ES2324677T3

ES2324677T3 - Procedimiento de preparacion de hidrocoloides.

Info

Publication number: ES2324677T3
Application number: ES05851991T
Authority: ES
Inventors: Carole A. Lepilleur; Jeffrey A. Fruscella
Original assignee: Lubrizol Advanced Materials Inc
Current assignee: Lubrizol Advanced Materials Inc
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2025-11-22
Also published as: BRPI0519046A2; JP2008524216A; DE602005014147D1; EP1841402B1; ATE429208T1; KR101314770B1; JP4966862B2; MX273164B; KR20070095336A; WO2006065469A1; CN101080214B; CN101080214A; MX2007007213A; EP1841402B9; US20050129643A1; EP1841402A1

Abstract

Una composición de champú que comprende: a) al menos un poligalactomanano desmenuzado derivatizado con un sustituyente catiónico obtenible; i) embebiendo una masa harinosa de casia con agua en presencia de un agente de derivatización catiónico capaz de reaccionar con el grupo hidroxilo de las unidades de galactosa y manosa del esqueleto de galactomanano de la masa harinosa para formar una masa harinosa embebida, dispersando después opcionalmente la masa harinosa embebida en una mezcla de agua/disolvente orgánico, y (ii) al menos una etapa de desmenuzado en mojado del producto obtenido en el apartado (i); b) un tensioactivo de limpieza seleccionado entre tensioactivos detersivos aniónicos, catiónicos, anfotéricos, y zwiteriónicos, y sus mezclas; c) un compuesto de silicona soluble en agua; d) agua.

Description

Procedimiento de preparación de hidrocoloides.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones de champú que comprenden hidrocoloides obtenidos del endospermo de semillas (más adelante "hidrocoloides"). Más específicamente, la presente invención se refiere a composiciones de champú que comprenden hidrocoloides que son incoloros, inodoros, insípidos, y esencialmente libres de antraquinonas y que muestran parámetros de funcionamiento mejorados tales como propiedades de aumento de viscosidad, resistencia de gel y resistencia a la rotura. Los hidrocoloides y los hidrocoloides derivatizados comprendidos en las composiciones de champú de la invención se pueden emplear como agentes gelificantes y aglutinantes, espesantes, estabilizadores, emulsionantes, coadyuvantes difusores y de depósito y portadores para aumentar la reología, la eficacia, el depósito, las características psicosensoriales, las características estéticas y la liberación de ingredientes químicamente y fisiológicamente activos en composiciones para alimentos y piensos, cuidado personal, cuidado de la salud, farmacéuticas, domésticas, institucionales e industriales en las que se incluyen.

Antecedentes de la invención

Los hidrocoloides derivan de polisacáridos que se pueden extraer del endospermo de semillas de plantas, arbustos y árboles de las familias Leguminosae y Fabraceae. Las semillas del árbol del tamarindo, Tamarindus indica L. (goma de tamarindo); Heno griego, Trigonella foenum-graecum L. (goma fenogreco); plantas sena salvaje y casia falcada, Cassia tora y Cassia obtusifolia (goma de casia); el algarrobo Ceratonia siliqua L. (goma de algarroba); el arbusto de tara Caesalpinia spinosa L. (goma tara), y la planta de guar Cyamopsis tetragonoloba L. (goma guar) son fuentes comunes de material de endospermo. Los polisacáridos obtenidos de las semillas son conocidos por actuar como agentes espesantes y gelificantes en sistemas acuosos. Los polisacáridos obtenidos de la goma fenogreco, la goma de casia, la goma de algarroba, la goma tara, y la goma guar con conocidos como poligalactomananos. Un poligalactomanano está compuesto de unidades \beta-D-manopiranosilo con uniones 1\rightarrow4 con grupos laterales periódicos \alpha-D-galactosilo con uniones 1\rightarrow6 que se ramifican desde el carbono número 6 de un residuo manopiranosa en la cadena principal. Los polímeros de galactomanano de las diferentes especies de las familias Leguminosae y Fabraceae difieren de los otros en la frecuencia de aparición de las unidades laterales galactosilo que se ramifican desde la cadena principal de polimanopiranosa. La proporción media de unidades D-manosilo a D-galactosilo en el poligalactomanano contenido en la goma fenogreco es aproximadamente 1:1, en la goma guar aproximadamente 2:1, para la goma tara aproximadamente 3:1, para la goma de algarroba aproximadamente 4:1, y aproximadamente 5:1 para la goma de casia. Con fines ilustrativos, el poligalactomanano obtenido a partir de la goma de casia se representa esquemáticamente en la siguiente estructura:

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donde n representa el número de unidades repetitivas en el polímero de galactomanano. En una realización, n representa un entero de aproximadamente 10 a aproximadamente 50. En otra realización, n representa un entero de aproximadamente 15 a aproximadamente 35, y en otra realización más de aproximadamente 20 a aproximadamente 30. En otra realización más de la invención, el poligalactomanano de la invención tiene un peso molecular promedio numérico de al menos 100.000. En otra realización, el peso molecular medio numérico oscila de aproximadamente de aproximadamente 150.000 a aproximadamente 500.000, y en otra realización más de aproximadamente 200.000 a aproximadamente 300.000 (pesos moleculares determinados mediante el método GPC utilizando un patrón de poliestireno). En una realización adicional de la invención, el peso molecular medio numérico puede oscilar de 500.000 a más de 1.000.000.

Típicamente, la harina de endospermo extraída de las semillas de casia, algarrobo, tara y guar contiene de 3 a 12% de agua, hasta 2% de grasa, hasta 7% de proteína bruta, hasta 4% de fibra bruta, hasta 2% de ceniza, y al menos 75% de polisacárido residual. Siempre se ha deseado preparar un galactomanano más puro mejorando sus propiedades para ampliar su espectro de uso tal como, por ejemplo, para su uso en productos alimenticios para el consumo humano y animal, así como en composiciones para el cuidado personal, farmacéuticas, domésticas, e industriales. Por ejemplo, en procedimientos anteriores, la harina de casia se extrajo de las semillas de Cassia tora o de Cassia obtusifolia calentando las semillas maduras sometiéndolas después a tensión mecánica por ejemplo mediante trituración o molturación. Este tratamiento dio como resultado la pulverización del germen y de la vaina del endospermo. El endospermo de la semilla intacto se aisló de la plántula y de los fragmentos de la vaina mediante tamizado y después se sometió a un procedimiento de pulverización como se describe en la Patente de los Estados Unidos Núm. 2.891.050. Aunque la harina de endospermo de casia aislada de este modo tenía las propiedades gelificantes deseadas, no conservaba sin embargo un aroma afrutado específico y un gusto ligeramente amargo. Por otra parte, la harina tenía un color de amarillo a ligeramente pardo de manera que su uso en la formación de productos que requerían mucha claridad era limitado.

En la Solicitud de patente alemana publicada DE 3335593, se describen agentes gelificantes y espesantes basados en una mezcla de galactomananos de casia y carragenano, agar y/o xantano.

En la Solicitud de patente alemana publicada DE 3347469 se describen éteres alquílicos sustituidos de los polisacáridos que aparecen en el endospermo de Cassia tora y su uso como agente espesante en pastas de impresión para impresión de tejidos.

La Solicitud de patente alemana publicada DE 3114783 describe la producción de vainas de algarrobo, aceite de semilla de algarrobo o harina de guar con un gusto mejorado. En el procedimiento descrito, el material base seco (y cuando sea aplicable, tostado y molido) se somete a extracción de alta presión con dióxido de carbono supercrítico. No obstante, la aplicación de este procedimiento a la harina de casia produce resultados inadecuados.

Hasta ahora, no ha sido posible ni a través de purificación selectiva ni mediante otros procedimientos de purificación mecánica producir satisfactoriamente harina de galactomanano tal como la harina de casia que es esencialmente incolora, inodora e insípida y que está libre en gran parte de antraquinonas a la vez que se mantienen las propiedades gelificantes. Por esta razón, la harina de casia producida mediante los métodos anteriores es inadecuada como aditivo para productos alimenticios sensorialmente sofisticados, de alta pureza. En la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.840.811 se describe un procedimiento para producir harina de endospermo de casia a partir del endospermo de Cassia tora. El producto obtenido es incoloro, inodoro e insípido. En el método descrito, el endospermo es extraído con disolvente al menos una vez para reducir las impurezas tales como los derivados de antraquinonas. El disolvente de extracción comprende una mezcla de agua y un alcanol y/o acetona. Después de secar, el endospermo es transformado hasta un grado de refinado deseado.

Independientemente del hecho de que el agente gelificante deba proporcionar productos con una consistencia gelatinosa sin afectar al producto en términos de las propiedades de sabor, olor y color, se ha encontrado que el hidrocoloide final resultante de los procedimientos de la técnica anterior todavía contiene ciertos productos fitoquímicos, en particular, derivados de antraquinonas. Esta clase de compuestos ha sido identificada como potencialmente peligrosa para la salud humana (S.O. Mueller, et al., "Food and Chemical Toxicology" 37 (1999), páginas 481 a 491).

Los derivados de antraquinona típicos de los cuales se sospecha que causan efectos no deseables para la salud son las 1,8-hidroxi-antraquinonas tales como fisción, crisofanol, aloe-emodina y reína como se representa en la siguiente fórmula:

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Como se ha comentado antes, la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.840.811 está dirigida a un método para reducir el nivel de antraquinonas en gomas de casia debido a que las antraquinonas afectan perjudicialmente al olor, sabor y color. La descripción de '811 no reconoce el problema de toxicidad inherente a la presencia de antraquinonas en la goma. No obstante, para proporcionar un hidrocoloide de casia que pueda ser utilizado con seguridad para alimentos, piensos, fármacos y para el cuidado personal, es imprescindible que el hidrocoloide esté esencialmente libre de antraquinonas potencialmente peligrosas.

En la Patente de los Estados Unidos Núm. 5.801.116 se describe un procedimiento para el tratamiento de masa harinosa de guar con agua para hidratar la masa harinosa y después moler la masa harinosa hidratada en una trituradora de laboratorio. La masa harinosa triturada se seca después en una secadora de banco.

