radio plástico) de la fase continua,
especialmente a temperaturas a las cuales se extruye y estampa la
pastilla
multifase.
multifase.
Sin desear teorizar, se estima que estos
materiales facilitan el flujo de la masa semi-sólida
continua alrededor de la fase dispersada durante la extrusión y
compactación final, de manera que se forma una unión fuerte entre
estas fases. Igualmente, estos agentes ayudan a reducir la desunión
de las dos fases, lo que puede conducir a grietas o picaduras
durante su uso.
Como plastificante, puede usarse una diversidad
de materiales; la propiedad clave es que alteren la consistencia de
la masa de la fase continua cuando se combinan con la fase
discontinua.
Los aceites son plastificantes particularmente
útiles. Una clase útil de aceites es aceites éster; los aceites que
tienen al menos un grupo éster en la molécula, especialmente mono y
poliésteres de ácido graso tal como octanoato de cetilo,
isonanoanato de octilo, lactato de miristilo, lactato de cetilo,
miristato de ispropilo, miristato de miristilo, palmitato de
isopropilo, adipato de isopropilo, estearato de butilo, oleato de
decilo, isoestearato de colesterol, monoestearato de glicerol,
diestearato de glicerol, triestearato de glicerol, lactato de
alquilo, citrato de alquilo y tartrato de alquilo; éster de
sacarosa, éster de sorbitol, y similares.
Los triglicéridos y triglicéridos modificados
son aceites éster particularmente útiles. Estos incluyen aceites
vegetales tales como aceites de jojoba, soja, canola, girasol,
palma, cártamo, salvado de arroz, aguacate, almendra, oliva,
sésamo, persicaria, ricino, coco, y visón. Estos aceites pueden
igualmente hidrogenarse para eliminar la insaturación y alterar sus
puntos de fusión. Igualmente, pueden usarse triglicéridos
sintéticos. Algunos triglicéridos modificados incluyen materiales
tales como derivados triglicéridos etoxilados y maleatados. Las
mezclas de ésteres registradas tales como las comercializadas por
Finitex como Finsolv® son igualmente adecuadas, tal como lo es los
glicéridos de ácido etilhexanóico.
Otro tipo de aceite éster útil es poliéster
líquido formado a partir de la reacción de un ácido dicarboxílico y
un diol. Un ejemplo de poliésteres adecuados para la presente
invención son los poliésteres comercializados por ExxonMobil bajo
la marca comercial PURESYN ESTER®.
Una segunda clase de aceites adecuados para uso
en la presente invención son aceites hidrocarburados. Estos
incluyen aceites lineales y ramificados tal como parafina líquida,
escualeno, escualano, aceite mineral, hidrocarburos sintéticos de
baja viscosidad, tal como la polialfaolefina comercializada por
ExxonMobil bajo el nombre comercial de PureSyn PAO® y polibuteno
bajo el nombre comercial PANALANE® o INDOPOL®. Igualmente, pueden
ser adecuados aceites hidrocarburados altamente ramificados. Aunque
más adecuadamente clasificada como una grasa, el petrolato puede
servir igualmente como un plastificante útil.
Igualmente, pueden usarse algunas ceras
naturales y sintéticas como plastificantes con tal de que tengan el
punto de fusión correcto y propiedades de solubilidad con la fase
continua.
Un tercer tipo de material que puede funcionar
como un plastificante son ácidos grasos de
C_{8}-C_{22}, preferiblemente de
C_{12}-C_{18}, preferiblemente ácidos grasos de
cadena recta, saturados. No obstante, pueden usarse también algunos
ácidos grasos insaturados. Por supuesto, los ácidos grasos libres
pueden ser mezclas de ácidos grasos de cadenas más cortas (p. ej.,
C_{10}-C_{14}) y más largas (p. ej.,
C_{16}-C_{18}), aunque se prefiere que los
ácidos grasos de cadena más larga predominen sobre los ácidos grasos
de cadena más corta.
El ácido graso puede incorporarse directamente,
o generarse in situ mediante la adición de ácido prótico.
Los ejemplos de ácidos próticos adecuados incluyen: HCL, ácido
adípico, ácido cítrico, ácido glicólico, ácido acético, ácido
fórmico, ácido fumárico, ácido láctico, ácido málico, ácido maléico,
ácido succínico, ácido tartárico y ácido poliacrílico. Otros ácidos
próticos son ácidos minerales tales como ácido clorhídrico, ácido
fosfórico, ácido sulfúrico y similares.
Los tensioactivos no iónicos pueden servir
igualmente como plastificantes para la fase continua. Los
tensioactivos no iónicos, en el contexto de la presente invención,
son materiales anfifílicos en los cuales los grupos polares están
descargados. Los ejemplos de tensioactivos no iónicos adecuados
incluyen: etoxilatos (6-25 moles de óxido de
etileno) de alcohol graso de cadena larga (12-22
átomos de carbono) (éter etoxilatos) y ácidos grasos; alquil
polihidroxi amidas tal como alquil glucamidas; alquil
poliglucósidos; ésteres de ácidos grasos con compuestos polihidroxi
tal como glicerol y sorbitol; mono-, di- y triglicéridos etoxilados,
especialmente los que tiene puntos de fusión más bajos; y amidas
grasas.
Las bases orgánicas, especialmente alcoxi amidas
del tipo trietanolamina son, igualmente, plastificantes útiles
cuando la base tensioactiva es jabón.
Además de modular la dureza, el agente
plastificante ayuda, igualmente, a reducir la consistencia de la
masa continua en las etapas de extrusión y compactación durante el
procedimiento, mejorando, de esta forma, la unión de la fase
discontinua, así como el flujo alrededor de la fase discontinua en
la superficie.
La fase discontinua comprende desde 1% hasta
aproximadamente 35% de la pastilla, preferiblemente desde 5% hasta
25%, y lo más preferiblemente desde 10% hasta 20%. Generalmente, es
la forma, distribución y calidad de la superficie (p, ej., hasta
qué punto es visualmente distintiva) de la fase discontinua la que
proporciona a la pastilla una calidad de fabricación artesana.
La fase discontinua forma dominios discretos en
la pastilla, y comprende una matriz soluble en agua o dispersable
en agua y, opcionalmente, un agente de endurecimiento. Por soluble
en agua o dispersable en agua se entiende la capacidad de la matriz
para desintegrarse y dispersarse cuando la pastilla se frota contra
la piel en la presencia de agua durante su uso.
Una medida conveniente de esta propiedad es la
proporción de desgaste intrínseco que el material de la matriz
muestra bajo condiciones de frotado controladas, tal como se
describe en la sección Metodología del Ensayo. Una matriz adecuada
debería tener una proporción de desgaste intrínseco entre 0,012 y
0,05 g/cm^{2}, preferiblemente 0,02 hasta 0,03 g/cm^{2}, cuando
se mide mediante el Ensayo de Frotado Controlado. De acuerdo con
ello, podría usarse, por ejemplo, material de tipo polietileno como
un componente de la matriz, p. ej., en forma de pequeñas esférulas,
pero no es adecuado por sí mismo como matriz, dado que su proporción
de desgaste intrínseco es esencialmente cero.
