ES2320661T3

ES2320661T3 - Emulsion.

Info

Publication number: ES2320661T3
Application number: ES04739899T
Authority: ES
Inventors: Franciscus Johannes Groenhof
Original assignee: Uniqema BV
Current assignee: Uniqema BV
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2024-06-15
Also published as: US20070197464A1; ATE423186T1; JP4965249B2; EP1633837B1; GB0313830D0; EP1633837A1; WO2004111168A1; JP2006527723A; CN1806036A; DE602004019522D1; CA2527257A1; BRPI0411549A; PT1633837E; KR20060052703A; CA2527257C

Abstract

Una emulsión de aceite en agua que comprende un sistema emulsionante para el aceite que incluye al menos un surfactante no iónico alcoxilado ramificado y de 0,5 a 10% en peso de al menos un surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua, en donde la fase acuosa comprende cristales líquidos.

Description

Emulsión.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una emulsión formada empleando una composición surfactante y, en particular, a un producto de cuidado personal o cosmético, pulverizable, formado a partir de la emulsión.

Antecedentes

Se conoce una amplia variedad de composiciones surfactantes que han sido empleadas para muchos fines, incluyendo la estabilización de interfases aceite-agua, en particular emulsiones y dispersiones de agua en aceite y de aceite en agua. Estas emulsiones se pueden emplear en productos de cuidado personal o cosméticos tales como cremas y leches y, convenientemente, presentan un número de propiedades en combinación, por ejemplo, estabilidad en la preparación, formulación, almacenamiento y uso; una viscosidad adecuada para el uso final; y preferentemente una consistencia deseable y una buena sensación en la piel. Las características de buena consistencia y sensación en la piel son evaluadas normalmente de manera subjetiva y pueden ser difíciles de obtener en combinación con todas las otras propiedades deseadas. En particular, puede ser difícil lograr la estabilidad requerida, especialmente en combinación con una buena consistencia y sensación en la piel, en una emulsión que sea adecuada para su pulverización, tal como en una formulación pulverizable de protección solar.

La presente invención está basada en el descubrimiento de que ciertas combinaciones de surfactantes pueden proporcionar una buena estabilización de la emulsión en valores de viscosidad a bajo esfuerzo cortante, lo cual permite aplicar la composición en la práctica como una pulverización, exhibiendo también preferentemente una consistencia o sensación en la piel aceptable o incluso mejorada de manera importante.

La US-6096325-A está dirigida a una composición de aceite en agua para el cuidado de la piel que contiene un componente de silicona, un emulsionante formador de cristales líquidos y un éster etoxilado de poliol y ácido graso.

Resumen de la invención

La entidad solicitante ha descubierto ahora de modo sorprendente una emulsión que soluciona o reduce significativamente al menos uno de los problemas antes mencionados.

En consecuencia, la presente invención proporciona una emulsión de aceite en agua que comprende un sistema emulsionante para el aceite que incluye al menos un surfactante no iónico alcoxilado ramificado y de 0,5 a 10% en peso de al menos un surfactantes capaz de formar cristales líquidos en agua, en done la fase acuosa comprende cristales líquidos.

La invención también proporciona un producto de cuidado personal o cosmético que comprende una emulsión de aceite en agua que comprende un sistema emulsionante para el aceite que incluye al menos un surfactante no iónico alcoxilado ramificado y de 0,5 a 10% en peso de la emulsión de al menos un surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua, en done la fase acuosa comprende cristales líquidos.

La invención proporciona además un recipiente que comprende una boquilla de pulverización y un producto pulverizable de cuidado personal o cosmético que comprende una emulsión de aceite en agua que comprende un sistema emulsionante para el aceite que incluye al menos un surfactante no iónico alcoxilado ramificado y de 0,5 a 10% en peso de la emulsión de al menos un surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua, en done la fase acuosa comprende cristales líquidos.

La invención proporciona también además el uso de una composición surfactante que comprende al menos un surfactante no iónico alcoxilado ramificado y al menos un surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua para estabilizar una emulsión de aceite en agua, en donde la fase acuosa comprende cristales líquidos y la cantidad de surfactante capaz de formar cristales líquidos es de 0,5 a 10% en peso de la emulsión.

El surfactante no iónico ramificado usado en la presente invención comprende una mitad hidrófoba ramificada y una mitad hidrófila.

La mitad hidrófoba del surfactante no iónico ramificado puede comprender un grupo alifático, cicloalifático o aromático, pero preferentemente es un grupo alifático, es decir, no contiene un grupo cicloalifático o un grupo aromático. La mitad hidrófoba puede ser insaturada, por ejemplo comprendiendo uno o más dobles enlaces de carbono, pero preferentemente es saturada. La mitad hidrófoba comprende preferentemente un grupo hidrocarbilo ramificado, más preferentemente un grupo alquilo ramificado. El número medio de átomos de carbono (en una base molar) en la mitad hidrófoba es adecuadamente del orden de 10 a 22, con preferencia 12 a 20, más preferentemente 13 a 19, en particular 14 a 18 y especialmente 15 a 17. Dado que el valor numérico para el número de átomos de carbono se expresa como una media (es decir, se pueden emplear mezclas), dicho número puede no ser un entero.

El número medio de átomos de carbono en la cadena lineal más larga del grupo alquilo ramificado preferido es preferentemente del orden de 7 a 15, más preferentemente 8 a 13, en particular 9 a 11 y especialmente 9,5 a 10,5. El número medio de ramificaciones en el grupo alquilo ramificado es adecuadamente menor de 5, con preferencia menor de 4, más preferentemente del orden de 0,2 a 3, en particular de 0,5 a 2 y especialmente de 0,8 a 1,2. Las ramificaciones (referidas de aquí en adelante como ramificaciones laterales) son preferentemente grupos alquilo, más preferentemente lineales y en particular unidos directamente a un átomo de carbono de la cadena lineal más larga. El número medio de átomos de carbono en los grupos alquilo con ramificación lateral preferidos es adecuadamente del orden de 1 a 10, con preferencia de 2 a 9, más preferentemente de 3 a 8, en particular de 4 a 7 y especialmente de 5 a 6. En una modalidad preferida de la invención, más del 50%, más preferentemente más del 70%, en particular más del 90% y especialmente más del 95% y hasta 100% de los grupos con ramificación lateral se encuentran dentro de los intervalos preferidos antes indicados para el número de átomos de carbono.