V.P. Kapoor, et al. (Carbohydrate Research, 306 (1998), páginas 231 a 241) describen la separación de endospermos de las semillas de Cassia spectabilis por medio de procedimientos de molturación en seco y húmedo utilizando diversas mezcladoras, tamices y trituradoras. La goma bruta, aislada por medio del procedimiento de molturación en seco/mojado es purificada con posterioridad dispersando la goma en agua y precipitando el producto con etanol.

En la Patente de los Estados Unidos Núm. 2.891.050 se describe un procedimiento para la producción de material mucilaginoso a partir de semillas de leguminosas tales como guar, tara y algarrobo que comprende las etapas de ajustar el endospermo obtenido a un contenido de humedad del 30 a 60% de agua y aplanar el endospermo humedecido haciéndolo pasar entre rodillos. En una etapa posterior el endospermo aplanado se seca y se muele. Este procedimiento es conocido en la técnica como procedimiento de "formación de escamas/molturación". Los galactomananos preparados de acuerdo con este procedimiento se utilizan como aditivos en la fabricación de papel, aliño de ensaladas, helados, productos de panadería y otros comestibles.

En la Solicitud de patente alemana publicada DE 10047278 se describe que se puede obtener harina de endospermo de semillas de Cassia sometiendo las semillas a simples procedimientos de molturación para separar el endospermo de las vainas, seguido de molturación del endospermo para producir un tamaño de partícula deseado. Adicionalmente se describe que la combinación del endospermo molido de Cassia obtusifolia/tora con otros hidrocoloides tales como carragenano, xantano, agar o poliacrilatos da como resultado unas propiedades de gelificación y espesamiento mejoradas.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un gráfico que compara los valores de viscosidad en caliente y frío de un hidrocoloide de casia/guar desmenuzados simultáneamente preparados mediante el procedimiento de la invención con una combinación convencional de casia y guar desmenuzados individualmente.

Las Figuras 2, 4, y 6 son micrografías electrónicas de barrido criogénico (cryoSEM) de dispersiones acuosas al 2 por ciento (p/p) de hidrocoloide de casia preparadas de acuerdo con el procedimiento de la invención. En cada micrografía cryoSEM se representa la escala.

Las Figuras 3, 5, y 7 son micrografías cryoSEM de dispersiones acuosas al 2 por ciento (p/p) de hidrocoloide de casia preparadas de acuerdo con el procedimiento convencional de la técnica anterior. En cada micrografía se representa la escala.

Descripción de las realizaciones ilustrativas

La presente invención se refiere a una composición de champú que comprende:

1. a): al menos un poligalactomanano desmenuzado derivatizado con un sustituyente catiónico obtenible mediante;

(i): imbibición de la masa harinosa de casia con agua en presencia de un agente derivatizante catiónico capaz de reaccionar con el grupo hidroxilo de las unidades de galactosa y manosa en la cadena principal de galactomanano de la masa harinosa para formar la masa harinosa embebida, seguido opcionalmente de la dispersión de la masa harinosa embebida en una mezcla de agua/disolvente orgánico; y

(ii): al menos una etapa de desmenuzado en mojado del producto obtenido en el apartado (i);

2. b): un tensioactivo de limpieza seleccionado entre tensioactivos detersivos aniónicos, catiónicos, anfotéricos, y zwiteriónicos, y sus mezclas;

3. c): un compuesto de silicona soluble en agua;

4. d): agua.

Se describirán realizaciones ilustrativas de acuerdo con la presente invención. Diversas modificaciones, adaptaciones o variaciones de tales realizaciones ilustrativas pueden resultar evidentes para los expertos en la técnica a medida que estas se describan. Se entenderá que todas estas modificaciones, adaptaciones o variaciones que cuentan con las enseñanzas de la presente invención, y por medio de las cuales estas enseñanzas han adelantado la técnica, son consideradas dentro del alcance y el espíritu de la presente invención.

La presente invención se refiere a hidrocoloides, obtenibles mediante

(i): imbibición de masa harinosa de casia con agua en presencia de un agente derivatizante catiónico capaz de reaccionar con el grupo hidroxilo de las unidades de galactosa y manosa en la cadena principal de galactomanano de la masa harinosa para formar la masa harinosa embebida, opcionalmente seguido de dispersión de la masa harinosa embebida en una mezcla de agua/disolvente orgánico, y

(ii): al menos una etapa de desmenuzado en mojado del producto obtenido en el apartado (i).

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En una realización ilustrativa de la invención, el método comprende adicionalmente las etapas de:

(iii): adición de la composición de la masa harinosa desmenuzada y embebida obtenida en la etapa (ii) a una mezcla de agua y disolvente orgánico; y

(iv): separación de la mezcla de agua/disolvente orgánico de la composición de la masa harinosa desmenuzada para obtener un hidrocoloide de galactomanano.

Típicamente, en la etapa (i) la masa harinosa embebida está en forma de partículas que están dispersas (suspendidas) en el agua o la mezcla de agua/disolvente orgánico.

El agua utilizada para la imbibición de la masa harinosa en la etapa (i) comprende un agente derivatizante capaz de reaccionar con al menos un grupo hidroxilo de la cadena principal de polisacárido. En una realización, el grupo hidroxilo se localiza en el átomo de carbono C-6 de los restos manosilo y/o galactosilo de la cadena principal de poligalactomanano de la masa harinosa. El agente derivatizante es capaz de anexar un sustituyente no iónico, catiónico o anfotérico, y sus combinaciones a la cadena principal.

En la realización opcional referida antes, la cantidad de disolvente orgánico de dicha mezcla de agua/disolvente orgánico de la etapa (i) puede ser de al menos el 30 por ciento en peso.

En una realización alternativa se utilizan al menos dos masas harinosas de endospermo diferentes descritas antes, tales como, por ejemplo, masa harinosa de casia y guar como fuente de endospermo. En una realización adicional de la invención, la masa harinosa de galactomanano y al menos otra fuente de polisacárido son tratadas mediante el método de la invención.

Otra realización de la invención se refiere a una composición de champú que comprende hidrocoloides de poligalactomanano que tienen una cantidad reducida de impurezas. Las impurezas incluyen, por ejemplo, fibra y diversos compuestos químicos que se encuentran naturalmente presentes en el endospermo de la semilla del material de origen del hidrocoloide. Como se ha comentado antes, los derivados de antraquinona, concretamente, los derivados de antraquinona sustituidos con hidroxilo (fisción, crisofanol, aloe-emodina, y reína), son componentes no deseables de los hidrocoloides de poligalactomanano. Por consiguiente, es deseable proporcionar composiciones de champú que tengan productos hidrocoloidales en los que estos componentes son separados del producto. Una realización adicional de la invención está dirigida a una composición de champú que comprende hidrocoloides de galactomanano obtenibles mediante

(i): imbibición de la masa harinosa de casia con agua en presencia de un agente derivatizante catiónico capaz de reaccionar con el grupo hidroxilo de las unidades de galactosa y manosa de la cadena principal de galactomanano de la masa harinosa para formar la masa harinosa embebida, opcionalmente seguido de dispersión de la masa harinosa embebida en una mezcla de agua/disolvente orgánico, y

(iii): introducción de la masa harinosa desmenuzada y embebida en una mezcla de agua y un disolvente orgánico;

(iv): separación de la mezcla de agua/disolvente orgánico de las masa harinosa desmenuzada para obtener un hidrocoloide de galactomanano purificado.

En la etapa (iii) anterior las impurezas de la composición de la masa harinosa desmenuzada y embebida se extraen en la fase acuosa del agua/disolvente orgánico.

En una realización alternativa, la composición de champú comprende hidrocoloides obtenibles en los que se llevan a cabo las etapas (ii) y (iii) al mismo tiempo, dando como resultado el siguiente método alternativo:

(i): imbibición de masa harinosa de casia con agua en presencia de un agente derivatizante catiónico capaz de reaccionar con el grupo hidroxilo de las unidades de galactosa y manosa de la cadena principal de galactomanano de la masa harinosa para formar la masa harinosa embebida, opcionalmente seguido de dispersión de la masa harinosa embebida en una mezcla de agua/disolvente orgánico, y

(ii): introducción de la masa harinosa embebida en una mezcla de agua y un disolvente orgánico y desmenuzado en mojado del producto obtenido en el apartado (i); y

(iii): separación de la mezcla de agua/disolvente orgánico de la masa harinosa para obtener un hidrocoloide de poligalactomanano purificado.

Las composiciones de champú, de la presente invención comprenden composiciones de hidrocoloide con propiedades estéticas mejoradas tales como la transparencia (claridad), la turbidez, el olor, el sabor y el color, así como propiedades físicas mejoradas tales como la viscosidad, la resistencia a la rotura (también referida como resistencia externa de gel), la resistencia de gel (a menudo referida como resistencia interna de gel) y la pureza.

Según se utiliza aquí y en toda la memoria, el término "masa harinosa" indica la harina de endospermo de casia bruta (sin refinar o no tratada) que no ha experimentado ningún tratamiento adicional. Como es sabido en la técnica, el término masa harinosa a menudo se utiliza indistintamente con el término "endospermo". La masa harinosa de casia es asequible comercialmente en el mercado. Típicamente, la casia se selecciona entre Cassia tora, Cassia obtusifolia o sus combinaciones. En la naturaleza Cassia tora y Cassia obtusifolia coexisten en el mismo campo y típicamente son cultivadas simultáneamente.

Según se utiliza aquí y en toda la memoria, el término "galactomanano" se utiliza indistintamente con el término "poligalactomanano".

Según se utiliza aquí y en toda la memoria, los términos modificado, funcionalizado, derivatizado, sustituido molecularmente y sustitución molecular se utilizan indistintamente y representan la anexión de un sustituyente seleccionado entre los radicales que contienen agentes no iónicos, aniónicos, y anfotéricos, y sus combinaciones, a uno o más grupos hidroxilo contenidos en la cadena principal del polisacárido. En una realización de la invención, el grupo hidroxilo está situado en el átomo de carbono C-6 de las unidades repetitivas de galactosilo y/o manosilo del poligalactomanano.