Los dominios de la fase discontinua pueden tener
una diversidad de formas. Por ejemplo, los dominios pueden tener un
aspecto en sección transversal aproximado a esferoides achatados por
los polos o achatados, discos, cilindros, prismas, romboides, cubos
o crecientes. Igualmente, pueden tener formas irregulares. Sin
embargo, una característica unificadora es que su dimensión más
larga esté entre aproximadamente 3 y aproximadamente 75 milímetros
de longitud, preferiblemente 5 hasta 50 y lo más preferiblemente
entre 5 y 35 milímetros.
\newpage
Una exigencia clave es que la relación,
\lambda, definida como:
\lambda =
\frac{Dureza \ de \ la \ fase \ discontinua \ @ \ 25^{o}C}{Dureza \
de \ la \ fase \ continua \ @ \
33^{o}C}
sea mayor de 2,0, preferiblemente
mayor de 2,5, y lo más preferiblemente mayor de 3,0. En este caso,
la dureza se mide mediante el Ensayo Impacto de un Cilindro
descrito más adelante en la sección Metodología del
Ensayo.
Existen diversos procedimientos conocidos en la
técnica para medir la dureza de un material del tipo jabones. El
Ensayo de Impacto de un Cilindro es una medida conveniente en el
contexto de la fabricación. No obstante, pueden usarse igualmente
otras medidas del tipo Ensayo de Penetrómetro descrito en la Sección
Metodología, estando relacionados los valores con los del Ensayo de
Impacto de un Cilindro. El punto clave, es que la relación de
dureza de las dos fases medida a temperaturas próximas a las
temperaturas de cada una de las fases respectivas, cuando se ponen
en contacto por primera vez durante la fabricación de la pastilla,
sea mayor de 2. Por ejemplo, si las partículas de la fase
discontinua y los fideos de la masa de jabón de la fase continua se
combinan en la cámara de vacío en un extrusor de dos etapas antes
de la extrusión final, la dureza de las dos fases debería diferir
al menos en un factor de dos.
Se ha encontrado que, cuando se cumple esta
exigencia, la fase discontinua puede agregarse como un sólido
suficientemente duro durante la extrusión a alta velocidad de manera
tal que no produce una excesiva deformación y homogeneización.
Igualmente, se ha encontrado que, esta exigencia de \lambda >
2,0, ayuda igualmente a que la fase discontinua se mantenga
prominente en la superficie de la pastilla después de la
estampación, sin necesidad de un costoso rebarbado.
La composición puede comprender, igualmente, una
matriz soluble en agua o dispersable en agua.
Un componente clave de la fase discontinua es un
tensioactivo que es sólido a temperatura ambiente. El tensioactivo
puede ser cualquiera de los descritos anteriormente relacionados con
la fase continua. El tensioactivo puede estar presente en la fase
discontinua a un nivel entre 1% y aproximadamente 85% en peso,
preferiblemente entre 30% y 75% en peso, más preferiblemente 50% y
75%.
Como un componente de la matriz de la fase
dispersada, son adecuados un cierto número de tensioactivos y, tal
como se ha indicado anteriormente, pueden usarse aquí también la
mayoría de los tensioactivos descritos anteriormente para la fase
continua.
Los tensioactivos matriz particularmente útiles
son los jabones de sodio, potasio y trietanolamina de ácidos grasos
de cadena larga (C_{10}-C_{18}), acil isetionato
especialmente cocoil isetionato, alquil tauratos, alquil sulfatos y
sulfonatos, alquil etoxi sulfatos, alquil etoxilatos de cadena
larga, alquilglucósidos, ésteres de ácidos grasos de glicerol y
sorbitol, y mezclas de los mismos.
Otro material formador de matriz útil es
polialquileno glicol que tiene un punto de fusión superior a 30ºC.
Preferiblemente, el polialquileno glicol debería tener una peso
molecular mayor de 4.000 hasta aproximadamente 100.000,
preferiblemente 4.000 hasta 20.000, lo más preferiblemente
4.000-10.000. Se estima que un peso molecular
mínimo de aproximadamente 4.000 es el requerido de forma tal que el
vehículo sea sólido a temperatura ambiente. Un vehículo
especialmente preferido es polietileno glicol, por ejemplo Carbowax
PEG 8000, RTM®, de Union Carbide.
Igualmente, puede usarse polialquileno glicol
modificado hidrofóbicamente (HMPAG) conteniendo un peso molecular
amplio de 4.000 hasta 25.000, preferiblemente 4.000 hasta 15.000.
Generalmente, los polímeros estarán seleccionados entre
polialquileno glicoles químicamente y térmicamente unidos mediante
partes hidrófobas, en los que la parte hidrófoba pueden ser
derivados alquilo, arilo, alquilarilo, alquileno, acilo (p. ej.,
preferiblemente C_{8} a C_{40}) lineales o ramificados;
derivados de grasas y aceites de alquilglicerilo, glicerilo,
sorbitol, aceite lanolina, aceite de coco, aceite de jójoba, aceite
de ricino, aceite de almendra, aceite de cacahuete, aceite de
gérmen de trigo, aceite de salvado de arroz, aceite de semilla de
lino, aceite de hueso de albaricoque, nueces de nogal, nueces de
palma, nueces de pistacho, semillas de sésamo, semilla de colza,
aceite de enebro, aceite de maíz, aceite de hueso de melocotón,
aceite de semilla de adormidera, aceite de pino, aceite de soja,
aceite de aguacate, aceite de semilla de girasol, aceite de
avellana, aceite de oliva, aceite de pepita de uva, y aceite de
cártamo, manteca de Shea, aceite de babassu, etc. El contenido total
de la parte hidrófoba es preferiblemente del 3% en peso hasta 15%
en peso, por mol del HMPAG definido.
Los ácidos grasos, ésteres de ácidos grasos, y
alcoholes grasos pueden incorporarse como parte de la matriz que
forma la fase discontinua, siempre y cuando la matriz permanezca
soluble en agua o dispersable en agua. Generalmente, el grupo graso
tiene una longitud de cadena entre 12 y 22 átomos de carbono. Un
éster de ácido graso particularmente adecuado es monolaurato de
glicerol.
Otros materiales matriz útiles aún en la
invención son derivados procedentes de polisacáridos, especialmente
almidón. Estos incluyen almidón no modificado; almidón modificado
para alterar su solubilidad, dispersabilidad e hinchamiento en
agua, y almidón hidrolizado tal como maltodextrano.
\newpage
Al igual que con la fase continua, es posible
fabricar a medida la base tensioactiva de la fase discontinua de
manera tal que su dureza esté comprendida dentro del intervalo
requerido para la producción en masa de una pastilla
multi-fase mediante extrusión a alta velocidad con
un aspecto de fabricación artesana. Esto puede lograrse, por
ejemplo, ajustando el título de la carga de grasa para lograr una
masa más dura, p. ej., mediante hidrogenación o mediante
manipulación del contenido en agua. Sin embargo, esto puede
comprometer las propiedades durante su uso y/o tener impacto en el
coste. En consecuencia, frecuentemente ha sido beneficioso el usar
un agente de endurecimiento en la fase discontinua.