En una modalidad alternativa preferida de la invención, el número medio de átomos de carbono en las ramificaciones laterales alquilo del grupo alquilo ramificado es menor de 5, más preferentemente menor de 3, en particular del orden de 1,05 a 2 y especialmente de 1,1 a 1,5, es decir, las ramificaciones laterales son predominantemente grupos metilo. Además, preferentemente más del 50%, más preferentemente más del 60%, en particular del orden de 70 a 97% y especialmente de 80 a 93% de los grupos con ramificación lateral son grupos metilo. Por otro lado, preferentemente más del 30%, más preferentemente más del 40%, en particular del orden de 45 a 90% y especialmente de 50 a 80% de las ramificaciones laterales contienen grupos metilo individuales. En una modalidad preferida, el grupo alquilo ramificado es un grupo isoestearilo, derivado preferentemente de ácido isoesteárico.

La mitad hidrófila del surfactante no iónico ramificado comprende preferentemente un grupo polioxialquileno. El grupo polioxialquileno es adecuadamente de la fórmula (C_{m}H_{2m}O)_{n} en donde m es 2, 3 o 4, preferentemente 2 o 3 y más preferentemente 2, es decir, un grupo oxietileno. La cadena polioxialquileno puede estar sustituida sustancial o totalmente por residuos oxietileno, o bien sustancialmente o totalmente por residuos oxipropileno, o bien puede incluir ambos residuos oxietileno y oxipropileno para proporcionar una cadena de copolímero al azar o en bloque. La cadena es preferentemente una cadena homopolímera de polioxietileno. El valor medio de n es adecuadamente del orden de 5 a 40, con preferencia de 10 a 30, más preferentemente de 15 a 25 y en particular de 18 a 22, especialmente de 19 a 21. Dado que estos son valores medios, n puede ser un número no entero. Los valores antes indicados son particularmente preferidos cuando la cadena polioxialquileno consiste totalmente en una cadena polioxietileno. Cuando la cadena es un copolímero en bloque o al azar de residuos oxietileno y oxipropileno, la longitud elegida de la cadena corresponderá normalmente a los intervalos anteriores, pero dependerá de la proporción de residuos oxietileno y oxipropileno en la cadena. En las cadenas copoliméricas, normalmente los residuos oxietileno proporcionarán al menos 60 moles% del total de residuos oxialquileno. Los residuos oxibutileno pueden estar incluidos en la cadena, pero cuando están presentes lo estarán normalmente como un componente menor de la cadena, por ejemplo hasta 20 moles% aproximadamente del total de la cadena polioxialquileno.

La mitad hidrófoba y la mitad hidrófila, conteniendo preferentemente polioxialquileno, del surfactante no iónico ramificado usado en la presente invención, están conectadas adecuadamente a través de un grupo de enlace, preferentemente a través del residuo de un grupo de enlace que tiene un átomo de hidrógeno reactivo, a una cadena oligomérica o polimérica de residuos de óxido de alquileno. El grupo de enlace puede ser un átomo de oxígeno (residuo de un grupo hidroxilo); un grupo carboxilo (residuo de un grupo de ácido graso o éster); un grupo amino (residuo de un grupo amino); o un grupo carboxiamido (residuo de un grupo de amida de ácido carboxílico). En una modalidad preferida de la invención, el grupo de enlace es un átomo de oxígeno.

Ejemplos de surfactantes no iónicos alcoxilados ramificados incluyen alcoxilatos de alcoholes de fórmula R^{1}-O-(C_{m}H_{2m}O)_{n}-H; un alcoxilato de ácido graso de fórmula R^{1}-COO-(C_{m}H_{2m}O)_{n}-R^{2} (más co-productos); un alcoxilato de amina grasa de fórmula R^{1}-NR^{3}-(C_{m}H_{2m}O)_{n}-H; o un alcoxilato de amida grasa de fórmula R^{1}-NR^{3}-(C_{m}H_{2m}O)_{n}-H, en donde cada R^{1} es independientemente una mitad hidrófoba como antes se ha definido; R^{2} es un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo C_{1} a C_{6}; y cada R^{3} es independientemente un grupo alquilo C_{1} a C_{6} o un grupo (C_{m}H_{2m}O)_{n}-H; en cada (C_{m}H_{2m}O)_{n}, m y/o n se definen de manera independiente como se ha descrito anteriormente. En una modalidad preferida de la invención, el surfactante no iónico ramificado es un alcoxilato alcohólico, más preferentemente un alcoxilato de alcohol primario de fórmula R^{1}-O-(C_{m}H_{2m}O)_{n}-H.

En una modalidad particularmente preferida de la presente invención, el surfactantes no iónico ramificado comprende al menos un alcoxilato de alcohol primario ramificado de fórmula (I):

(I)CH_{3}-(CH_{2})q-[CH_{3}-(CH_{2})_{r}]-CH-(CH_{2})_{p}-O-(C_{m}H_{2m}O)_{n}-H

en donde

q y r son cada uno independientemente de 0 a 13, con preferencia de 1 a 15, más preferentemente de 2 a 13; y p es 1 o 2; de manera que q+r+p es del orden de 9 a 17, con preferencia de 10 a 16, más preferentemente de 11 a 15; y (C_{m}H_{2m}O)_{n} es un grupo polioxialquileno como se ha definido anteriormente, m y n se definen como anteriormente.