El agua utilizada para la imbibición del endospermo puede contener aditivos seleccionados del grupo que consiste en una fuente de alcalinidad, tal como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio; una fuente de acidez, tal como ácido cítrico, ácido acético y ácido ascórbico; tampones y sistemas tamponadores; enzimas tales como proteasas, neutrasas, alcalasas, pepsina; sales de metales alcalinos, tales como cloruro de sodio o potasio; o sales de metales alcalinotérreos, tales como cloruro de calcio, o combinaciones de dichos aditivos.

Adicionalmente e independientemente, los agentes para derivatizar el galactomanano pueden estar contenidos en el agua utilizada para la imbibición en combinación con los aditivos mencionados antes. Los reactivos de funcionalización que contienen estos radicales se hacen reaccionar con un grupo hidroxilo que está unido a uno o más de los grupos hidroxilo de los restos galactosa y manosa que conforman el poligalactomanano. Una reacción de derivación ilustrativa utilizando un galactomanano derivado de casia se representa químicamente más abajo:

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En algunas realizaciones de la invención, R representa independientemente un hidrógeno, un grupo no iónico, un grupo aniónico, un grupo catiónico, y un grupo anfotérico. En otra realización, R es un grupo catiónico. En otras realizaciones, R se selecciona independientemente entre la fórmula:

: -AR^{1}

donde A es un grupo espaciador alquilénico que contiene de 1 a 6 átomos de carbono y R^{1} representa un sustituyente no iónico, un sustituyente aniónico, un sustituyente catiónico, y un sustituyente anfotérico. En otra realización, el grupo alquileno contiene 2, 3, 4, o, 5 átomos de carbono. El espaciador alquilénico está opcionalmente mono-sustituido o multi-sustituido con un grupo seleccionado entre alquilo C_{1} a C_{3}, haloalquilo C_{1} a C_{3}, hidroxialquilo C_{1} a C_{3}, hidroxilo, halógeno (bromo, cloro, flúor, y yodo), y sus combinaciones. Un sustituyente de R^{1} no iónico ilustrativo es -OH. Los grupos no iónicos ilustrativos definidos en -AR^{1} pueden estar representados por la fórmula:

: -alquileno-OH

donde el espaciador alquilénico se ha definido antes. Los grupos no iónicos representativos incluyen pero no están limitados a hidroximetilo, hidroxietilo, hidroxipropilo, y hidroxibutilo, donde el espaciador alquilénico se define como antes. Otro sustituyente no iónico ilustrativo en R^{1} es el grupo éter alquílico:

: -alquileno-O-alquilo

donde el espaciador alquilénico se define como antes, y el grupo alquilo puede ser lineal o ramificado y contiene de 1 a 6 átomos de carbono. En otra realización, el grupo alquilo contiene de 1 a 4 átomos de carbono. Los éteres pueden ser preparados a partir de los respectivos haluros de alquilo o los diazocompuestos de una manera conocida.

Los sustituyentes de R^{1} aniónicos ilustrativos son -COOH, -SO_{3}H, -OP(O)(OH)(OH), y -P(O)(OH)(OH). Los grupos aniónicos ilustrativos definidos en -AR^{1} pueden ser representados por las fórmulas:

: -alquileno-COOH

: -alquileno-SO_{3}H

: -alquileno-OP(O)(OH)(OH)

: -alquileno-P(O)(OH)(OH)

donde el espaciador alquilénico es como se ha definido previamente. Los grupos aniónicos representativos incluyen pero no están limitados a carboximetilo, carboxietilo, carboxipropilo, y similares.

Los sustituyentes catiónicos ilustrativos en R^{1} incluyen aminas primarias, secundarias, y terciarias representadas por el radical: -N(R^{2})_{2}, y derivados de amonio, sulfonio y fosfonio cuaternario representados por los radicales: -N(R^{3})3_{+} X^{-}, -S(R^{3})_{2+} X^{-}, -P(R^{3})_{3}^{+} X^{-}, donde R^{2} representa independientemente, alquilo C_{1} a C_{5} lineal o ramificado, fenilo y bencilo; R^{3} representa independientemente alquilo C_{1} a C_{24}, preferiblemente alquilo C_{1} a C_{12}, alquilo C_{1} a C_{8}, bencilo y fenilo; y X es cualquier anión adecuado que equilibre la carga en el catión onio. En una realización preferida, X es un anión haluro seleccionado entre bromo, cloro, flúor y yodo. Los sustituyentes alquilo, bencilo y fenilo definidos en R^{2} y R^{3} pueden estar opcionalmente mono-sustituidos o multi-sustituidos con un grupo seleccionado entre alquilo C_{1} a C_{3}, hidroxilo, halógeno (bromo, cloro, flúor, y yodo), y sus combinaciones. Los grupos catiónicos ilustrativos definidos en -AR^{1} pueden estar representados por las fórmulas:

: -alquileno-N(R^{2})_{2}

: -alquileno-N(R^{3})_{3}^{+} X^{-}

: -alquileno-S(R^{3})_{2}^{+} X^{-}

: -alquileno-P(R^{3})_{3}^{+ -}

donde alquileno, R^{2}, R^{3}, y X se definen como antes. Los grupos catiónicos representativos en -AR^{1} son grupos amonio cuaternario que incluyen pero no están limitados a la fórmula:

: -CHR^{4}-CH(OH)-CH_{2}-N^{+}R^{5}R^{6}R^{7} X^{-}

donde R^{4} se selecciona entre hidrógeno y cloro; R^{5}, R^{6}, y R^{7} se seleccionan independientemente entre hidrógeno y grupos alquilo C_{1} a C_{20} lineales o ramificados; y X^{7} representa haluro. En una realización de la invención, al menos uno de R^{5} y R^{6} es hidrógeno o metilo. En otra realización tanto R^{5} como R^{6} son hidrógeno, y en una realización adicional R^{5} y R^{6} son metilo. En un aspecto adicional de la invención R^{7} se selecciona entre los grupos alquilo C_{10} a C_{20}. Los grupos alquilo representativos son decilo, dodecilo, butadecilo, cocoalquilo, dodecilo, y octadecilo. Los grupos halógeno representativos son cloruro y bromuro. Los agentes cationizantes típicos son cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropil-trimetilamonio y cloruro de 2,3-epoxipropiltrimetilamonio.

Los sustituyentes anfotéricos se pueden seleccionar entre cualquier radical o resto que contenga tanto una carga positiva como una carga negativa. Los sustituyentes anfotéricos representativos incluyen residuos de betaína, aminoácido, dipéptidos, tripéptidos y polipéptidos.

De un modo similar, los grupos hidroxilo de la cadena principal de polisacárido o poligalactomanano pueden ser derivatizados no iónicamente haciendo reaccionar los grupos hidroxilo con óxido de etileno (EO) y/u óxido de propileno (PO) para formar los respectivos sustituyentes éter hidroxietílico y/o hidroxipropílico.

La derivatización del poligalactomanano por ejemplo en el grupo hidroxilo C-6 puede ser completada mediante métodos bien conocidos por los expertos en la técnica. En general, el grupo hidroxilo C-6 se puede hacer reaccionar con cualquier reactivo de funcionalización que sea reactivo con él. Por ejemplo, para funcionalizar el grupo hidroxilo C-6 con los sustituyentes no iónicos, aniónicos, catiónicos y anfotéricos de la invención, se hacen reaccionar el grupo o los grupos hidroxilo C-6 del poligalactomanano con un reactivo de funcionalización que contiene el respectivo sustituyente no iónico, aniónico, catiónico y anfotérico y un radical funcional que es reactivo con el grupo hidroxilo C-6. La reacción de funcionalización se lleva a cabo en un disolvente apropiado y a una temperatura apropiada. La cantidad de sustitución con grupos funcionales (grado de sustitución) de los átomos con hidroxilo C-6 del poligalactomanano se puede controlar ajustando la cantidad estequiométrica del reactivo de funcionalización añadida al poligalactomanano. Los métodos de funcionalización para galactomananos (p. ej., casia) se describen, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.753.659. Se exponen métodos adicionales para la derivatización de poligalactomananos en la Patente de los Estados Unidos Núm. 5.733.854.

Generalmente, la modificación de los galactomananos se puede completar haciendo reaccionar el galactomanano con los respectivos poliéteres, alcoholes, ácidos carboxílicos, sulfónicos, fosfóricos, fosfónicos, compuestos de amonio primarios, secundarios, o terciarios, compuestos de sulfonio o fosfonio o compuestos anfotéricos seleccionados entre Z-A-R^{1} donde A y R^{1} se definen como antes y Z representa un grupo eliminable seleccionado entre epoxi o epoxialquilo, un grupo halohidrina, un halógeno (p. ej., cloro, bromo, yodo), alquilo C_{1} a C_{6}, arilsulfoniloxi C_{6} a C_{8}, alquilo C_{1} a C_{6}, arilsulfato C_{6} a C_{8}, y alcoxi C_{1} a C_{6}. En una realización de la invención, Z puede ser bencenosulfoniloxi, trifluorometanosulfonilo, p-toluenosulfoniloxi, metanosulfoniloxi, o t-butoxi.

En una reacción ilustrativa, se puede funcionalizar poligalactomanano de goma de casia con compuestos de amonio cuaternarios co-reactivos que contienen un grupo epoxi o un grupo halohidrina. En una de tales realizaciones se puede hacer reaccionar el poligalactomanano de casia con cloruro de glicidiltrimetilamonio (solución acuosa al 75%) en un medio acuoso alcalino a una temperatura de 52ºC para proporcionar el cloruro de galactomanano de casia de 2-hidroxi-3-(trimetilamonio)propilo producto deseado. La reacción se representa esquemáticamente más abajo:

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La modificación química de los poligalactomananos conduce a la incorporación de radicales no iónicos, aniónicos, catiónicos, y anfotéricos, y sus combinaciones en la cadena principal. La modificación química conduce a diversos cambios en las propiedades físicas. Por ejemplo, las gomas de casia derivatizadas muestran solubilidad en agua fría o una mejor solubilidad en agua fría. Se puede hidratar en agua fría y reforzar la viscosidad formando una dispersión tixotrópica coloidal en agua fría. Un ejemplo típico de un hidrocoloide de poligalactomanano que ha sido derivatizado por medio de un sustituyente catiónico es cloruro de hidroxipropiltrimetilaminio de casia resultante de la reacción de galactomanano de casia con cloruro de 2,3-epoxipropiltrimetilamonio mediante el método de acuerdo con la invención. Al contrario que los galactomananos derivatizados obtenidos de acuerdo con los métodos de la técnica anterior, la materia prima de la invención es soluble en agua fría. Dependiendo del grado de sustitución se pueden ajustar las características de funcionamiento. De este modo una casia catiónica con un grado de sustitución tal como 1,0 o menos es fácilmente soluble en agua fría y, además, tiene una elevada transparencia.