Los polioles y electrolitos inorgánicos son
agentes de endurecimiento útiles cuando la fase discontinua está
formada fundamentalmente por jabones de ácidos grasos. Los polioles
se definen en la presente invención como moléculas que tienen
múltiples grupos hidroxilo. Los polioles preferidos incluyen
glicerol, propileno glicol, sorbitol, y alcohol polivinílico.
Los electrolitos inorgánicos preferidos incluyen
sales cloruro monovalentes, especialmente cloruro sódico; sales
sulfato monovalentes y divalentes del tipo sulfato sódico; carbonato
sódico; sales aluminato monovalentes, sales fosfatos, fosfonatos y
polifosfatos monovalentes; y mezclas de las mismas. Además, la
composición de la pastilla de la invención puede incluir 0 hasta
25% en peso de hidróxido de aluminio cristalino o amorfo. Dicho
hidróxido de aluminio puede generarse in situ mediante la
reacción de ácidos grasos y/o ácidos mono- o policarboxílicos no
grasos con aluminato sódico, o pueden prepararse por separado
mediante la reacción de ácidos grasos y/o ácidos mono- o
policarboxílicos no grasos con aluminato sódico y adición del
producto de reacción al jabón.
Otra clase de agentes de endurecimiento son
sólidos inorgánicos o minerales insolubles que pueden estructurar
la fase discontinua mediante la formación de una red o rellenado de
un espacio. Estos incluyen sílice ahumada, precipitada o
modificada, alúmina, carbonato cálcico, caolín, y talco. Igualmente,
pueden usarse arcillas de aluminio-silicato,
especialmente hectoritas naturales o sintéticas.
Además de los ingredientes descritos
anteriormente, la pastilla puede contener, igualmente, una
diversidad de ingredientes opcionales usados para incrementar su
período de almacenamiento, aspectos estéticos o funcionalidad. Los
ingredientes pueden encontrarse en la fase continua o discontinua.
Estos incluyen agentes quelantes tales como EDTA, conservantes del
tipo dimetiloldimetilhidantoina (Glydant XL1000), parabenos,
antioxidante de ácido sórbico tales como, por ejemplo,
hidroxitolueno butilado (BHT) y una diversidad de componentes de
perfumes naturales y sintéticos. Los ingredientes opcionales
particularmente útiles son agentes beneficiosos para la piel usados
para suministrar algún beneficio final útil a la piel y
modificadores ópticos usados para conferir un aspecto singular a la
pastilla.
La primera clase de ingredientes de agentes
beneficiosos para la piel son nutrientes usados para humectar y
fortalecer la piel. Estos incluyen.
a) vitaminas tales como vitamina A y C, y alquil
ésteres de vitaminas tal como alquil ésteres de vitamina C;
b) lípidos tales como colesterol, ésteres de
colesterol, cerimidas de lanolina, ésteres de sacarosa, y
pseudo-ceramidas;
c) materiales que forman liposomas tales como
fosfolípidos, y moléculas anfifílicas adecuadas que tienen dos
cadenas hidrocarburadas largas;
d) ácidos grasos esenciales, ácidos grasos
poli-insaturados, y fuentes de estos materiales;
e) triglicéridos de ácidos grasos insaturados
tales como aceite de girasol, aceite de bellorita, aceite de
aguacate, aceite de almendra;
f) mantecas vegetales formadas a partir de
mezclas de ácidos grasos saturados e insaturados tal como manteca
de Shea; y
g) minerales como fuentes de, por ejemplo, cinc,
magnesio y hierro.
Otro segundo tipo de agente beneficioso para la
piel es un acondicionador para la piel usado para proporcionar un
aspecto humectado a la piel. Los acondicionadores para la piel
adecuados incluyen:
a) aceites de silicona, gomas y modificaciones
de las mismas tales como polidimetilsiloxanos lineales y cíclicos,
aceites de amino, alquil, y alquilaril siliconas;
b) hidrocarburos tales como parafinas líquidas,
petrolato, vaselina, cera microcristalina, ceresina, escualeno,
pristano, cera de parafina y aceite mineral;
c) proteínas de acondicionamiento tales como
proteínas de la leche, proteína de seda y glutinas;
\newpage
d) polímeros catiónicos como acondicionadores
que pueden agregarse incluyen Quatrisoft LM-200,
Polyquaternium-24, Merquat Plus
3330-Polyquaternium 39; y acondicionadores del tipo
Jaguar®; y
e) humectantes tales como glicerol, sorbitol, y
emolientes de urea tales como ésteres de ácidos grasos de cadena
larga, tal como palmitato de isopropilo y lactato de cetilo.
Un tercer tipo de beneficio es un agente de
limpieza profunda. Estos se definen en la presente invención como
ingredientes que pueden o bien incrementar la sensación de
refrescamiento inmediatamente después de la limpieza, o bien pueden
proporcionar un efecto sostenido sobre problemas de la piel que
están asociados con una limpieza incompleta. Los agentes de
limpieza profundos incluyen:
a) antimicrobianos tales como
2-hidroxi-4,2',4'-triclorodifeniléter
(DP300),
2,6-dimetil-4-hidroxiclorobenceno
(PCMX), 3,4,4'-triclorocarbanilida (TCC),
3-trifluorometil-4,4'-diclorocrbanilida
(TFC), peróxido de benzoilo, sales de cinc, aceite del árbol del
té;
b) agentes anti-acné, tales como
ácido salicílico, ácido láctico, ácido glicólico, y ácido cítrico, y
peróxido de benzoilo (igualmente un agente antimicrobiano);
c) agentes de control de aceites incluyendo
supresores de sebo, matizadores tales como sílice, dióxido de
titanio, absorbedores de aceite tal como microesponjas;
d) astringentes incluyendo taninos, sales de
cinc y aluminio, extractos de plantas tales como los procedentes de
té verde y avellano de la bruja (hamamelis);
e) partículas para restregado y exfoliantes,
tales como esferas de polietileno, sílice aglomerada, azúcar,
huesos de frutos molidos, semillas, y cáscaras tales como las
procedentes de nueces de nogal, melocotón, aguacate, y avenas,
sales;
f) agentes de enfriamiento tales como mentol y
sus diversos derivados y alcoholes inferiores;
g) extractos de frutos y hierbas;
h) agentes calmantes de la piel tales como aloe
vera; y
i) aceites esenciales tales como menta, jazmín,
alcanfor, cedro blanco, piel de naranja amarga, ryu, trementina,
canela, bergamota, citrus unsiu, cálamo, lavanda de pino, laurel,
clavo, hiba, eucalipto, limón, primulacea trientalis,
tomillo, menta piperita, rosa, salvia, mentol, cineol, eugenol,
citral, citronela, borneol, linalol, geraniol, bellorita
vespertina, alcanfor, timol, espirantol, pineno, limoneno y aceites
terpenoides.
Otros agentes beneficiosos que pueden usarse,
incluyen compuestos anti-envejecimiento, protectores
solares y agentes aclaradores de la piel.