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En los compuestos de fórmula (I),

q y r son (i) con preferencia cada uno de ellos independientemente de al menos 2, más preferentemente de al menos 4 y en particular de al menos 5, y/o (ii) preferentemente no más de 10, más preferentemente no más de 9 y en particular no más de 8, p es preferentemente 1, y el número total de átomos de carbono en el grupo alquilo ramificado es preferentemente del orden de 12 a 20, más preferentemente de 13 a 19, en particular de 14 a 18 y especialmente de 15 a 17 (con lo que de manera correspondiente q+r+p es preferentemente del orden de 9 a 17, más preferentemente de 10 a 16, en particular de 11 a 15 y especialmente de 12 a 14).

Los compuestos de alcoxilatos primarios preferidos empleados en esta invención se pueden preparar por alcoxilación de los correspondientes alcoholes primarios ramificados bajo condiciones de alcoxilación convencionales, normalmente bajo catálisis alcalina, en particular catálisis de alcóxidos, por ejemplo, empleando NaOH o KOH para formar el alcóxido in situ. Los alcoholes primarios ramificados pueden ser alcoholes ramificados prácticamente de forma total, preferentemente como los preparados mediante el proceso de Guerbet, por ejemplo, 2-butiloctanol, 2-butildecanol, 2-butildodecanol, 2-hexil-octanol, 2-hexildecanol, 2-hexildodecanol y 2-octildecanol. En una modalidad particularmente preferida, se emplea 2-hexildecanol como el alcohol primario ramificado. De este modo, el polioxietilenisocetiléter, preferentemente conteniendo del orden de 18 a 22 grupos de óxido de etileno, es un surfactante no iónico ramificado particularmente preferido. Un material adecuado es el disponible comercialmente con la marca registrada Arlasolve 200 de Uniqema.

En una modalidad alternativa, se pueden emplear mezclas de alcoholes primarios ramificados con alcoholes primarios lineales, conteniendo números similares de átomos de carbono, tal como los preparados mediante el proceso oxo a partir de olefinas internas bajo condiciones en donde puede migrar el doble enlace. Los alcoholes primarios ramificados comercialmente disponibles pueden ser sustancialmente puros o pueden incluir hasta 50% aproximadamente de alcoholes sustancialmente lineales. En dichos materiales mezclados, la proporción de material ramificado que tiene ramificaciones en al menos una longitud de 2 átomos de carbono es con preferencia de al menos 30% aproximadamente, más preferentemente alrededor de 40%, y la proporción de material ramificado que tiene ramificaciones en al menos una longitud de 3 átomos de carbono es preferentemente de al menos 20% aproximadamente, más preferentemente de alrededor de 30%. Tras la alcoxilación, dichos materiales proporcionan mezclas de alcoxilatos de alcoholes lineales y ramificados.

El surfactante no iónico ramificado presenta adecuadamente un valor del Balance Hidrófilo-Lipófilo (HLB) mayor de 10, preferentemente del orden de 11 a 20, más preferentemente de 13 a 18, en particular de 14 a 17 y especialmente de 15 a 16.

La cantidad de surfactante no iónico ramificado en una composición de acuerdo con la presente invención es adecuadamente del orden de 5 a 95%, preferentemente de 10 a 90%, más preferentemente de 20 a 70%, en particular de 30 a 55% y especialmente de 35 a 45%, en peso de la cantidad total de surfactante no iónico ramificado y surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua, en la composición.

El surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua, que se emplea en la presente invención, forma preferentemente cristales líquidos, más preferentemente en emulsiones y en particular en emulsiones de aceite en agua. Los cristales líquidos que se forman son preferentemente cristales líquidos liotrópicos (es decir, dependientes tanto de la concentración como de la temperatura), más preferentemente cristales líquidos en fase lamelar y en particular cristales líquidos en fase L alfa (puros).

El surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua puede ser un éster de poliol, un éster de poliol alcoxilado, un lactilato de acilo y mezclas de los mismos. Se prefiere un éster de poliol, en particular un éster de poliol de un ácido graso o derivado del mismo, es decir, preferentemente una especie no alcoxilada.

En una modalidad preferida, el poliol es glicerol, poliglicerol, pentaeritritol, un sacárido y/o un anhidrosacárido, y más preferentemente es un anhidrosacárido, en particular sorbitán y/o manitán, y especialmente sorbitán. El ácido graso preferido es adecuadamente saturado y el número medio de átomos de carbono del mismo es preferentemente del orden de 8 a 24, más preferentemente de 12 a 22, en particular de 16 a 20 y especialmente de 17 a 19. Acidos grasos adecuados incluyen ácido láurico, mirístico, palmítico, esteárico y/o behénico. En particular se prefiere el estearato de sorbitán. El éster de sorbitán preferido se emplea preferentemente como el mono-éster aunque también pueden estar presentes cantidades menores de los ésteres superiores.

El éster de anhidrosacárido preferido tiene adecuadamente un valor HLB del orden de 3 a 10, preferentemente de 3,5 a 8, más preferentemente de 4 a 6, en particular de 4,4 a 5 y especialmente de 4,6 a 4,8.

En una modalidad particularmente preferida de la presente invención, el surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua comprende un éster de anhidrosacárido como se ha definido anteriormente y un éster de poliol adicional derivado de un sacárido (o sacárido no anhidro), más preferentemente un azúcar, en particular sorbitol, manitol, sucrosa, fructosa y/o glucosa, y especialmente sucrosa o sorbitol.

El éster de sacárido tiene adecuadamente un valor HLB mayor de 10, preferentemente del orden de 12 a 24, más preferentemente de 14 a 20, en particular de 16 a 18 y especialmente de 16,5 a 17,5.

El éster de sacárido se forma preferentemente a partir de un componente de ácido graso, o derivado del mismo, que contiene un número medio de átomos de carbono del orden de 8 a 20, más preferentemente de 8 a 18, en particular de 10 a 16, y especialmente de 12 a 14. Ácidos grasos adecuados incluyen ácidos láurico, mirístico y/o palmítico y/o mezclas de ácidos grasos de origen natural, tales como ácidos grasos derivados de aceite de semillas de palma o aceite de coco.