En una realización de la invención, el grado de sustitución puede oscilar entre 0,05 y 3,0. En otra realización el grado de sustitución puede oscilar entre 0,1 y 1,5, y en una realización adicional entre 0,3 y 1,0. El término "grado de sustitución" se define como el número medio de sustituyentes funcionales anexados a un residuo de la cadena principal de polisacárido, p. ej., sobre los residuos de manosilo y galactosilo en el polímero de galactomanano. El grado de sustitución máximo disponible es 3 porque cada residuo de la cadena principal contiene 3 grupos hidroxilo potencialmente derivatizables.

En una realización de la presente invención, la razón en peso de agua (que contiene opcionalmente los aditivos y/o los agentes de derivatización mencionados antes) con respecto a la harina (masa harinosa) es de al menos 1,5 a 1, y en otra realización de al menos 2 a 1. La razón en peso de agua con respecto a la harina no debe exceder de 5 a 1 en una realización y 4 a 1 en otra realización (las razones en peso utilizadas en esta descripción hacen referencia a la razón en peso de agua con respecto a la harina seca).

El valor de pH de la fase acuosa en la etapa de imbibición oscila entre 5 y hasta 13, y en otra realización entre 6 y hasta 8.

La etapa de imbibición lleva entre 5 y 120 minutos en una realización de la invención, y entre 10 y 80 minutos en otra realización. En una realización adicional de la invención, la etapa de imbibición oscila entre 20 y 60 minutos. El agua utilizada para embeber la masa harinosa tiene un intervalo de temperatura entre 15 y 100ºC, preferiblemente hasta 50ºC, muy preferiblemente entre 20 y 40ºC. La masa se puede agitar mientras se está embebiendo, el agua utilizada para embeber la masa harinosa se puede añadir toda al principio de la etapa o se puede medir mientras se agita. Idealmente, el agua se añade hasta que no se produce más imbibición.

De acuerdo con una realización de la invención, el endospermo embebido obtenido en la etapa (i) no se seca pero se somete a una etapa de desmenuzado en mojado (ii) tal cual. En una realización alternativa de la invención, el endospermo embebido es dispersado en una mezcla de agua/disolvente orgánico para formar una dispersión. La cantidad de disolvente orgánico en dicha mezcla de agua/disolvente orgánico es de al menos 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, por ciento en peso. En otra realización, la cantidad de disolvente de la mezcla de agua/disolvente orgánico puede oscilar de 70 a 95 por ciento en peso basándose en la mezcla de agua/disolvente orgánico, y en una realización adicional puede ser 80 por ciento en peso.

La razón en peso de endospermo embebido (masa harinosa) con respecto a la mezcla de agua/disolvente orgánico se encuentra entre 1:3 y 1:10 en una realización, y entre 1:5 y 1:8 en otra realización de la invención.

El disolvente orgánico presente en la mezcla de agua/disolvente orgánico utilizada en la etapa de dispersión opcional (iii) se selecciona del grupo de disolventes que son miscibles con agua y que no son perjudiciales para la salud y la seguridad. Se pueden emplear acetona, metanol, etanol, n-propanol, iso-propanol y sus mezclas como disolvente. Un disolvente orgánico ideal para aplicaciones de cuidado personal y cuidado de la salud por ejemplo con fines farmacéuticos es el iso-propanol o el etanol. Una razón adecuada de agua:iso-propanol está entre 15:85 y 85:15 en una realización de la invención, y entre 25:75 y 50:50 en otra realización (todas las proporciones son en peso con respecto a peso). En una realización adicional, la razón de agua con respecto a isopropanol puede ser 30:70 (p/p).

Según se utiliza aquí y en toda la memoria, se pretende que el término "masa harinosa embebida" abarque la propia masa harinosa embebida o la masa harinosa embebida que ha sido dispersada en la mezcla de agua/disolvente orgánico que se ha descrito antes como realización alternativa de esta invención.

Para el desmenuzado en mojado del endospermo embebido o, alternativamente, la dispersión del endospermo embebido en la mezcla de agua/disolvente orgánico, se puede utilizar cualquier aparato desmenuzador que sea adecuado para desmenuzar materiales gomosos o viscosos. Los aparatos desmenuzadores ilustrativos son las picadoras o los homogeneizadores Masticator, y los molinos de corte. Se pueden emplear picadoras de carne convencionales para desmenuzar o desmenuzar en mojado la masa harinosa embebida. Estos dispositivos son bien conocidos en la industria del procesamiento de la carne. En una realización de la invención, se utiliza una picadora de carne Jupiter Modelo 885 (Jupiter Kuechenmaschinenfabrik GmbH & Co.) para desmenuzar la masa harinosa embebida. El impacto ejercido por estas máquinas sobre el producto que va a ser procesado es bajo debido a la baja cizalla desarrollada por estos aparatos. Generalmente, la temperatura del producto procesado mediante desmenuzado no aumenta significativamente, típicamente no más de aproximadamente 5ºC. Esto distingue las picadoras de carne de las extrusoras convencionales que ejercen altas presiones y cizalla sobre el producto procesado, dando como resultado un significativo aumento de la temperatura del producto procesado. De este modo, para los fines de esta invención "desmenuzado" hace referencia a una actividad que se lleva a cabo en las condiciones de desmenuzado descritas antes en un aparato desmenuzador que puede estar representado, en su forma más simple, por una picadora de carne. Por supuesto, son igualmente adecuados tipos de aparatos similares de cualquier tamaño y capacidad que proporcionen las condiciones de desmenuzado descritas antes.

Según se utiliza aquí y en toda la memoria, se emplea el término "desmenuzado" y no "molturación" ni "pulverización". El término "molturación" se define para indicar una acción desgarradora enérgica ejercida sobre la harina de endospermo. De este modo mediante la definición de esta invención y la definición generalmente aceptada en el léxico, por ejemplo, The American Heritage Dictionary (1985, Houghton Mifflin Company) "desmenuzado" se define para indicar una acción de corte o troceado en trozos muy pequeños. Esto está en fuerte contraste con "moler" o "pulverizar" que se emplean junto con los procedimientos de la técnica anterior. La molturación indica una acción de aplastamiento, pulverización o formación de polvo por fricción, especialmente mediante frotado entre dos superficies duras. Además, el "desmenuzado" también debe ser distinguido de la "molienda" que indica una acción de molturación, por ejemplo, grano a harina o sémola. De este modo, los métodos que implican etapas de molienda y molturación de la masa harinosa embebida son específicamente excluidos del alcance de esta invención.

Empleando un aparato desmenuzador la masa harinosa embebida, o una dispersión de la masa harinosa embebida, se hace pasar a la fuerza a través de un disco (disco de corte) que tiene múltiples perforaciones. En una realización, las perforaciones tienen un diámetro de 5 mm o menos y en las diferentes realizaciones pueden ser de 4 mm o menos, 3,5 mm o menos, 3 mm o menos, 2,5 mm o menos, y 2 mm o menos. Para la etapa de desmenuzado inicial se ha demostrado que la utilización de diámetros de perforación de menos de 2 mm es ineficaz. Esto es debido a la elevada viscosidad de la masa embebida inicial. Los diámetros más pequeños, sin embargo, pueden ser ventajosos para una segunda, tercera o cuarta, etcétera etapa opcional de desmenuzado. El disco perforado puede comprender una cuchilla de corte rotatoria que corta el material de la masa harinosa a medida que pasa a través del disco perforado. La etapa de desmenuzado puede ser un procedimiento de desmenuzado de múltiples etapas con o sin etapas de imbibición adicionales intermedias entre las etapas de desmenuzado individuales.

En una realización, la presente invención se refiere a un composición de champú que comprende poligalactomananos, obtenibles mediante al menos dos etapas consecutivas de desmenuzado en mojado donde el diámetro de las perforaciones disminuye con la sucesión de etapas de desmenuzado. Por ejemplo, el diámetro de las perforaciones del disco se reduce en 1 mm o 0,5 mm por etapa de desmenuzado sucesiva. En una realización, el diámetro de la perforación empleado en las etapas de desmenuzado iniciales disminuye con cada etapa de desmenuzado sucesiva en el siguiente orden 5, 4 y 3 mm. El diámetro de la perforación en las etapas finales de desmenuzado disminuye de nuevo en el siguiente orden 2,5, 2, 1,5, 1, y 0,5 mm. En realizaciones alternativas, se pueden llevar a cabo etapas de desmenuzado sucesivas conjuntamente con las mismas dimensiones de diámetro del disco perforado antes de proceder a una etapa de desmenuzado utilizando un disco perforado con un diámetro más pequeño. En realizaciones alternativas, la dispersión de la masa harinosa embebida como se ha descrito antes se puede formar antes de la primera, segunda, o cualquier etapa de desmenuzado sucesiva. Si se emplea la opción de la dispersión, la dispersión se forma idealmente antes de la primera etapa de desmenuzado.

La etapa (iii) también puede ser referida como etapa de extracción. Se añaden la masa harinosa embebida y desmenuzada a la mezcla de agua/disolvente orgánico mientras se agita. La cantidad de disolvente orgánico utilizada en la mezcla de agua/disolvente orgánico en la etapa (iii) (si se emplea por primera vez directamente después del desmenuzado en mojado) puede oscilar de 30 a 60 por ciento en peso basándose en el peso total de la mezcla de agua/disolvente orgánico. En realizaciones variables, la cantidad de disolvente presente en la mezcla de agua/disolvente orgánico es al menos 30, 35, 40, 45, 50, 55, o 60 por ciento en peso, basándose en el peso total de la mezcla de agua/disolvente orgánico.