Cuando el agente beneficioso es aceite,
especialmente aceite de baja viscosidad, puede ser ventajoso el
pre-espesarlo con el fin de potenciar su
suministro. En dichos casos, pueden usarse polímeros hidrófobos del
tipo descrito en la Patente de EE.UU. 5.817.609 de He y otros, la
cual se incorpora aquí como referencia dentro del sujeto de la
solicitud.
Generalmente, el agente beneficioso comprende
aproximadamente 0-25% en peso de la composición,
preferiblemente 5-10%, y lo más preferiblemente
entre 2% y 10%. Aunque el agente beneficioso puede agregarse a
cualquier fase de la pastilla, en algunos casos, es especialmente
deseado agregar el agente beneficioso a la fase discontinua.
Un grupo final de ingredientes opcionales es los
modificadores ópticos, los cuales se definen como materiales que
modifican la textura o transparencia óptica de las fases o
introducen un patrón para incrementar los caracteres distintivos de
una o ambas de las fases. Los ejemplos de modificadores ópticos
adecuados incluyen:
a) disolventes potenciadores de la transparencia
tales como glicerol, propileno glicol, sorbitol, o
trietanolamina;
b) máculas/fragmentos tales como huesos de
frutos molidos, semillas, esférulas de polietileno, aglomerantes
minerales, y luffa;
c) partículas del tipo de placas reflectoras tal
como mica;
d) agentes nacarantes tales como micas
recubiertas, y ciertas ceras;
e) briznas de cera/plástico que asemejan, por
ejemplo, rodajas de frutos;
f) briznas de vegetales o frutos;
g) mateadores tal como TiO_{2}; y
h) mezclas de los anteriores.
Además, tanto la fase continua como discontinua,
puede hacerse multicoloreada, p. ej., rayadas, mediante el uso
juicioso del colorante tal como es bien conocido en la técnica.
Además de la relación de dureza de la fase
continua a la fase discontinua, \lambda, descrita anteriormente,
es igualmente crítico para la invención que la pastilla tenga una
puntuación visual descriptiva de al menos 3,0, medida mediante un
ensayo de panel de discriminación visual tal como se define más
adelante.
Igualmente, las pastillas de la presente
invención deberían tener, preferiblemente, una cierta plasticidad.
Esta se define de manera tal que la fase continua tenga un radio de
plasticidad medido en un ensayo de tres puntos para determinar la
plasticidad o fragilidad descrito igualmente más adelante. El radio
plástico de la fase continua debería ser mayor de 2,5 cuando se
mide a una temperatura de 40ºC en este ensayo.
En la técnica se conocen una diversidad de
procedimientos para medir la dureza de sólidos blandos tales como
jabones de tocador. En la presente invención, se han usado dos
técnicas, el Ensayo de Impacto de un Cilindro que mide la fuerza
máxima antes de hacerse elástico, y el Ensayo de Penetración que
mide la penetración de una aguja bajo una carga constante. Aunque
la invención se describe mediante parámetros que están medidos
mediante el Ensayo de Impacto de un Cilindro, esto se hizo por
motivos de conveniencia desde una perspectiva de fabricación.
Obviamente, los diversos ensayos de dureza pueden estar
interrelacionados.
La dureza de la fase continua y dispersada se
midió sobre muestras extruidas y compactadas usando el Ensayo de
Impacto de un Cilindro, en el cual se usa un protocolo del Ensayo de
Triturado modificado que es el usado para medir la resistencia del
cartón. Se usó un Equipo de Ensayo de Triturado Regmed.
Las muestras (típicamente de 8 x 5 x 2 cm) a la
temperatura deseada, se colocaron sobre la placa inferior de un
equipo de ensayo provisto con una galga de presión y una sonda de
temperatura insertada en la muestra aproximadamente a 4 cm del área
de ensayo. En el punto central de la parte superior de la muestra,
se colocó un cilindro metálico inoxidable de 89 g (2,2 cm de
diámetro y 3 cm de longitud). A continuación, la placa superior se
bajó hasta justamente tocar el cilindro.
A continuación, la placa superior se bajó a una
velocidad programada de 0,635\pm0,13 mm/s. A una cierta fuerza,
la muestra se volverá elástica, se doblará o se romperá,
registrándose la fuerza máxima expresada en N/mm^{2} y la
temperatura promedio de la muestra. El contenido en agua de la
muestra se midió inmediatamente después del ensayo mediante
análisis de microondas. La medición de la dureza se repitió un total
de 3 veces con muestras recientes, tomándose un promedio. Es
importante controlar la temperatura y el contenido en agua de la
muestra, puesto que la dureza es sensible a estas dos
variables.
Se usó un penetrómetro modelo PNR 10 fabricado
por FUR Berlin.
Existen disponibles tres conos (agujas)
estándar: 2,5 g (18-0063), diámetro:
0,9-3,05 mm, longitud: 79 mm. La medición se llevó
a cabo tal como se indica a continuación. El cono se desplazó lo más
próximo a la superficie de la masa de ensayo a la temperatura
deseada con el dial de ajuste grueso del cono y, a continuación, se
desplazó justamente hasta tocar la superficie del material de ensayo
con el dial de ajuste fino del cono. A continuación, se presionó el
botón de arranque, liberándose el cono, el cual pesa 100 g, durante
un período de tiempo de 60 segundos, al cabo de cuyo tiempo se
midió la distancia de penetración que el cono había recorrido en la
muestra, mostrándose sobre una pantalla el desplazamiento del
calibrador. Se presionó el botón de reinicio y el cono se volvió a
elevar hasta su posición cero.
El radio de la zona plástica o plasticidad
(fragilidad) de la fase continua o dispersada se midió usando el
Ensayo de doblado de tres puntos estándar.
Se usó la máquina de ensayo de materiales
Instron 5567 con la fijación del dispositivo de doblado de tres
puntos, para obtener los datos de fuerza y desplazamiento. El
dispositivo de doblado de tres puntos, montado sobre la máquina
Instron 5567, estaba formado por un indentador semiesférico y dos
soportes semiesféricos estáticos. La distancia de separación entre
el soporte era de 15,24 cm.
Para cada muestra, se necesitaron tres tipos de
mediciones del ensayo de doblado de tres puntos con el fin de
obtener la plasticidad: ensayos en pastilla sin muesca, pastilla con
muesca, e indentación.
Las muestras de jabón extruidas se envolvieron
en plástico y se equilibraron a 40ºC en una estufa durante una
noche. A continuación, se colocaron una a una sobre los soportes
estáticos. Para el ensayo sin muesca, el indentador se puso en una
posición por encima de la muestra y, a continuación, se puso
automáticamente en movimiento a una velocidad de 5 mm/min.