Cuando el sacárido es sucrosa, se prefieren en particular los ácidos grasos de aceite de coco. La mezcla de ácidos grasos comprende preferentemente una o más, y preferentemente todas, de las siguientes cantidades:

(i): menos de 10%, más preferentemente menos de 5% en peso de C8,

(ii): menos de 8%, más preferentemente menos de 5% en peso de C10,

(iii): del orden de 45 a 60%, más preferentemente de 50 a 55% en peso de C12,

(iv): del orden de 15 a 25%, más preferentemente de 17 a 21% en peso de C14,

(v): menos de 14%, más preferentemente menos de 10% en peso de C16,

(vi): del orden de 5 a 20%, más preferentemente de 10 a 15% en peso de C18,

(vii): menos de 5%, más preferentemente menos de 2% en peso de C20 y/o

(viii): menos de 15%, más preferentemente menos de 10% en peso de ácidos grasos insaturados.

El cocoato de sucrosa tiene preferentemente una proporción relativamente alta de mono-éster, más preferentemente de al menos 50%, en particular al menos 65% y especialmente al menos 70% en peso.

Cuando el sacárido es sorbitol, el ácido graso es preferentemente ácido láurico. El laurato de sorbitol comprende preferentemente una mezcla de mono- y di-ésteres. La concentración de (i) monoésteres es preferentemente de al menos 50%, más preferentemente de al menos 70%, en particular de al menos 80% y especialmente de al menos 85% en peso y la de (ii) diésteres es preferentemente menor del 50%, más preferentemente menor del 30%, en particular menor del 20% y especialmente menor del 15% en peso.

En una modalidad preferida de la invención, el surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua comprende una mezcla de un anhidrosacárido, preferentemente sorbitán, éster y un éster de sacárido, preferentemente sucrosa o sorbitol. Mezclas particularmente preferidas son las mezclas de (i) estearato de sorbitán y cocoato de sucrosa y (ii) estearato de sorbitán y laurato de sorbitol. Estos materiales se encuentran disponibles en el comercio con las marcas registradas Arlatone 2121 y Arlatone LC de Uniqema.

La relación en peso de éster de anhidrosacárido a éster de sacárido es adecuadamente del orden de 0,5 a 100:1, preferentemente de 2 a 50:1, más preferentemente de 4 a 20:1, en particular de 6 a 12:1 y especialmente de 9:1 en peso aproximadamente.

El surfactante (o mezcla de surfactantes) capaz de formar cristales líquidos en agua tiene adecuadamente un valor HLB del orden de 2 a 10, preferentemente de 3 a 9, más preferentemente de 4 a 8, en particular de 5 a 7 y especialmente de 5,5 a 6,5.

La cantidad de surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua en una composición de acuerdo con la presente invención es adecuadamente del orden 5 a 95%, preferentemente de 10 a 90%, más preferentemente de 30 a 80%, en particular de 45 a 70% y especialmente de 55 a 65%, en peso de la cantidad total de surfactante no iónico ramificado y surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua, en la composición.

La relación de surfactante no iónico ramificado a surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua presentes en una composición de acuerdo con la presente invención es adecuadamente del orden de 0,05 a 20:1, preferentemente de 0,1 a 10:1, más preferentemente de 0,4 a 4:1, en particular de 0,8 a 2,5:1 y especialmente de 1 a 1,5:1 en peso.

La composición surfactante de acuerdo con la presente invención tiene adecuadamente un valor del Balance Hidrófilo-Lipófilo (HLB) del orden de 6 a 14, preferentemente de 7 a 13, más preferentemente de 8 a 12, en particular de 9 a 11,5 y especialmente de 10 a 11.

La composición surfactante aquí definida es adecuada para su uso en la formación de emulsiones (y dispersiones), es decir, como el sistema emulsionante o como parte del mismo, tal como emulsiones de agua en aceite, en particular emulsiones de aceite en agua y especialmente para su uso en productos de cuidado personal o cosméticos.

La fase oleosa de la emulsión de acuerdo con la presente invención estará constituida preferente y principalmente por un aceite emoliente del tipo empleado en productos de cuidado personal o cosméticos. El emoliente puede ser y normalmente será un material oleoso que preferentemente es líquido a temperatura ambiente. Alternativamente, puede ser sólido a temperatura ambiente, en cuyo caso será normalmente, en masa, un sólido céreo, siempre que sea líquido a una temperatura elevada a la cual se pueda incluir y emulsionar en la composición. La preparación de la composición requiere preferentemente temperaturas de hasta 100ºC, más preferentemente alrededor de 80ºC y, por tanto, dichos emolientes sólidos tendrán preferentemente temperaturas de fusión menores de 100ºC y más preferentemente menores de 70ºC. Los aceites emolientes adecuados normalmente líquidos incluyen aceites no polares, por ejemplo aceites minerales o parafínicos, especialmente isoparafínicos, tal como el comercializado por Uniqema como Arlamol (marca registrada) HD; o aceites de polaridad media, por ejemplo aceites de ésteres vegetales, tal como aceite de jojoba, aceites de glicéridos vegetales, aceites de glicéridos animales, tal como el comercializado por Uniqema como Estol (marca registrada) 3603 (triglicérido caprílico/cáprico), aceites sintéticos, por ejemplo aceites de ésteres sintéticos, tal como palmitato de isopropilo y aquellos comercializados por Uniqema como Estol 1512 y Arlamol DOA, aceites de éteres, en particular de dos residuos alquilo grasos, por ejemplo C_{8} a C_{18}, tal como el comercializado por Cognis como Cetiol OE (dicapriléter), alcoholes de Guerbet tal como el comercializado por Cognis como Eutanol G (octildodecanol) o aceites de silicona, tal como aceite de dimeticona tal como aquellos comercializados por Dow Corning como DC200, aceite de ciclometicona o siliconas que tienen cadenas laterales de polioxialquileno para mejorar su hidrofilicidad; o aceites altamente polares, incluyendo emolientes de alcoxilatos, por ejemplo, propoxilatos de alcoholes grasos tal como el comercializado por Uniqema como Arlamol E (alcohol estearílico propoxilado). Materiales emolientes adecuados que pueden ser sólidos a temperatura ambiente pero líquidos a las temperaturas habitualmente empleadas para preparar las composiciones de esta invención, incluyen cera de jojoba, sebo y cera/aceite de coco. Cuando se emplean aceites no polares puede ser deseable utilizar concentraciones relativamente altas de surfactante, en particular de surfactante de alto valor HLB, con el fin de conseguir una emulsificación adecuadamente satisfactoria, en especial para obtener gotitas de aceite pequeñas.