En una realización de la invención se repiten al menos dos veces las etapas (iii) a (iv), esto es, el hidrocoloide semi-refinado que ha sido separado de la mezcla de agua/disolvente orgánico (por ejemplo mediante filtración), es introducido (suspendido) de nuevo en una mezcla de agua/disolvente orgánico con agitación. En una realización, la cantidad de disolvente orgánico de la mezcla de agua/disolvente orgánico se incrementa en cada etapa sucesiva. Por ejemplo, en la segunda etapa de extracción, la cantidad de disolvente orgánico presente en la mezcla de agua/disolvente orgánico se incrementa de 10 a 30 por ciento en peso. De este modo, en una realización ilustrativa de la invención la cantidad de disolvente orgánico de la mezcla de agua/disolvente orgánico en la primera etapa de empapado/lavado (etapa de extracción (iii)) es de 50% en peso, y en una etapa de extracción subsiguiente la cantidad de disolvente orgánico es de 70% en peso, y en las etapas de extracción subsiguientes la cantidad de disolvente se incrementa a 80, 85, o incluso 90% en peso. En una realización de la invención las etapas (iii) y (iv) se repiten tres veces.

Si se emplean múltiples etapas de extracción sucesivas, el disolvente orgánico de la mezcla de agua/disolvente de la etapa de extracción final puede oscilar de 80 a 95% en peso basándose en el peso de la mezcla de agua/disolvente.

En una realización alternativa, se pueden añadir pequeñas cantidades de hasta 1% en peso de un agente reductor al líquido de extracción. Los agentes reductores ilustrativos son ditionitas, sulfitos, ácido ascórbico, cisteína y derivados de cisteína, y similares.

En otra realización más, se pueden añadir pequeñas cantidades de un material alcalino soluble al líquido de extracción. Los materiales alcalinos ilustrativos incluyen carbonatos alcalinos, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, y amoníaco.

Estos aditivos, esto es, los agentes reductores y/o las sustancias alcalinas permiten una mejor separación de las sustancias no deseables del material de la masa harinosa. De este modo, el hidrocoloide deseado puede ser obtenido de una forma altamente pura.

La masa harinosa embebida se mantiene en el agua/disolvente orgánico durante un tiempo suficiente para extraer los componentes no deseables de la masa harinosa, típicamente de 1 minuto a 60 minutos.

La extracción se puede realizar por lotes o continuamente. En una realización, se puede emplear la extracción contracorriente. El equipo de extracción ilustrativo se puede seleccionar entre percoladores, extractores de banda, extractores rotatorios y dispositivos similares.

La etapa de separación (iv) se puede llevar a cabo utilizando cualquier método convencional adecuado para separar un sólido de un líquido, tal como, por ejemplo una disposición de filtro por gravedad convencional con presión o succión opcional. En una realización, alternativa se puede separar la mezcla de agua/disolvente orgánico mediante centrifugación.

Típicamente, después de separar la mezcla de agua/disolvente orgánico del hidrocoloide obtenido en la etapa (ii) o (iv) del método de la invención, el contenido de sólidos del hidrocoloide está entre 20 y 70% en una realización y entre 40 y 60% en otra realización. Generalmente, el nivel de sólidos del hidrocoloide se puede ajustar de acuerdo con el uso final del producto. Como se describirá más abajo, el hidrocoloide también se puede secar después de la etapa de separación.

En una realización opcional del método de la presente invención, la etapa (i) puede estar precedida por una etapa de lavado. Típicamente, el lavado se lleva a cabo enjuagando la harina de endospermo con agua. La etapa de lavado se puede llevar a cabo en un recipiente o enjuagando la harina sobre una rejilla de retención.

En una realización alternativa, la etapa (ii) y/o la etapa (iv) pueden estar seguidas de una etapa de secado. El secado del hidrocoloide húmedo se puede llevar a cabo en cualquier estado del aparato de secado de la técnica. Las secadoras ilustrativas incluyen secadoras de fluido térmicas, secadoras de tubo y secadoras de vacío. Para facilitar la manipulación y el empaquetamiento, con posterioridad a la etapa de desmenuzado en mojado y la etapa de secado, se puede moler el galactomanano para producir un polvo fino sin afectar perjudicialmente a las propiedades del producto obtenido. En esta realización opcional, el tamaño de partícula máximo puede ser menor de 500 \mum en un aspecto, y menor de 250 \mum en otro aspecto. Como se ha referido aquí y en toda la memoria, el término "hidrocoloide de galactomanano seco" o "galactomanano seco" significa que el contenido de agua es menor del 15% en peso en una realización, y menor del 12% en peso en otra realización. Típicamente, en la técnica la definición de "seco" puede variar dependiendo del respectivo hidrocoloide de galactomanano.

Los métodos que producen la composición de champú de acuerdo con la presente invención se pueden llevar a cabo en forma de un procedimiento continuo o por lotes.

En una realización, un poligalactomanano contenido en una composición de champú de acuerdo con la presente invención es casia y goma guar. En una realización alternativa, la casia puede estar modificada catiónicamente por medio de sustituyentes catiónicos comentados previamente con el fin de producir la composición de champú de acuerdo con la presente invención. El poligalactomanano de casia es modificado con cloruro de 2,3-epoxipropil-trimetilamonio o cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamonio con el fin de producir una composición de champú de otra realización de la presente invención. Típicamente, el grado medio de sustitución para semejantes poligalactomananos modificados catiónicamente oscila entre 0,1 y 2 en una realización, y de 0,5 a 1,5 en otra realización. En una realización adicional, el grado de sustitución oscila de 0,6 a 1.

Una realización específica de esta invención se refiere a una composición de champú que comprende goma de casia semi-refinada que es un poligalactomanano altamente purificado extrayendo sucesivamente el material de la masa harinosa desmenuzado con una mezcla de agua/disolvente. En brusco contraste con la semilla y la materia prima de la masa harinosa, están básicamente libres de moléculas con un peso molecular bajo no deseadas tales como sennosidos, derivados de antraquinona y materiales fibrosos. Referente a la casia, la materia prima de la masa harinosa tiene un color amarillo brillante y la goma semi-refinada de casia tiene un color de blanquecino a ligeramente beige. Las soluciones coloidales de productos de guar y casia semi-refinados son incoloros. Estos productos son superiores a las gomas de guar y casia molidas tradicionalmente en términos de sus propiedades de viscosidad y estabilidad térmica. Además, la casia semi-refinada ha mostrado efectos sinérgicos con polímeros aniónicos.

La casia catiónica es un polvo de color blanco a blanquecino. El producto forma soluciones coloidales en agua fría. Un producto típico con un grado de sustitución de 1 muestra una viscosidad al 1% de aproximadamente 400 mPas con un valor de turbidez por debajo de 10.

Una realización adicional de la presente invención está relacionada con una composición de champú que comprende dicho poligalactomanano obtenible purificando hidrocoloides de galactomanano que comprende las etapas de:

1. (i): embeber la masa harinosa de casia con agua para formar la masa harinosa embebida, seguido opcionalmente de la dispersión de la masa harinosa embebida en una mezcla de agua/disolvente orgánico, y

2. (ii): al menos una etapa de desmenuzado en mojado del producto obtenido en el apartado (i);

3. (iii): introducir la masa harinosa embebida y desmenuzada en una mezcla de agua y un disolvente orgánico mientras se agita; y

4. (iv): separar la mezcla de agua/disolvente orgánico de la composición de la masa harinosa desmenuzada para obtener un hidrocoloide de galactomanano.

De acuerdo con esta realización de la invención, se pueden separar eficazmente contaminantes no deseados de los galactomananos tales como grasas, proteínas, cenizas, fibras y antraquinonas.

En otra realización, este método reduce el nivel de antraquinonas, en particular 1,8-hidroxi-antraquinonas, tales como fisción, aloe-emodina, reína y crisofanol, en los granos. Esta realización de la invención se lleva a cabo por medio de las etapas descritas antes para la preparación de los hidrocoloides de galactomanano (etapas (i) a (iv) y etapas opcionales). En una realización adicional, la presente invención está dirigida a una composición de champú donde en la obtención de la composición de champú, el nivel de dichas antraquinonas en el hidrocloruro de casia de harina de endospermo de casia, por ejemplo, de Cassia tora y Cassia obtusifolia, es reducido.

Por consiguiente, una realización concreta de la invención está dirigida a una composición de champú que comprende dicho galactomanano obtenible purificando casia que comprende las siguientes etapas:

1. (i): embeber al menos una masa harinosa de casia con agua;

2. (ii): al menos una etapa de desmenuzado en mojado de la masa harinosa embebida;

4. (iv): separar la mezcla de agua/disolvente orgánico de la composición de masa harinosa embebida para obtener hidrocoloide de casia.

De acuerdo con el método descrito en la Patentes de los Estados Unidos 4.840.811, la harina de endospermo polvorosa (la harina de casia) se extrae utilizando una mezcla de agua y disolvente orgánico. Las partículas son purificadas principalmente solamente en la superficie. Aunque de acuerdo con el método de la Patente de los Estados Unidos 4.840.811 cantidades mayores de agua mejoran el efecto de lavado, la lenta imbibición del polvo produce problemas significativos durante la filtración. Además, debido a la penetración de humedad en el núcleo de las partículas se acumulan compuestos no deseados en el núcleo de la partícula. De acuerdo con el método de la patente 4.840.811, el incremento de la cantidad de agua no parece disolver los compuestos que necesitan ser extraídos y separados del endospermo.