El ensayo con muesca se llevó a cabo de la misma
forma, excepto que no se cortó una muesca en la cara inferior de la
muestra opuesta al indentador. Para el ensayo de indentación, la
muestra de jabón se colocó sobre una superficie plana, y la
pastilla de indentación se bajó a una velocidad de 1 mm/min. El
ensayo se detuvo cuando la fuerza excedió de la fuerza pico
obtenida a partir del ensayo sin muesca. Los datos de fuerza y
desplazamiento para los tres ensayos se registraron por triplicado
sobre un PC para posterior análisis y computación de parámetros. El
radio de la zona plástica, r, proporciona la medida deseada de
plasticidad y se calculó usando el análisis de Irwin. Este puede
encontrarse en el tratado de T.L. Anderson Fracture Mechanics
Fundamentals and Application, CRC Press (Boca Raton, Florida),
págs. 72-99, (1995)), incorporándose una copia de
este como referencia dentro del sujeto de la solicitud.
Es deseable que el radio plástico de la fase
continua sea mayor de 2,0 cm, preferiblemente mayor de 2,5 cm, y lo
más preferiblemente mayor de 3 cm.
La velocidad de desgaste intrínseca de la fase
discontinua se midió mediante el procedimiento siguiente:
a) Preparar una muestra de fase discontinua de
las dimensiones aproximadas: 7,5 cm de longitud x 5,5 cm de anchura
x 2,3 cm de espesor.
b) Medir y registrar el área superficial de la
cara de cada muestra en cm cuadrados.
c) Registrar el peso de cada pastilla antes de
ser lavada.
d) Ajustar el grifo del agua a 40ºC y mantenerla
corriendo dentro de una vasija.
e) Sumergir la pastilla y manos dentro de la
vasija.
f) Retirar la pastilla del agua y girarla veinte
(20) medias vueltas.
g) Repetir las etapa d-f.
h) Sumergir la pastilla una tercera vez y
colocarla dentro de un plato para jabón.
i) Agregar 7,5 ml de agua al plato para
jabón.
j) Repetir el procedimiento de lavado (etapas
c-g) tres veces más durante el primer día. Los
lavados deberían espaciarse por igual a lo largo del día de
trabajo.
k) Después del último lavado del día, agregar
7,5 ml de agua al plato para jabón y dejar reposar la pastilla
durante una noche.
l) A la mañana siguiente, repetir el
procedimiento de lavado (etapas ii a vi) y, a continuación, colocar
de lado la pastilla sobre un soporte de secado.
m) Dejar reposar la pastilla durante 24 horas y,
a continuación, pesar la pastilla con una precisión de 0,01 g.
Los resultados se expresaron como la pérdida de
peso acumulado dividido por el área superficial de la cara.
El grado de transparencia se midió usando un
medidor de transmisión de luz modelo EVT 150 fabricado por DMS -
Instrumentacao Cientifica Ltd. El instrumento está formado por una
fuente de luz que proporciona un haz circular de 1,5 cm, un
detector provisto de un medidor analógico, y un soporte para
muestras. El procedimiento de medición es el siguiente.
En primer lugar, el instrumento se fijó al 100%
de transmisión de luz en aire (es decir, sin una muestra de
ensayo). La muestra de ensayo del material de la pastilla, 90 g
aproximadamente, con un espesor de 3 cm, se colocó en la cámara de
muestras y se midió el % de transmisión con relación al aire. Las
pastillas de jabón opacas normales tienen 0 de transmisión, en
tanto que las pastillas translúcidas tienen una transmisión que
varía desde aproximadamente 5% hasta aproximadamente 40%. Las
pastillas altamente transparentes tales como las fabricadas
mediante procedimientos de colada fundida tienen una transmisión
generalmente superior al 45%.
\newpage
Se ha encontrado que las composiciones de fase
discontinua que tienen una diferencia de % de transmisión con
relación a la fase continua mayor de aproximadamente 5%, son
percibidas como visualmente distintivas. Preferiblemente, la
diferencia en transmisión de luz entre las fases debería ser mayor
del 10%.
Cinco muestras de pastillas tomadas a diferentes
tiempos en un tratamiento de ensayo individual, se colocaron sobre
un fondo gris neutro en una caja de observación convencional. Encima
de las muestras de ensayo, se colocaron fotografías en color de
alta calidad de "pastillas estándar" que habían sido acordadas
por un panel de cinco expertos como representantes de cada
"grado" en la escala de graduación visual descriptiva de 5
puntos siguiente:
1 - pobre: no discernibles las 2 fases.
2 - ordinaria: límites sucios no distintivos,
algunas estriaciones finas.
3 - por encima del promedio: evidentes 2 fases
pero alguna suciedad y pérdida de contraste.
4 - muy buena: evidentes 2 fases, contraste neto
pero ligera suciedad en el límite de la fase.
5 - excelente: evidentes 2 fases, contraste neto
con pequeña o nula suciedad.
Diez panelistas (una mezcla de expertos y
neófitos) evaluaron el conjunto de cinco muestras, y asignaron un
grado mediante un número entero elegido forzosamente. Se les
instruyó para integrar mentalmente el aspecto superficial, calidad
y distinciones generales del conjunto en la asignación de un único
grado. Para cada conjunto de 5 pastillas, se tomó el valor promedio
conjunto de los panelistas.
La fase jabón continua se produjo en una línea
de acabado de jabones de tocador estándar usando técnicas y equipo
de transformación bien conocidos en la técnica.
La primera etapa del procedimiento implica el
mezclado de los fideos de jabón secos procedentes de silos de
almacenamiento con los ingredientes menores en un mezclador por
lotes. El objetivo de esta operación es generar una buena
distribución de los ingredientes menores a lo largo de la masa del
lote de jabón hasta que se ha producido el recubrimiento uniforme
de los fideos.
Después del mezclado, la masa de jabón se pasa,
generalmente, a través de un refinador, seguido de un molino de
rodillos para lograr el micro-mezclado y mejorar la
uniformidad de la composición.
Finalmente, el jabón será posteriormente
refinado y extruido, usualmente bajo vacío en una operación de dos
etapas con una configuración de tornillo simple o doble con una
cámara de vacío intermedia, y extruida en forma de una barra para
corte y estampado. Tanto la etapa de refinado como de extrusión
finales juegan una parte en la cumplimentación del procedimiento de
mezclado total, al proporcionar un micro-mezclado
adicional.
La fase discontinua puede producirse igualmente
en forma de fideos en un equipo de fabricación de pastillas de
tocador convencional, pero con una composición diferente a la de la
fase continua, adecuada para cumplir con las exigencias de
dureza.
La fase discontinua se almacena en una tolva
acondicionadora, generalmente a 25ºC. Después de un atemperado
adecuado, esta se combina con (p. ej., agregándola sobre) la fase
jabón continua la cual está a una temperatura comprendida entre
33ºC y 42ºC, típicamente, en la cámara de vacío, entre las etapas de
refinado y extrusión, mediante un equipo de dosificación que
controla sus proporciones de suministro. Para este fin, la cámara de
vacío se modica con el fin de recibir la corriente de fase jabón
discontinua.
A continuación, la masa de compuesto (es decir,
la combinación de masas de fase continua y discontinua) se compacta
y extruye en tochos, los cuales, a continuación, se cortan y
estampan en la forma deseada.
Si se hace bajo vacío, este vacío se aplica,
típicamente, durante el mezclado y refinado, hasta que las masas
combinadas se extruyen, por ejemplo, a través de una boquilla
cónica. Típicamente, el vacío es a 500 a 600 mm de presión (medida
como mercurio o presión de Hg).