Se pueden emplear y con frecuencia se emplearán mezclas de emolientes y, en algunos casos, se pueden disolver emolientes sólidos total o parcialmente en emolientes líquidos, o en combinación cuando el punto de congelación de la mezcla sea suficientemente bajo. Cuando la composición emoliente es un sólido (tal como alcoholes grasos) a temperatura ambiente, la dispersión resultante puede no ser técnicamente una emulsión (aunque en la mayoría de los casos la fase precisa de la fase oleosa dispersa no se puede determinar fácilmente), pero dichas dispersiones se comportan como si fuesen emulsiones verdaderas y el término "emulsión" se emplea aquí para incluir tales composiciones. La concentración de la fase oleosa puede variar ampliamente. La cantidad de la fase oleosa en la emulsión es adecuadamente del orden de 1 a 90%, con preferencia de 2 a 60%, más preferentemente de 5 a 40%, en particular de 10 a 30% y especialmente de 15 a 25% en peso de la composición total.

La cantidad de agua presente en la emulsión es adecuadamente del orden de 10 a 95%, con preferencia de 30 a 85%, más preferentemente de 40 a 80%, en particular de 50 a 75% y especialmente de 60 a 70% en peso de la composición total.

La cantidad de surfactante no iónico ramificado en una emulsión o producto de cuidado personal o cosmético de acuerdo con la presente invención es adecuadamente del orden de 0,1 a 10%, con preferencia de 0,5 a 5%, más preferentemente de 1 a 3,5%, en particular de 1,5 a 2,5% y especialmente de 1,8 a 2,2% en peso de la emulsión.

La cantidad de surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua en una emulsión o producto de cuidado personal o cosmético de acuerdo con la presente invención es adecuadamente del orden de 0,5 a 10%, con preferencia de 0,5 a 7%, más preferentemente de 1 a 5%, en particular de 2 a 4% y especialmente de 2,5 a 3,5% en peso de la emulsión.

Las emulsiones de acuerdo con la presente invención pueden también contener otros materiales surfactantes adicionales que forman parte del sistema emulsionante. Otros surfactantes adecuados incluyen surfactantes relativamente hidrófilos, por ejemplo que tienen un valor HLB mayor de 10, con preferencia mayor de 12, y surfactantes relativamente hidrófobos, por ejemplo que tienen un valor HLB menor de 10, con preferencia menor de 8. Los surfactantes relativamente hidrófilos incluyen surfactantes de alcoxilatos con un promedio del orden de 10 a 100 residuos de óxido de alquileno, en particular de óxido de etileno, aproximadamente; y los surfactantes relativamente hidrófobos incluyen surfactantes de alcoxilatos preferentemente con un promedio del orden de 3 a 10 residuos de óxido de alquileno, en particular de óxido de etileno, aproximadamente.

Las emulsiones de cuidado personal o cosméticas se pueden clasificar según la viscosidad en leches y lociones, que preferentemente tienen una baja viscosidad en esfuerzo cortante (medida a velocidades de esfuerzo cortante de alrededor de 0,1 a 10 s^{-1} tal como se utiliza habitualmente en viscómetros Brookfield) de hasta 10.000 mPa.s, y cremas que preferentemente tienen una baja viscosidad en esfuerzo cortante mayor de 10.000 mPa.s. Las leches y lociones tienen preferentemente una baja viscosidad en esfuerzo cortante del orden de 100 a 10.000, más preferentemente de 200 a 5.000 y en particular de 300 a 1.000 mPa.s.

Las cremas tienen preferentemente una baja viscosidad en esfuerzo cortante de al menos 20.000, más preferentemente del orden de 30.000 a 80.000 y en particular de 40.000 a 70.000 mPa.s, aunque también se pueden emplear viscosidades mayores, por ejemplo de hasta 106 mPa.s aproximadamente.

Las emulsiones de acuerdo con la presente invención son particularmente adecuadas para utilizarse como un producto pulverizable de cuidado personal o cosmético. Dichas emulsiones tienen adecuadamente una baja viscosidad en esfuerzo cortante de hasta 15.000, preferentemente de hasta 10.000, más preferentemente del orden de 100 a 5.000, en particular de 200 a 3.000 y especialmente de 300 a 1.000 mPa.s. Una característica particularmente sorprendente de la presente invención es que se pueden producir emulsiones pulverizables que tienen una baja viscosidad en esfuerzo cortante dentro de los intervalos antes mencionados y que también exhiben buena estabilidad y/o buen tacto o sensación en la piel.

Las emulsiones de acuerdo con la presente invención son estables, cuya estabilidad se mide como aquí se describirá, preferentemente durante más de un mes, más preferentemente durante más de dos meses, en particular durante más de tres meses y especialmente durante más de cuatro meses a temperatura ambiente (23ºC). La estabilidad a temperaturas elevadas es particularmente importante y, por tanto, la emulsión es estable, cuya estabilidad se mide como aquí se describirá, adecuadamente durante más de una semana, con preferencia durante más de dos semanas, más preferentemente durante más de un mes, en particular durante más de dos meses y especialmente durante más de tres meses a 40ºC, y preferentemente también a 50ºC. En una modalidad particularmente preferida, los cristales líquidos creados durante la formación de la emulsión se mantienen sustancialmente durante los regímenes de ensayo a los tiempos y temperaturas que se han mencionado con anterioridad.