La deficiencias de los procedimientos de la técnica anterior han sido superadas mediante el método que proporciona la composición de champú de la presente invención que comprende, como etapa esencial, la etapa de (pre)imbibición del endospermo en agua. Obviamente, se tiene que ajustar una cierta cantidad de agua en las partículas de harina de endospermo bruta con el fin de disolver los compuestos no deseados, tales como, por ejemplo, las antraquinonas mencionadas antes. Las masas harinosas de endospermo solamente se embeben en agua pero no se embeben en disolventes orgánicos tales como alcanoles o cetonas (acetona). Si se añade un disolvente orgánico a la masa harinosa embebida, el tamaño de las partículas de la masa harinosa disminuye. Con el fin de facilitar la separación, resulta ventajoso que las partículas se arruguen de nuevo. Debido a la adición de porciones adecuadas del disolvente orgánico las partículas de hidrocoloide comienzan a arrugarse. Por medio de la adición de los disolventes orgánicos en una cantidad creciente con respecto a las partículas embebidas, los compuestos que no son deseables en los hidrocoloides de galactomanano, tales como, por ejemplo, grasas, proteínas, fibras, cenizas y productos fitoquímicos se separan de los hidrocoloides junto con el agua. El aumento de la proporción de disolvente orgánico con respecto al agua facilita la separación de agua y compuestos no deseables del hidrocoloide de galactomanano. El hidrocoloide de galactomanano comprendido en la composición de champú de la invención es incoloro, inodoro e insípido. Muy importantemente, sin embargo, los compuestos no deseados, tales como las antraquinonas, están esencialmente ausentes del hidrocoloide de casia obtenido. En los términos de la presente invención por "esencialmente ausente", se quiere significar que la cantidad total de antraquinonas tales como fisción, crisofanol, emodina, aloe-emodina y reína en el hidrocoloide de casia está, con preferencia creciente en el orden dado, por debajo de aproximadamente 10 ppm o menos en una realización, menos de 2 ppm en otra realización, menos de 1 ppm en una realización adicional y menos de 0,7 ppm en una realización más basándose en el sólido seco de hidrocoloide de casia. La presencia y la cantidad de antraquinonas en los hidrocoloides se pueden determinar mediante métodos analíticos convencionales tales como HPLC o GC/MS. Para los detalles, se hace referencia a S. O. Mueller, et al., en Food and Chemical Toxicology, 37 (1999), páginas 481 a 491.

Muy importantemente, sin embargo, la composición de champú de acuerdo con la presente invención comprende hidrocoloides de galactomanano que poseen, además de ser de elevada pureza, propiedades mejoradas en términos de viscosidad, y gelificación, tales como resistencia de gel y resistencia a la rotura, y estabilidad térmica en comparación con los galactomananos que han sido preparados de la manera tradicional.

Las propiedades de los hidrocoloides mencionadas antes y, en particular en el caso de casia, el nivel significativamente reducido o incluso esencialmente la ausencia de productos fitoquímicos tales como las antraquinonas, hacen los hidrocoloides comprendidos en la composición de champú de la presente invención particularmente adecuados como agentes gelificantes y espesantes para sistemas acuosos, por ejemplo, en el campo de las composiciones cosméticas y farmacéuticas. Los sistemas acuosos típicos son, por ejemplo, emulsiones, tales como emulsiones de agua-en-aceite o aceite-en-agua, o dispersiones acuosas. Se entiende que los agentes gelificantes y espesantes son sustancias que se añaden al agua o a líquidos de tratamiento acuoso, o a fármacos sólidos o líquidos, por ejemplo durante la fase de producción y procesamiento, con el fin de obtener una consistencia o viscosidad deseadas.

En una realización adicional esta invención proporciona una composición de champú que comprende hidrocoloides de galactomanano que tienen un perfil de funcionamiento adaptado, esto es, propiedades de funcionamiento predecibles tales como una viscosidad, resistencia de gel y resistencia a la rotura predeterminadas, o cualquier combinación de estas propiedades. Esta realización de la invención está dirigida al procesamiento simultáneo de dos o más masas harinosas diferentes. Por "procesamiento simultáneo" se quiere significar que al menos dos masas harinosas embebidas diferentes se combinan y se desmenuzan simultáneamente, esto es, se amasan y se homogeneizan mediante el procedimiento descrito antes. En la primera etapa de obtención de galactomanano de esta realización, las diferentes masas harinosas se pueden embeber juntas o por separado. Que las masas harinosas se embeban juntas o por separado depende de las velocidades de imbibición de la masa harinosa individual. Si las velocidades de imbibición de las masas harinosas individuales son similares, resulta ventajoso embeberlas juntas. En el caso en el que las velocidades de imbibición de dos masas harinosas diferentes sean distintas, las masas harinosas se embeberán por separado. Por ejemplo, es posible, mediante el procesamiento simultáneo de casia con guar, diseñar un hidrocoloide final que tenga propiedades que estén entre aquellas relacionadas típicamente con el hidrocoloide individual de casia y guar. Del mismo modo, es posible, debido a las propiedades mejoradas de una casia/guar procesada simultáneamente simular las propiedades de hidrocoloides de algarroba y/o tara. Esto resulta ventajoso porque el precio en el mercado tanto de goma de tara como de algarroba es mucho más alto en comparación con las de casias y guar. En particular, esta realización se proporciona para el hidrocoloide individual obtenible llevando a cabo las etapas descritas antes en presencia de dos endospermos diferentes, esto es, una mezcla de dos endospermos diferentes seleccionados entre fenogreco, casia, algarroba, tara y guar. La razón en peso (seco) de los endospermos se puede seleccionar generalmente para que esté entre 95:5 a 5:95, preferiblemente entre 80:20 y 20:80 dependiendo de las propiedades deseadas de la combinación del hidrocoloide final. Los galactomananos procesados simultáneamente tienen una viscosidad significativamente mayor (frio y caliente) en comparación con las mezclas de los galactomananos individuales que tienen la misma composición cuantitativa (véase la Figura 1). Esto produce el efecto de que los galactomananos de goma de algarroba ("LBG") y goma tara pueden ser sustituidos por sistemas de casia/guar procesados simultáneamente de acuerdo con la invención.

Los hidrocoloides utilizados en las composiciones de champú de la invención espesan eficazmente el agua, esto es, aumentan la viscosidad del agua considerablemente si se añaden en pequeñas cantidades. Las composiciones acuosas espesadas formadas de este modo comprenden típicamente de 0,1% a 10% en peso en una realización, de 0,2% a 7% en peso en otra realización, de 0,2% a 5% en peso en una realización adicional basándose en la composición de champú que comprende el hidrocoloide o los hidrocoloides de galactomanano y agua.

El galactomanano de la presente invención puede ser desmenuzado simultáneamente con polisacáridos derivados de diversas fuentes naturales y sintéticas para mejorar significativamente las eficacias de espesamiento y gelificación. En este caso, el galactomanano utilizado en la presente invención actúa como agente gelificante o promotor. El procesamiento simultáneo del galactomanano comprendido en la composición de champú, de la presente invención con uno o más polisacáridos obtenidos a partir de productos exudados de árboles y arbustos, tales como goma arábiga, goma gahtti, y goma de tragacanto, así como pectina; extractos de algas marinas, tales como alginatos y carragenanos; extractos de algas, tales como agar; polisacáridos microbiológicos, tales como xantano, gelán, y wellan; éteres de celulosa, tales como etilhexiletilcelulosa (EHEC), hidroxibutilmetilcelulosa (HBMC), hidroxietilmetilcelulosa (HEMC), hidroxipropil-metilcelulosa (HPMC), metilcelulosa (MC), carboximetilcelulosa (CMC), hidroxietilcelulosa (HEC), e hidroxipropilcelulosa (HPC); almidones, tales como almidón de maíz, almidón de tapioca, almidón de arroz, almidón de trigo, almidón de patata y almidón de sorgo produce composiciones con propiedades mejoradas.

Generalmente, las composiciones de champú comprenden uno o varios hidrocoloides de galactomanano y los polisacáridos anteriormente mencionados en una razón en peso de entre 10 y 90 por ciento en peso y de 90 a 10 en una realización, entre 20 y 80 en otra realización, y de 80 a 20 en una realización adicional. Para los hidrocoloides individuales de galactomanano se pueden obtener geles óptimos si la razón de hidrocoloide de casia con respecto a los polisacáridos anteriores se encuentra entre 80 y 20 y entre 50 y 50 en una realización, entre 70 y 30 y entre 55 y 45 en otra realización.

En una realización de la invención, las composiciones comprenden hidrocoloide de casia combinado con celulosa y sus derivados, carragenano, o xantano en las razones especificadas antes. El hidrocoloide de galactomanano puede ser derivatizado como se ha descrito antes.

Las composiciones pueden formar geles si se añaden a agua. Los geles acuosos formados comprenden típicamente de 0,1% a 10% en peso en una realización, de 0,2% a 7% en peso en otra realización, de 0,2% a 5% en peso, basándose en la composición que comprende los galactomananos de la invención y los polisacáridos anteriores, basándose en el peso total del hidrocoloide, polisacárido y agua.

Los geles con propiedades ventajosas concretas en términos de resistencia de gel, resistencia a la rotura y estabilidad térmica, sinéresis y temperatura después del enfriamiento son obtenibles mediante procesamiento simultáneo de una masa harinosa de casia con al menos un polisacárido seleccionado mencionado antes mediante el método para elaborar hidrocoloides de galactomanano que comprende las etapas (i) y (ii) y opcionalmente las etapas (iii) y (iv) especificadas antes. Cuando se procesa simultáneamente una masa harinosa junto con un polisacárido gelificante la razón en peso de la masa harinosa con respecto al polisacárido generalmente está entre 95:5 y 5:95 en una realización y entre 80:20 y 20:80 en una realización adicional de la invención.

Los geles de la presente invención tienen un interés comercial significativo en el campo de los fármacos y los cosméticos. Los hidrocoloides de galactomanano comprendidos en la composición de champú de acuerdo con la presente invención son particularmente útiles en el campo farmacéutico, tal como en el. Se puede utilizar adicionalmente para productos para el cuidado doméstico y personal ("PC"), tales como cosméticos en ungüentos, emulsiones, y cremas.

De este modo, la presente invención también tiene que ver con composiciones para alimento, piensos, fármacos, cosméticos, textiles, industriales y para el cuidado doméstico y personal que comprenden los hidrocoloides de galactomanano definidos en las reivindicaciones.