Excepto en los ejemplos de operación y
comparativos, o en cualquier otro caso que explícitamente se
indique, todos los números en esta descripción que indican
cantidades o relaciones de materiales o condiciones de reacción,
propiedades físicas de materiales y/o uso, han de entenderse como
modificados por la palabra "aproximadamente".
\newpage
En los casos que se use en la memoria
descriptiva, el término "comprende" está destinado a incluir la
presencia de características, números enteros, etapas o componentes
establecidos, pero no excluye la presencia o adición de una o más
características, números enteros, etapas, componentes o grupos de
los mismos.
Los ejemplos siguientes están destinados a
ilustrar adicionalmente la invención, no estando destinados, en
ningún modo, a limitar la invención.
Todos los porcentajes usados, salvo que se
indique lo contrario, se entiende que son porcentajes en peso.
Ejemplo
1
Este ejemplo ilustra la rigurosidad de la dureza
y plasticidad de la fase continua sobre el aspecto y fabricabilidad
de la pastilla. La composición de la fase discontinua usada para
preparar la pastilla de los Ejemplos 1A y 1B y los Ejemplos
Comparativos C1, C2 y C3 se muestra en la Tabla 1A. La dureza de
esta composición medida a 25ºC es de 650.000 Pascales.
Las composiciones de las fases continuas para
los Ejemplos 1A y 1B y los Ejemplos Comparativos C1, C2 y C3 se
muestran en la Tabla 1B. Las pastillas se prepararon a partir de una
escala de 5 kg usando un extrusor de 100 mm mediante el
procedimiento descrito en la Sección Fabricación de la pastilla.
Las propiedades físicas claves de las fases
continua y dispersada (dureza, radio plástico, y relación de dureza)
y las características de las pastillas resultantes (aspecto visual
y velocidad estimada de la línea) se reúnen en la Tabla 1C. De las
cinco muestras, únicamente los Ejemplos 1A y 1B tienen los tres
parámetros de relación dureza y plástico de la fase continua y
relación de dureza dentro del intervalo de la invención. Realmente,
estas muestras combinan un aspecto artesano (dos dominios
distintivos, sin roturas ni fisuras) con el potencial para la
fabricación a alta velocidad (una velocidad de línea de al menos
200, preferiblemente al menos 300 pastillas por minuto).
a) Escala de graduación visual
descriptiva
1 - pobre: no discernibles las 2 fases.
2 - ordinaria: límites sucios no distintivos,
algunas estriaciones finas.
3 - por encima del promedio: evidentes 2 fases
pero alguna suciedad y pérdida de contraste.
4 - muy buena: evidentes 2 fases, contraste neto
pero ligera suciedad en el límite de la fase.
5 - excelente: evidentes 2 fases, contraste neto
con pequeña o nula suciedad.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Ejemplo
2
Este ejemplo ilustra las características
críticas de la relación de dureza, \lambda, controlada mediante
variaciones en la dureza de la fase discontinua. Las pastillas de
los Ejemplos 2A-2C, y de los Ejemplos Comparativos
C4 y C5 se prepararon mediante los procedimientos usados en el
Ejemplo 1. La composición de la fase continua usada para todos los
ejemplos se muestra en la Tabla 2A.
Las composiciones de las fases discontinuas
usadas en este ejemplo, las relaciones de dureza relavantes y el
aspecto visual de las pastillas formadas a partir de estas fases, se
muestran en la Tabla 1B.
Las pastillas multifase de los Ejemplos 2A y 2B
tienen relaciones de dureza, \lambda, mayores de 2,5 y tienen un
aspecto de fabricación artesana distintivo y excelente calidad en
términos de aspecto superficial. Por el contrario, los Ejemplos
Comparativos C4, C5 y C6, cuyas relaciones de dureza son menores de
2,0, tienen una definición más pobre entre las fases y tienen un
aspecto más ordinario.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
a) Escala de graduación visual
descriptiva
1 - pobre: no discernibles las 2 fases.
2 - ordinaria: límites sucios no distintivos,
algunas estriaciones finas.
3 - por encima del promedio: evidentes 2 fases
pero alguna suciedad y pérdida de contraste.
4 - muy buena: evidentes 2 fases, contraste neto
pero ligera suciedad en el límite de la fase.
5 - excelente: evidentes 2 fases, contraste neto
con pequeña o nula suciedad.
\newpage
Ejemplo
3
Este ejemplo ilustra diversos modificadores del
patrón y textura óptica. La fase continua es la misma que la usada
en el Ejemplo 2. Las fases discontinuas y los modificadores de
aspecto usados en las Muestras 3A-3D se muestran en
la Tabla 3A. Las pastillas se prepararon mediante los procedimientos
establecidos en el Ejemplo 1.
a) Máculas - gránulos de bentonita
aglomerados
b) Mica - Timiron y/o pigmento de interferencia
Mercare
\newpage
El aspecto de las pastillas fabricadas con las
fases discontinuas se describe en la Tabla 3B. Todas ellas tienen
un aspecto de fabricación artesana pero proporcionan diferentes
texturas e impresiones.
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Ejemplo
4
La Tabla 4 ilustra otras composiciones de fase
discontinua que tienen las propiedades físicas aquí descritas.
Claims (31)
1. Una pastilla de jabón extruida multifase que
tiene un aspecto de fabricación artesana que comprende:
a) una fase sólida continua que comprende 25%
hasta 85% de una base tensioactiva adecuada para la limpieza de la
piel,
b) dominios de una fase discontinua que
comprende una matriz sólida soluble en agua o dispersable en agua,
la cual comprende al menos 1% en peso de tensioactivo, en la que la
fase discontinua tiene su dimensión más larga entre 3 y
aproximadamente 70 mm,
en la que la dureza de la fase continua está
dentro del intervalo de 190.000 hasta 250.000 Pascales, cuando se
mide a una temperatura entre 33ºC y 50ºC; la relación, \lambda,
definida como la dureza de la fase discontinua medida a una
temperatura de 25ºC dividida por la dureza de la fase continua
medida a una temperatura de 33ºC es mayor de 2,0 y en la que los
valores de dureza se miden mediante el Ensayo de Impacto de un
Cilindro, tal como se define aquí,
en la que la fase discontinua comprende 1% hasta
aproximadamente 25% en peso de la pastilla, y
en la que la pastilla tiene una puntuación de
graduación visual descriptiva de al menos 3,0, cuando se mide
mediante el Ensayo del Panel de Discriminación Visual, tal como se
define aquí; en el que las temperaturas anotadas reflejan
aproximadamente las condiciones térmicas de cada fase cuando las
fases continua y discontinua se combinan en primer lugar antes de
la extrusión final para formar la masa compuesta.
2. Una pastilla multifase de acuerdo con la
Reivindicación 1, en la que la base tensioactiva está seleccionada
entre jabones de ácidos grasos, sindets y sus mezclas.
3. Una pastilla multifase de acuerdo con la
Reivindicación 1 o la Reivindicación 2, en la que la fase continua
comprende 0,1-15% en peso de un agente
plastificante.