Las emulsiones de la invención se pueden preparar mediante métodos de emulsificación y mezcla generalmente convencionales. Los métodos habituales para producir emulsiones de aceite en agua incluyen la emulsificación directa por dispersión del surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua en la fase acuosa, dispersión del surfactante no iónico ramificado en la fase oleosa, y posterior mezcla y emulsificación del aceite en la fase acuosa continua. Es conveniente calentar la fase acuosa normalmente por encima de 60ºC aproximadamente, por ejemplo a 80-85ºC aproximadamente, o bien someter la fase acuosa a un mezclado de alta intensidad a temperatura más baja, por ejemplo a temperatura ambiente aproximadamente. El mezclado vigoroso y el uso de temperaturas moderadamente elevadas se pueden combinar si así se desea. El calentamiento y/o el mezclado a elevada intensidad se pueden efectuar antes, durante o después de la adición de la fase oleosa.

Las emulsiones también se pueden preparar mediante métodos de emulsificación inversa, en donde el surfactante capaz de formar cristales líquidos se añade a la fase oleosa, el surfactante no iónico ramificado se añade a la fase acuosa, la cual se añade y se mezcla entonces en la fase oleosa para formar una emulsión de agua en aceite. La adición de la fase acuosa se continúa hasta que el sistema se invierte para formar una emulsión de aceite en agua. Fundamentalmente, se necesitará una cantidad sustancial de fase acuosa para efectuar la inversión y, de este modo, este método no es probable que se utilice para emulsiones de alto contenido en fase oleosa. Si se desea, se pueden combinar el mezclado vigoroso y el uso de temperaturas moderadamente elevadas. El calentamiento y/o el mezclado a elevada intensidad se pueden efectuar durante o después de la adición de la fase acuosa y antes, durante o después de la inversión.

Las emulsiones de acuerdo con la presente invención también poseen de manera sorprendente una consistencia y sensación en la piel muy buenas, exhibiendo una buena capacidad de esparcido, una sensación de alivio en la piel y/o un alivio después de la sensación.

En las emulsiones se pueden incluir muchos otros componentes para la preparación de composiciones o productos de cuidado personal o cosméticos. Estos componentes pueden ser solubles en aceite, solubles en agua o no solubles. Ejemplos de dichos materiales incluyen:

(i): conservantes tales como aquellos a base de parabenos (ésteres de alquilo de ácido 4-hidroxibenzoico), fenoxietanol, ureas sustituidas y derivados de hidantoína, por ejemplo los comercializados con los nombres registrados Germaben II Nipaguard BPX y Nipaguard DMDMH, cuando se emplean normalmente en una concentración de 2,5 a 2% en peso de la composición total;

(ii): perfumes, cuando se emplean normalmente en una concentración de 0,1 a 10%, más generalmente de hasta 5% aproximadamente y en particular de hasta 2% en peso aproximadamente de la composición total;

(iii): humectantes o disolventes tales como alcoholes, polioles tales como glicerol y polietilenglicoles, cuando se emplean normalmente en una concentración de 1 a 10% en peso de la composición total;

(iv): materiales de filtración solar o protección solar incluyendo protectores solares orgánicos y/o protectores solares inorgánicos, incluyendo aquellos a base de dióxido de titanio u óxido de zinc, cuando se emplean normalmente en una concentración de 0,1 a 5% en peso del total;

(v): alfa-hidroxiácidos tales como ácidos glicólico, cítrico, láctico, málico, tartárico y sus ésteres; agentes auto-curtientes tal como dihidroxiacetona;

(vi): componentes antimicrobianos, en particular componentes anti-acné, tal como ácido salicílico;

(vii): vitaminas y sus precursores incluyendo: (a) vitamina A, por ejemplo como palmitato de retinilo y otras moléculas precursoras de tretinoína, (b) vitamina B, por ejemplo como pantenol y sus derivados, (c) vitamina C, por ejemplo como ácido ascórbico y sus derivados, (d) vitamina E, por ejemplo como acetato de tocoferilo, (e) vitamina F, por ejemplo como ésteres de ácidos grasos poliinsaturados tales como ésteres de ácido gamma-linolénico;

(viii): agentes para el cuidado de la piel tales como ceramidas, bien como materiales naturales o bien como imitadores funcionales de ceramidas naturales;

(ix): fosfolípidos naturales, por ejemplo lecitina;

(x): formulaciones que contienen vesículas;

(xi): compuestos que contienen germanio, por ejemplo el comercializado por Uniqema como Arlamol GEO;

(xii): extractos botánicos con propiedades beneficiosas para el cuidado de la piel;

(xiii): blanqueantes de la piel tal como Dioic DCA (marca registrada) comercializado por Uniqema, ácido kójico, arbutina y materiales similares;

(xiv): compuestos activos para la reparación de la piel tal como alantoína y series similares;

(xv): cafeína y compuestos similares;

(xvi): aditivos refrescantes tal como mentol o canfor;

(xvii): repeledores de insectos tales como N,N-dietil-3-metilbenzamida (DEET) y aceites de cítricos o de eucalipto;

(xviii): aceites esenciales; y

(xix): pigmentos, incluyendo pigmentos microfinos, en particular óxidos y silicatos, por ejemplo óxido de hierro, particularmente óxidos de hierro revestido, y/o dióxido de titanio, y materiales cerámicos tal como nitruro de boro, u otros componentes sólidos, tales como los utilizados en productos de maquillaje y cosméticos para proporcionar suspoemulsiones, normalmente empleadas en una cantidad de 1 a 15% aproximadamente, pero normalmente de al menos 15% aproximadamente y en particular de 10% aproximadamente.

Una característica sorprendente de la presente invención es que se pueden obtener emulsiones estables, que pueden ser todavía pulverizables, cuando contienen altas concentraciones de materiales sólidos, por ejemplo de dióxido de titanio y/u óxido de zinc en partículas, preferentemente hasta 20%, más preferentemente hasta 15%, en particular de 1 a 10% y en especial de 2 a 6% en peso de la composición total.