Se encontró que la goma de casia semi-refinada era superior a los galactomananos de goma de algarroba, goma tara y goma guar relacionados en términos de funcionamiento de gelificación utilizando efectos sinérgicos con hidrocoloides aniónicos. Las gomas mixtas de goma de casia y goma guar utilizadas en la presente invención pueden representar un repuesto de cualquier uso de goma de algarroba o goma tara abarcando el área total de galactomananos 2:1 a galactomananos 5:1.

Algunas realizaciones de la invención hacen referencia a composiciones de champú que comprenden hidrocoloides de poligalactomanano como ingredientes poliméricos multi-funcionales que se utilizan en el cuidado personal, el cuidado de la salud, en la casa, aplicaciones para productos institucionales e industriales y similares. Los hidrocoloides de poligalactomanano se pueden emplear como emulsionantes, coadyuvantes difusores y portadores para potenciar la eficacia, el depósito y la distribución de ingredientes químicamente y fisiológicamente activos y materiales cosméticos, y como vehículo para mejorar las propiedades psicosensoriales y estéticas de la formulación en la cual están incluidos. El término "productos para el cuidado personal" según se utiliza en la presente memoria incluye, sin limitación, composiciones de champú utilizadas como cosméticos, artículos de tocador, cosmecéuticos, ayudas de belleza, productos de higiene personal y de limpieza que se aplican a la piel, el pelo, el cuero cabelludo, y las uñas de seres humanos y animales. El término "productos para el cuidado de la salud" según se utiliza en la presente memoria incluye, sin limitación, composiciones de champú utilizadas como fármacos, farmacosméticos, y productos de venta sin receta. El término también incluye composiciones de champú utilizadas como dispositivos médicos que se aplican externamente a o dentro de un organismo de un ser humano y un animal para aliviar una afección relacionada con la salud o médica. El término "organismo" incluye las zonas cutáneas queratinosas (pelo, uñas) y no queratinosas de todo el organismo (cara, tronco, extremidades, manos y pies). El término "cutáneo" incluye el cuero cabelludo y las membranas mucosas. El término "productos para el cuidado doméstico" según se utiliza en la presente memoria incluye, sin limitación, productos que se emplean en la casa para la protección y/o limpieza de superficies incluyendo productos de limpieza biocidas para mantener condiciones sanitarias en la cocina y el baño y productos de lavandería para limpieza de tejidos y similares. El término "productos institucionales e industriales" según se utiliza en la presente memoria incluye, sin limitación, los productos empleados para la protección y/o limpieza o mantenimiento de las condiciones sanitarias en entornos industriales e institucionales, incluyendo hospitales e instalaciones para el cuidado de la salud, y similares.

En una composición o aplicación dada, los hidrocoloides de poligalactomanano utilizados en la composición de champú de esta invención pueden, pero no necesitan, servir para más de una función, tal como un espesante y acondicionador, un formador de película y un portador o una ayuda para el depósito, y similares. La cantidad de hidrocoloides de poligalactomanano que se puede emplear depende del propósito para el cual se incluyen en la formulación y puede ser determinada por personas expertas en las técnicas de formulación. De este modo, con tal que se obtengan las propiedades fisicoquimicas y funcionales, una cantidad útil de hidrocoloides de poligalactomanano sobre una base de peso de la composición total, puede variar típicamente en el intervalo de 0,01% a 25%, pero no está limitada a este.

Las composiciones que contienen hidrocoloides de poligalactomanano se pueden empaquetar y dispensar desde recipientes tales como jarras, tubos, pulverizadores, toallitas, dispensadores cosméticos de bola, barras y similares, sin limitación. No existe limitación en cuanto a la forma del producto en el que se pueden incorporar estos derivados, con tal que se logre el propósito para el cual se utiliza el producto. Por ejemplo, se pueden aplicar productos para el cuidado personal y de la salud a la piel, el pelo, el cuero cabelludo, y las uñas, o a superficies duras o tejidos de lavandería, sin limitación en forma de geles, pulverizadores, (líquidos o espumas), emulsiones (cremas, lociones, pastas), líquidos (enjuagues, champús), barras, ungüentos, supositorios, y similares.

Los hidrocoloides de poligalactomanano comprendidos en las composiciones de champú de esta invención son adecuados para la preparación de productos para el cuidado personal (cosméticos, artículos de tocador, cosmeceúticos) y para el cuidado de la salud tópico, incluyendo, sin limitación, composiciones de champú utilizadas como productos para el cuidado del pelo (champús, champús combinados, tales como champús acondicionadores "dos-en-uno"), enjuagues post-champú, productos para el cuidado de la piel (faciales, corporales, de manos, para el cuero cabelludo y para los pies), tales como productos de limpieza, productos antiacné, productos para el baño y la ducha (limpiadores corporales, lavados corporales, gel de ducha, jabón líquido, barras de jabón, barras de jabón sin jabón, aceite de baño líquido acondicionador, baños de burbujas, polvos para baño, y similares).

Los artículos de tocador y las ayudas de salud y belleza que contienen la composición de champú de la invención que comprende hidrocoloides de poligalactomanano pueden incluir, sin limitación, composiciones de champú utilizadas como productos para la eliminación de vello (cremas y lociones de afeitado, depilatorios, acondicionadores de la piel para después del afeitado, y similares).

Las composiciones de champú de la invención que comprendían hidrocoloides de poligalactomanano concretamente útiles como agentes suspensores para productos particulados son adecuados para productos dérmicos que contienen productos particulados, microabrasivos, y abrasivos, tales como geles de ducha, mascarillas y limpiadores de la piel que contienen agentes de frotado exfoliantes. Los productos particulados típicos incluyen, pero no está limitados a, gránulos de conchas, semillas y piedras, tales como almendras, albaricoque (semilla, polvo de almendra, cáscara), aguacate, coco, mazorca de maíz triturada, aceituna, melocotón, semilla de rosa mosqueta, cáscara de nuez, y similares, silicato de aluminio, yoyoba (cera, polvo de semilla), polvo de concha de ostra, semilla de prímula, judías adzuki molidas, y similares, polietileno (gránulos, esferas), gránulos de polietileno (e) hidroxicelulosa, celulosa microcristalina, poliestireno, gránulos de poliestireno (y) talco, piedra pómez molida, lufa triturada, algas marinas trituradas, arroz, salvado de avena, sílice (hidratada, coloidal, y similares), cáscara de huevo triturada, semilla de amapola azul triturada, sal, tal como cloruro de sodio, sal del mar muerto, y similares, y sus mezclas.

Los hidrocoloides de poligalactomanano utilizados en las composiciones de champú de la invención son útiles como espesantes y formadores de películas en una variedad de composiciones de champú dermatológicos, cosmecéuticos empleados para aliviar tópicamente condiciones de la piel causadas por el envejecimiento, la sequedad, la lesión por luz, el acné, y similares, que contienen acondicionadores, humectantes, antioxidantes, exfoliantes, agentes queratolíticos, vitaminas, y similares.

Otras composiciones de champú utilizadas como productos para el cuidado de la salud en las que se pueden incluir los hidrocoloides de poligalactomanano de la invención son productos médicos, tales como fármacos y dispositivos tópicos y no tópicos. En la formulación de fármacos, se pueden utilizar hidrocoloides de poligalactomanano de la invención como espesante y/o lubricante en productos tales como aglutinantes, cremas, pomadas, geles, pastas, ungüentos, espumas anti-fúngicas, sin limitación a estos.

Los hidrocoloides de poligalactomanano comprendidos en la composición de champú de la invención se pueden utilizar en el cuidado doméstico, en aplicaciones institucionales e industriales (I&I), como modificador de la reología, como agente para el acondicionamiento de tejidos, especialmente para mejorar la eficacia a través de "adherencia a la superficie" o para mejorar la eficacia de los desinfectantes, y formulaciones biocidas, y para mejorar sinérgicamente la eficacia de suavizado de tejidos tradicional combinada con suavizantes de tejidos tradicionales. Los productos domésticos e I&I típicos que pueden contener los hidrocoloides de poligalactomanano de la invención, incluyen, sin limitación, productos de lavandería y de cuidado de tejidos, tales como detergentes, suavizantes de tejidos (líquido o en toallita), pulverizaciones para el planchado, ayudas para la limpieza en seco, quitamanchas y similares; limpiadores de superficies duras para la cocina y el baño y utensilios y electrodomésticos localizados allí, tales como el gel para el inodoro, limpiadores para la bañera y la ducha, eliminadores del depósito de agua dura, limpiadores del suelo y los azulejos, limpiadores de la pared, abrillantadores del suelo y las estructuras cromadas, limpiadores de suelo de vinilo desprendible con álcali, limpiadores de mármol y cerámica, limpiadores líquidos para la vajilla, y similares; limpiadores desinfectantes, tales como limpiadores del inodoro y el bidé, jabón de manos desinfectante, y similares.

Los productos anteriores contienen típicamente diversos aditivos convencionales y coadyuvantes conocidos en la técnica, algunos de los cuales pueden servir para más de una función. Las cantidades empleadas variarán con el propósito y el carácter del producto y pueden ser fácilmente determinadas por un experto en las técnicas de formulación y a partir de las publicaciones.

Se sabe que las composiciones formuladas para el cuidado personal y el cuidado de la salud tópico, dermatológico, que se aplican a la piel y a las membranas mucosas para limpiar o calmar, están compuestas por muchos de los mismos o similares ingredientes fisiológicamente tolerables y se formulan en formas de producto iguales o similares, difiriendo principalmente en el grado de pureza de los ingredientes seleccionados, en la presencia de medicamentos o compuestos farmacéuticamente aceptados, y en las condiciones controladas en las cuales se pueden fabricar los productos. Del mismo modo, muchos de los ingredientes empleados en los productos para el hogar e I&I son iguales o similares a los anteriores, difiriendo principalmente en las cantidades y las calidades de los materiales empleados. También es sabido que la selección y la cantidad de los ingredientes permitidos se pueden someter a regulaciones gubernamentales, a nivel nacional, regional, local e internacional. De este modo, se pueden aplicar los estudios de la presente memoria sobre los diversos ingredientes útiles para productos de cuidado personal y cuidado de la salud a productos domésticos e I&I y a aplicaciones industriales.