4. Una pastilla de acuerdo con la Reivindicación
3, en la que el agente plastificante está seleccionado entre
aceites ésteres, aceites hidrocarburados, aceite de silicona, ácidos
grasos, alcohol graso, ceras, tensioactivos no iónicos,
trietanolamina, glicerol, propilenoglicol, y mezclas de los
mismos.
5. Una pastilla multifase de acuerdo con la
Reivindicación 4, en la que el aceite éster está seleccionado entre
mono- y poliésteres, triglicéridos y triglicéridos modificados, y
poliésteres líquidos de ácidos grasos.
6. Una pastilla multifase de acuerdo con la
Reivindicación 4 o la Reivindicación 5, en la que el aceite
hidrocarburado está seleccionado entre parafina líquida, escualeno,
escualano, aceite mineral, polialfaolefina, polibuteno y
petrolato.
7. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones 4 a 6, en la que el plastificante
de ácido graso está generado in situ mediante la
incorporación dentro de la composición de la fase continua de un
ácido prótico seleccionado entre ácido clorhídrico, ácido fosfórico,
ácido cítrico, ácido glicólico, ácido láctico, ácido adípico o sus
mezclas.
8. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones 4 a 7, en la que la cera es una
cera sintética o natural que tiene un punto de reblandecimiento
menor de 50ºC.
9. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones 4 a 8, en la que el tensioactivo
no iónico está seleccionado entre alquil etoxilatos, ésteres de
ácidos grasos con glicerol, ésteres de ácidos grasos con sorbitol,
ácidos grasos etoxilados, mono-, di- o triglicéridos etoxilados,
ésteres grasos con poliglicerol, amidas grasas, y mezclas de los
mismos.
10. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en la que el
tensioactivo que comprende la fase discontinua está seleccionado
entre jabón de ácido graso, acil isetionato, acil tauratos, alquil
sulfatos, alquil etoxi sulfatos, alquil etoxilatos,
alquilglucósidos, y mezclas de los mismos.
11. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en la que la fase
discontinua comprende además 0,1% hasta 15% en peso en base a la
fase discontinua, de un agente de endurecimiento seleccionado entre
polioles, poléteres, electrolitos inorgánicos, sílice, alúmina,
talco, y mezclas de los mismos.
12. Una pastilla multifase de acuerdo con la
Reivindicación 11, en la que el poliol está seleccionado entre
glicerol, propilenoglicol, sorbitol y mezclas de los mismos.
13. Una pastilla multifase de acuerdo con la
Reivindicación 11 o la Reivindicación 12, en la que electrolito
está seleccionado entre cloruros monovalentes, sulfatos monovalentes
y divalentes, carbonato sódico, aluminatos monovalentes, fosfatos
monovalentes, polifosfatos monovalentes, y mezclas de los
mismos.
14. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en la que la fase
discontinua comprende además 5% hasta 90% en peso de un material
formador de matriz seleccionado entre poliéteres que tienen un
punto de fusión por encima de 30ºC, ácidos grasos, alcoholes grasos,
ésteres polioles de ácidos grasos, almidón, almidón modificado,
almidón hidrolizado, maltodextrano, y mezclas de los mismos.
15. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en la que la
composición contiene un potenciador del carácter distintivo visual
seleccionado entre partículas coloreadas insolubles que tienen un
tamaño de partícula promedio entre 0,5 y 3 mm, mica y mica
recubierta, disolventes que promueven la transparencia, agentes
nacarantes, y mezclas de los mismos.
16. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en la que la fase
continua y la fase dispersada tienen una diferencia de transmisión
de luz de al menos 5% medida mediante el Ensayo de Transparencia
del Jabón.
17. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en la que la fase
continua tiene un radio plástico mayor de 2 mm medido a una
temperatura de 40ºC en un ensayo de doblado de tres puntos.
18. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, la cual contiene
igualmente desde 0,1% hasta 10% en peso de agentes beneficiosos
humectantes seleccionados entre nutrientes de la piel y
acondicionadores de la piel, y mezclas de los mismos.
19. Una pastilla multifase de acuerdo con
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, en la que la
composición de la pastilla contiene igualmente desde 0,1% hasta 10%
en peso de agente beneficioso que proporciona limpieza profunda
seleccionado entre antimicrobianos, agentes
anti-acné, agentes de control de aceite,
astringentes, partículas restregantes y exfolientas, agentes
refrescantes, extractos de frutos y hierbas, agentes calmantes de
la piel, aceites esenciales, y mezclas de los mismos.
20. Una pastilla extruida multifase que tiene un
aspecto de fabricación artesana que comprende:
a) una fase continua que comprende:
- i)
- 25% hasta 85% de una base tensioactiva constituida por jabones de ácidos grasos, sindets, y sus mezclas;
- ii)
- 0,1% hasta 15% de un agente plastificante seleccionado entre aceites ésteres, aceites hidrocarburados, aceite de silicona, ácidos grasos, alcohol graso, ceras, tensioactivos no iónicos, trietanolamina, glicerol, propilenoglicol, y mezclas de los mismos;
b) una fase sólida discontinua que tiene su
dimensión más larga entre 3 y aproximadamente 45 mm que
comprende:
- i)
- al menos 1% en peso de un tensioactivo;
- ii)
- 5% hasta 95% en peso de una matriz sólida soluble en agua o dispersable en agua seleccionada entre jabón de ácido graso, polietilenoglicol con un punto de fusión mayor de 35ºC, ácido graso, alcohol graso, ésteres grasos, almidón, maltodextrano, y mezclas de los mismos;
- iii)
- 0,25% hasta 15% en peso de un agente de endurecimiento seleccionado entre polioles, poléteres, cloruros monovalentes, sulfatos monovalentes y divalentes, carbonato sódico, aluminatos monovalentes, polifosfatos monovalentes, sílice, alúmina, talco, y mezclas de los mismos;
en la que la dureza de la fase continua está
dentro del intervalo de 190.000 hasta 250.000 Pascales, cuando se
mide a una temperatura entre 33ºC y 42ºC, la relación, \lambda,
definida como la dureza de la fase discontinua medida a una
temperatura de 25ºC dividida por la dureza de la fase continua
medida a una temperatura de 33ºC es mayor de 2,0; y
en la que los valores de dureza se miden
mediante el Ensayo de Impacto de un Cilindro, tal como se define
aquí,
en la que la fase discontinua comprende 1% hasta
aproximadamente 25% en peso de la pastilla; y
en la que la pastilla tiene una puntuación de
graduación visual descriptiva de al menos 3,0, cuando se mide
mediante el Ensayo del Panel de Discriminación Visual, tal como se
define aquí; en el que las temperaturas anotadas reflejan
aproximadamente las condiciones térmicas de cada fase cuando las
fases continua y discontinua se combinan en primer lugar antes de
la extrusión final para formar la masa compuesta.