Otra característica sorprendente es que se pueden obtener emulsiones estables que contienen altas concentraciones de alcoholes, por ejemplo etanol, preferentemente hasta 20%, más preferentemente hasta 15%, en particular de 2 a 10% y en especial de 4 a 8% en peso de la composición total.

Las composiciones de acuerdo con la presente invención son particularmente adecuadas para utilizarse como productos pulverizables de cuidado personal o cosméticos, tales como protectores solares, y en toallitas para frotar. Las ventajas de una composición pulverizable incluyen la cobertura de un área superficial grande en un corto periodo de tiempo y el efecto de enfriamiento que puede obtenerse por evaporación del disolvente una vez que la composición ha sido pulverizada sobre la superficie de la piel.

Una aplicación preferida es como protector solar, en particular como protector solar pulverizable. El protector solar puede contener uno o más protectores solares orgánicos y/o protectores solares inorgánicos tales como óxidos metálicos, pero preferentemente comprende al menos uno de dióxido de titanio y/u óxido de zinc en partículas incluidos especialmente en la composición en forma de una dispersión acuosa y/u orgánica, preferentemente un aceite, disponible comercialmente por Uniqema con las marcas registradas Tioveil y Solaveil Clarus (ambas de dióxido de titanio) y Spectraveil (óxido de zinc). Además, se pueden emplear protectores solares orgánicos junto con los protectores solares preferidos a base de óxidos metálicos, e incluyen ésteres de ácido p-metoxicinámico, ésteres de ácido salicílico, ésteres de ácido p-aminobenzoico, derivados de benzofenona no sulfonados, derivados de dibenzoilmetano y ésteres de ácido 2-cianoacrílico. Ejemplos específicos de protectores solares orgánicos útiles incluyen benzofenona-1, benzofenona-2, benzofenona-3, benzofenona-6, benzofenona-8, benzofenona-12, isopropildibenzoilmetano, butilmetoxidibenzoilmetano, etildihidroxipropil PABA, gliceril PABA, octildimetil PABA, octilmetoxicinamato, homosalato, salicilato de octilo, octiltriazona, octocrileno, etocrileno, antranilato de mentilo, 4-metilbencilidencanfor, benzofenona-4 y ácido fenilbencimidazolsulfónico.

Una característica particularmente sorprendente de la presente invención es que se puede obtener un producto para protector solar aquí descrito con un Factor de Protección Solar (SPF) (medido como aquí se describe) que tiene adecuadamente un valor SPF mayor de 10, preferentemente mayor de 15, más preferentemente mayor de 20, en particular de 25 a 50 y especialmente de 30 a 40.

En esta descripción, se han utilizado los siguientes métodos de ensayo.

Métodos de ensayo

(i): La viscosidad se midió a 23ºC con un viscómetro Brookfield LVT empleando un husillo adecuado (LV1, LV2, LV3 o LV4 - dependiendo de la viscosidad de la emulsión a ensayar) a 6 rpm (0,1 Hz), 1 día después de preparar las emulsiones y los resultados se indican en mPa.s.

(ii): La estabilidad se evaluó observando las emulsiones después de su almacenamiento a temperatura ambiente (23ºC), en frío a 5ºC o bajo un almacenamiento a temperatura elevada de 40ºC y 50ºC. La medición de la estabilidad en almacenamiento a 50ºC es un ensayo muy severo. La composición es estable si no ocurre una separación visible de la emulsión. La estabilidad de los cristales líquidos en la emulsión fue también evaluada por observación en un microscopio empleando luz polarizada.

(iii): La apariencia fue evaluada visualmente y por la sensación en la piel empleando las siguientes clasificaciones:

1 -: Apariencia muy buena, altamente adecuada para uso final y buena sensación en la piel con buena dilución bajo esfuerzo cortante.

2 -: Apariencia buena, adecuada para uso final y sensación moderada en la piel con cierta dilución bajo esfuerzo cortante.

3 -: Apariencia aceptable y sensación en la piel aceptable para uso final.

4 -: Apariencia pobre algo gelatinosa y/o fibrosa y sensación en la piel no particularmente buena.

5 -: Apariencia muy pobre, muy gelatinosa y fibrosa y pobre sensación en la piel.

(iv): La fluidez de las emulsiones producto fue evaluada visualmente y los comentarios son descriptivos en relación al tipo de producto proyectado (leche, crema, etc).

(v): El Factor de Protección Solar (SPF) de una formulación para protección solar fue determinado empleando el método in vitro de Diffey y Robson, J. Soc. Cosmet. Chem. Vol. 40, pp. 127-133, 1989.

La invención se ilustra por los siguientes ejemplos no limitativos.

Ejemplos Ejemplo 1

1

Procedimiento

1.: Dispersar Keltrol F en agua de la Fase B y añadir Pricerine 9091.

2.: Añadir restantes ingredientes de la Fase B.

3.: Calentar la Fase B a 80ºC y dejar durante 20 minutos para permitir que Arlatone 2121 se hinche.

4.: Calentar los componentes de la Fase A a 80ºC.

5.: Añadir lentamente A a B con agitación intensiva a 500 rpm.

6.: Homogenizar a elevado esfuerzo cortante durante 1 minuto a 9.500 rpm empleando un homogenizador Ultra Turrax T25.

7.: Enfriar con agitación a 200-300 rpm a 40ºC, añadir C con mezcla a elevado esfuerzo cortante a 9.500 rpm hasta conseguir una mezcla homogénea.

8.: Enfriar a temperatura ambiente con agitación a 200-300 rpm.

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La emulsión se sometió a los métodos de ensayo aquí descritos y mostró las siguientes propiedades:

(i): la viscosidad fue de 4.900 mPa.s,

(ii): estable durante al menos 4 semanas a 5, 23, 40 y 50ºC,

(iii): la clasificación de la apariencia y sensación en la piel fue de 2; y

(iv): baja viscosidad y pudo ser vertida de un frasco y pulverizada desde un frasco de pulverización por medio de bomba.

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Ejemplo 2

2

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Procedimiento

1.: Dispersar Structure Zea en agua de la Fase B y añadir Pricerine 9091.