21. Un procedimiento para la fabricación de una
pastilla de jabón multifase que tiene un aspecto de fabricación
artesana, que comprende las etapas de:
a) adición a fideos que comprenden la fase
continua de una masa de pastilla de tocador que está a una
temperatura de aproximadamente 33ºC hasta 50ºC, una segunda masa
sólida que está en la forma de partículas discretas que tienen al
menos una dimensión mayor de 3 mm para formar una mezcla, en la que
en el momento de la adición, la dureza de la segunda masa sólida es
al menos el doble de la dureza de los fideos que forman la fase
continua de la masa de pastilla de tocador, estando medidos los
valores de dureza mediante el Ensayo de Impacto de un Cilindro, tal
como se define aquí;
b) extrusión de la mezcla así formada en la
etapa a) para formar una masa compuesta extruida que comprende una
masa de pastilla de tocador continua y una fase discontinua de la
segunda masa sólida;
c) corte y formación de la masa extruida en una
pastilla;
en el que la fase discontinua comprende 1% hasta
aproximadamente 25% en peso de la pastilla; y
en el que la pastilla tiene una puntuación de
graduación visual descriptiva de al menos 3,0, cuando se mide
mediante el Ensayo del Panel de Discriminación Visual, tal como se
define aquí.
22. Un procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 21, en el que las etapas a) y b) se realizan bajo un
vacío de 66,5 - 79,8 kPa.
23. Un procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 21 o la Reivindicación 22, en el que la masa de
pastilla de tocador tiene un valor de dureza en el penetrómetro de
190.000 a 250.000 Pascales medidos a una temperatura entre 33ºC y
50ºC.
24. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera
de las Reivindicaciones 21 a 23, en el que la masa de pastilla de
tocador tiene un radio plástico mayor de 2 mm medido a una
temperatura de 40ºC en un ensayo de doblado de tres puntos.
25. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera
de las Reivindicaciones 21 a 24, en el que la fase continua y la
fase dispersa de la pastilla tienen una diferencia en transparencia
de al menos 5%.
26. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera
de las Reivindicaciones 21 a 25, en el que la masa de pastilla de
tocador comprende:
a) 25% hasta 85% en peso de una base
tensioactiva seleccionada entre jabones de ácidos grasos, sindets y
sus mezclas; y
b) 0,1% hasta 15% en peso de un agente
plastificante seleccionado entre ácidos grasos, glicerol,
propilenoglicol, trietanolamina, aceites hidrocarburados, aceites
vegetales, aceites de silicona, ceras, alcoholes grasos, derivados
de glicerol, derivados de sorbitol, tensioactivos no iónicos, y
mezclas de los mismos.
27. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera
de las Reivindicaciones 21 a 26, en el que la masa sólida
comprende:
a) 1% hasta 70% en peso de tensioactivo
seleccionado entre jabón de ácido graso, acil isetionato, alquil
sulfatos, alquil etoxi sulfatos, alquil etoxilatos,
alquilglucósidos, y mezclas de los mismos;
b) 0% hasta 15% en peso de un agente de
endurecimiento seleccionado entre polioles, electrolitos
inorgánicos, sílice, alúmina, talco, y mezclas de los mismos;
c) 0% hasta 90% en peso de un material formador
de matriz seleccionado entre poliéteres con un punto de fusión por
encima de 30ºC, ácidos grasos, alcoholes grasos, ésteres de polioles
de ácidos grasos, almidón, almidón hidrolizado, maltodextrano, y
mezclas de los mismos.
28. Un procedimiento para la limpieza y
humectación de la piel que comprende las etapas de:
a) lavado de la piel con una pastilla de jabón
extruida multifase que tiene un aspecto de fabricación artesana,
que comprende:
- i)
- una fase sólida continua que comprende 25% hasta 85% de una base tensioactiva adecuada para limpieza de la piel;
- ii)
- una fase discontinua que comprende una matriz sólida soluble en agua o dispersable en agua que comprende al menos 1% en peso de tensioactivo, en la que la fase discontinua tiene su dimensión más larga entre 3 y aproximadamente 70 mm;
- iii)
- un agente beneficioso para la piel seleccionado entre nutrientes de la piel y acondicionadores de la piel;
en el que la dureza de la fase continua está
dentro del intervalo de 190.000-250.000 Pascales,
cuando se mide a una temperatura entre 33ºC y 50ºC, la relación,
\lambda, definida como la dureza de la fase discontinua medida a
una temperatura de 25ºC dividida por la dureza de la fase continua
medida a una temperatura de 33ºC es mayor de 2,0; y
en el que los valores de dureza se miden
mediante el Ensayo de Impacto de un Cilindro, tal como se define
aquí, en el que la fase discontinua comprende 1% hasta
aproximadamente 25% en peso de la pastilla; y
en el que la pastilla tiene una puntuación de
graduación visual descriptiva de al menos 2,6, cuando se mide
mediante el Ensayo del Panel de Discriminación Visual, tal como se
define aquí; y
b) aclarado de la piel con agua.
29. El procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 28, en el que el nutriente de la piel está
seleccionado entre vitaminas, lípidos, materiales formadores de
liposomas, ácidos grasos esenciales, triglicéridos de ácidos grasos
insaturados, mantecas vegetales, minerales y combinaciones de los
mismos.
30. El procedimiento de acuerdo con la
Reivindicación 28 o la Reivindicación 29, en el que el agente de
acondicionamiento de la piel está seleccionado entre proteínas de
seda, aceites y gomas de silicona, hidrocarburos, proteínas de
acondicionamiento, polímeros catiónicos, humectantes, emolientes, y
mezclas de los mismos.
31. Un procedimiento para la limpieza profunda
de la piel que comprende las etapas de:
a) lavado de la piel con una pastilla de jabón
extruida multifase que tiene un aspecto de fabricación artesana,
que comprende:
- i.
- una fase sólida continua que comprende 25% hasta 85% de una base tensioactiva adecuada para limpieza de la piel;
- ii.
- una fase discontinua que comprende una matriz sólida soluble en agua o dispersable en agua que comprende al menos 1% en peso de tensioactivo, en la que la fase discontinua tiene su dimensión más larga entre 3 y aproximadamente 70 mm;
- iii.
- un agente beneficioso para la limpieza profunda de la piel seleccionado entre antimicrobianos, agentes anti-acné, agentes de control de aceite, astringentes, partículas restregantes y exfoliantes, agentes refrescantes, extractos de frutos y hierbas, agentes calmantes de la piel, aceites esenciales, y mezclas de los mismos;
en el que la dureza de la fase continua está
dentro del intervalo de 190.000-250.000 Pascales,
cuando se mide a una temperatura entre 33ºC y 50ºC, la relación,
\lambda, definida como la dureza de la fase discontinua medida a
una temperatura de 25ºC dividida por la dureza de la fase continua
medida a una temperatura de 33ºC es mayor de 2,0, y en el que los
valores de dureza se miden mediante el Ensayo de Impacto de un
Cilindro, tal como se define aquí, en el que la fase discontinua
comprende 1% hasta aproximadamente 25% en peso de la pastilla,
y
en el que la pastilla tiene una puntuación de
graduación visual descriptiva de al menos 3,0, cuando se mide
mediante el Ensayo del Panel de Discriminación Visual, tal como se
define aquí; y
b) aclarado de la piel con agua.
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