2.: Añadir restantes ingredientes de la Fase B.

4.: Calentar los componentes de la Fase A a 80ºC.

5.: Añadir lentamente A a B con agitación intensiva a 500 rpm.

7.: Enfriar con agitación a 200-300 rpm a 40ºC, añadir C.

8.: Enfriar a temperatura ambiente con agitación a 200-300 rpm.

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(i): la viscosidad fue de 1.120 mPa.s,

(ii): estable durante al menos 4 semanas a 5, 23, 40 y 50ºC,

(iii): la clasificación de la apariencia y sensación en la piel fue de 1; y

(iv): viscosidad muy baja y pudo ser vertida de un frasco y pulverizada desde un frasco de pulverización por medio de bomba.

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Ejemplo 3

4

Procedimiento

1.: Dispersar Structure Zea en agua de la Fase B y añadir Pricerine 9091.

2.: Añadir restantes ingredientes de la Fase B.

4.: Calentar los componentes de la Fase A sin Tioveil 50 FIN a 80ºC, añadir Tioveil 50 FIN.

5.: Añadir lentamente A a B con agitación intensiva a 500 rpm.

7.: Enfriar con agitación a 200-300 rpm a 40ºC, añadir C.

8.: Enfriar a temperatura ambiente con agitación a 200-300 rpm.

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(i): La viscosidad fue de 750 mPa.s.

(ii): Estable durante al menos 4 semanas a 5, 23, 40 y 50ºC.

(iii): La evaluación de la apariencia y sensación en la piel fue de 1.

(iv): Viscosidad muy baja/muy fluida y pudo ser vertida desde un frasco y pulverizada desde un frasco de pulverización con bomba.

(v): El SPF fue de 30,5.

Los ejemplos anteriores ilustran las propiedades mejoradas de una composición surfactante y emulsión de acuerdo con la presente invención.

Claims

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1. Una emulsión de aceite en agua que comprende un sistema emulsionante para el aceite que incluye al menos un surfactante no iónico alcoxilado ramificado y de 0,5 a 10% en peso de al menos un surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua, en donde la fase acuosa comprende cristales líquidos.
2. Una emulsión según la reivindicación 1, en donde el surfactante no iónico alcoxilado ramificado comprende un grupo alquilo ramificado que comprende del orden de 12 a 20 átomos de carbono.
3. Una emulsión según la reivindicación 2, en donde el grupo alquilo ramificado comprende del orden de 0,2 a 3 ramificaciones laterales.
4. Una emulsión según la reivindicación 3, en donde los grupos con ramificación lateral son grupos alquilo que comprenden del orden de 2 a 9 átomos de carbono.
5. Una emulsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el grupo alcoxilato es una cadena homopolimérica de polioxietileno que contiene del orden de 15 a 25 residuos de óxido de etileno.
6. Una emulsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el surfactante no iónico alcoxilado ramificado comprende un alcoxilato de alcohol primario.
7. Una emulsión según la reivindicación 6, en donde el alcoxilato de alcohol primario es de fórmula:

(I)CH_{3}-(CH_{2})q-[CH_{3}-(CH_{2})_{r}]-CH-(CH_{2})_{p}-O-(C_{m}H_{2m}O)_{n}-H

en donde q y r son cada uno independientemente de 0 a 13, con preferencia de 1 a 15, más preferentemente de 2 a 13; y p es 1 o 2; de manera que q+r+p es del orden de 9 a 17, con preferencia de 10 a 16, más preferentemente de 11 a 15; y (C_{m}H_{2m}O)_{n} es un grupo polioxialquileno en donde m es 2, 3 o 4 y n es del orden de 5 a 40.
8. Una emulsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende de 0,5 a 10% en peso del surfactante no iónico alcoxilado ramificado.
9. Una emulsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua comprende un poliol éster no alcoxilado.
10. Una emulsión según la reivindicación 9, en donde el poliol es un anhidrosacárido y/o el éster se deriva de un ácido graso que comprende del orden de 12 a 22 átomos de carbono.
11. Una emulsión según cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11, en donde el surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua comprende además un poliol éster derivado de un sacárido.
12. Una emulsión según la reivindicación 11, en donde el sacárido es sucrosa o sorbitol y/o el éster se deriva de un ácido graso que comprende del orden de 8 a 18 átomos de carbono.
13. Una emulsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua comprende una mezcla de un éster de sorbitán y un éster de sucrosa o un éster de sorbitol.
14. Una emulsión según la reivindicación 13, en donde el surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua comprende una mezcla de estearato de sorbitán y cocoato de sucrosa o laurato de sorbitol.
15. Una emulsión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el valor HLB (i) del surfactante no iónico alcoxilado ramificado es del orden de 13 a 18, (ii) del surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua es del orden de 4 a 8 y (iii) de la composición surfactante total es del orden de 8 a 12.
16. Un producto de cuidado personal o cosmético que comprende una emulsión de aceite en agua que comprende un sistema emulsionante para el aceite que comprende al menos un surfactante no iónico alcoxilado ramificado y de 0,5 a 10% en peso de la emulsión de al menos un surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua, en donde la fase acuosa comprende cristales líquidos.
17. Un recipiente que comprende una boquilla pulverizadora y un producto pulverizable de cuidado personal o cosmético que comprende una emulsión de aceite en agua que comprende un sistema emulsionante para el aceite que comprende al menos un surfactante no iónico alcoxilado ramificado y de 0,5 a 10% en peso de la emulsión de al menos un surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua, en donde la fase acuosa comprende cristales líquidos.
18. Uso de una composición surfactante que comprende al menos un surfactante no iónico alcoxilado ramificado y al menos un surfactante capaz de formar cristales líquidos en agua para estabilizar una emulsión de aceite en agua, en donde la fase acuosa comprende cristales líquidos y la cantidad de surfactante capaz de formar cristales líquidos es de 0,5 a 10% en peso de la emulsión.
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