La elección y la cantidad de los ingredientes en las composiciones de champú formuladas de la invención que contienen hidrocoloides de poligalactomanano variará dependiendo del producto y su función, como es bien sabido por los expertos en la técnica. Los ingredientes de formulación para el cuidado personal y los productos para el cuidado de la salud tópicos pueden incluir típicamente, pero no están limitados a, disolventes, tensioactivos (como agentes de limpieza, agentes emulsionantes, promotores de espuma, hidrotropos, agentes solubilizantes, y agentes suspensores), agentes suspensores no tensioactivos, emulsionantes, agentes acondicionadores de la piel (emolientes, humidificadores, y similares), agentes acondicionadores del cabello, fijadores del cabello, formadores de película, protectores cutáneos, aglutinantes, agentes quelantes, agentes antimicrobianos, agentes antifúngicos, agentes anticaspa, abrasivos, adhesivos, absorbentes, colorantes, agentes desodorantes, agentes antitranspirantes, humectantes, agentes opacificadores y de perlescencia, antioxidantes, conservantes, propelentes, agentes dispersantes, agentes de filtro solar, aceleradores del bronceado de la piel sin sol, absorbentes de luz ultravioleta, agentes para el ajuste del pH, productos botánicos, colorantes del cabello, agentes oxidantes, agentes reductores, agentes blanqueantes de la piel, pigmentos, agentes fisiológicamente activos, agentes anti-inflamatorios, anestésicos tópicos, fragancias y solubilizadores de fragancias, y similares, además de los ingredientes descritos previamente que pueden no aparecer en la presente memoria. Una lista extensa de sustancias y sus funciones convencionales y categorías de producto aparece en CFTA Dictionary, generalmente, y en el Vol. 2, Sección 4 y 5, en particular.

Debido a sus propiedades de imbibición en agua, los hidrocoloides de poligalactomanano comprendidos en las composiciones de champú de la invención a menudo se utilizan como agente gelificante para sistemas con una base acuosa.

Si se desea, se puede incluir cualquiera de las siguientes sustancias en la composición: medicaciones y desinfectantes, potenciadores de la curación de heridas tales como vitaminas, coagulantes de sangre, antibióticos, fuentes de oxígeno, etc.

Los polímeros catiónicos a menudo se utilizan como acondicionadores en composiciones para la piel y/o el cabello. Se utilizan polímeros cuaternarizados en champús y acondicionadores para facilitar la compatibilidad. El nitrógeno cargados positivamente se une a las fibras de cabello cargadas negativamente para formar películas. También hacen que se sienta el pelo más suave y más liso al tacto sin crear demasiada acumulación de residuos "build-up". Los hidrocoloides de poligalactomanano comprendidos en las composiciones de champú de la invención se pueden utilizar como parte de un paquete de acondicionador polimérico catiónico en una formulación de detergente acondicionadora que no solamente confiere limpieza, desenmarañado en mojado, desenmarañado en seco y propiedades de manejabilidad al cabello, si no que también es relativamente no irritante. Esta composición es adecuada de este modo para su uso en niños pequeños y adultos que tienen piel y ojos sensibles. En una realización de la invención, los derivados de casia catiónica y de guar catiónico son muy eficaces en estas aplicaciones.

En las formulaciones para el cuidado de la piel, los hidrocoloides de poligalactomanano comprendidos en las composiciones de champú de la invención pueden ser utilizados como ayudas poliméricas para la sensación cutánea y la suavidad de la piel en composiciones de limpieza cutáneas o composiciones humectantes cutáneas ultra suaves. Los hidrocoloides de poligalactomanano comprendidos en las composiciones de champú de la invención proporcionan acondicionamiento de la piel, suavidad de la piel y humectación, a la vez que mantienen propiedades de enjabonado deseables. Los hidrocoloides de poligalactomanano comprendidos en las composiciones de champú de la invención también presentan una sensación de uso sedosa, suave lisa deseable, evitando una menor irritación de la piel por medio de un desengrasado excesivo o un secado excesivo de la piel después de múltiples usos. En particular, los poligalactomananos catiónicos cargados positivamente, tales como los derivados de casia catiónica se pueden unir a los sitios cargados negativamente de la piel para proporcionar una sensación de suavidad en la piel después de su uso. Esto mejora la percepción sensorial sobre la piel reduciendo la pegajosidad y la untuosidad y mejorando la suavidad.

Los hidrocoloides de poligalactomanano comprendidos en las composiciones de champú de la invención pueden ser empleados como un modificador de la reología o un agente estabilizador de la emulsión en emulsiones. Los hidrocoloides de poligalactomanano de la invención proporcionan composiciones de emulsión con formación de espuma con una mejor estabilidad de emulsión. La necesidad de combinar los aspectos de limpieza y cuidado de la piel en una composición dermatológicamente compatible es creciente. En particular, el uso de alquil-oligoglicósidos como tensioactivos no iónicos es ventajosa debido a sus propiedades favorables de formación de espuma y de limpieza, su biodegradabilidad y su compatibilidad dermatológica ventajosa. Pero semejantes emulsiones que contienen alquil-oligoglicósidos carecen de elegancia cosmética. Los geles no son fácilmente absorbidos por la piel. En lugar de formar una microespuma cremosa, solamente forman una macroespuma gruesa. En las formulaciones de la invención los hidrocoloides de galactomanano tales como los derivados de casia y guar catiónicos conducen a la formación de una microespuma rica y cremosa que es fácilmente absorbida por la piel con altas propiedades de limpieza y desengrasantes.

Las composiciones de limpieza de champú que muestran buenas propiedades de acondicionamiento y enjabonado son muy deseables. Esto es difícil de lograr debido a la incompatibilidad inherente entre tensioactivos aniónicos (que muestran una limpieza superior con un buen enjabonado en comparación con el otro tensioactivo) y los polímeros catiónicos (que proporcionan un acondicionamiento o aportan agentes terapéuticos a la piel o al cabello). La presencia de esos tensioactivos en la composición de limpieza de champú también interfiere en el depósito de agentes terapéuticos, puesto que los detergentes están diseñados para eliminar aceite, grasa y suciedad y materia particulada del cabello, el cuero cabelludo y la piel durante el enjuagado. En las aplicaciones para el cuidado personal, los hidrocoloides de poligalactomanano comprendidos en las composiciones de champú de la invención pueden ser utilizados junto con tensioactivos, agentes solubles en agua (por ejemplo siliconas) para proporcionar un sistema de distribución mejorado para agentes terapéuticos, acondicionadores, humectantes, etc. Los ejemplos de los agentes terapéuticos incluyen, pero no están limitados a, agentes de desenmarañado/peinado en mojado, humectantes, agentes anti-acné, agentes contra la pérdida de cabello, agentes inhibidores del crecimiento del vello, extractos de hierbas, etc.

Se han incorporado diversos productos particulados insolubles en agua, sustancias sólidas o partículas líquidas de emulsiones en aceite, a productos detergentes con el propósito de conferir ciertas propiedades residuales o características a las superficies lavadas con los productos. Por ejemplo, la composición de champú contiene agentes anticaspa particulados, que funcionan por depósito y retención sobre el cabello y el cuero cabelludo. Se han incorporado diversos productos particulados insolubles en agua (partículas sólidas o líquidas de emulsiones en aceite) a composiciones detergentes con el propósito de conferir propiedades residuales deseables a las superficies lavadas con tales productos. Por ejemplo, las composiciones de champú que contienen agentes anticaspa particulados no pueden funcionar a menos que tales agentes se depositen y se retengan en el cabello y el cuero cabelludo después del enjuagado. Asimismo se han utilizado agentes antimicrobianos particulados en diversos detergentes de lavandería y jabones líquidos para el cuidado personal para conferir actividad antimicrobiana residual a los tejidos y al cabello y las superficies de la piel. También se han empleado otros diversos materiales particulados insolubles en agua o difícilmente solubles tales como agentes de pantalla solar, suavizantes de tejidos, abrillantadores de tejidos, blanqueadores de tejidos, etc., en composiciones detergentes. Su actividad depende del depósito y la retención de partículas sobre los sustratos lavados (piel, cabello, tejidos, etc.). Por su misma naturaleza, una composición detergente eficaz tiende a minimizar la retención de materia particulada sobre las superficies lavadas. Por consiguiente, solamente una porción relativamente pequeña de los agentes activos presentes en las composiciones detergentes es realmente retenida después del lavado y el enjuagado de la superficie sustrato. Puesto que la actividad del agente activo depende de la cantidad de las partículas depositadas y retenidas sobre la superficie, es muy deseable un medio para potenciar el depósito y la retención del agente activo.

En las composiciones de champú para estilismo de la presente invención, el uso del derivado de casia catiónico como coadyuvante de depósito para potenciar el depósito de polímeros de estilismo insolubles en agua mejora el funcionamiento para el estilismo (acondicionamiento, retención del rizo, sensación superior del cabello) del cabello. Los derivados de casia catiónicos de la invención pueden ser utilizados como ayudas para el depósito combinados con polímeros de estilismo del cabello insolubles en agua seleccionados del grupo de copolímeros de met(acrilato) y met(acrilatos) injertados con silicona. Los ejemplos incluyen copolímeros de acrilato de t-butilo/acrilato de 2-etilhexilo, copolímeros de acrilato de t-butilo/metacrilato de 2-etilhexilo, macrómeros de acrilato de t-butilo/metacrilato de 2-etilhexilo/polidimetilsiloxano, y copolímeros de macrómeros de metacrilato de t-butilo/metacrilato de 2-etilhexilo/polidimetilsiloxano, y sus mezclas.

Como se ha comentado previamente, en las composiciones de limpieza se emplean diversos materiales particulados insolubles en agua o apenas solubles tales como pantallas solares, suavizantes de tejidos, abrillantadores de tejidos, blanqueantes de tejidos, biocidas, etc. Su actividad dependerá del depósito y la retención de la partícula sobre los sistemas lavados. Por su propia naturaleza, una composición detergente eficaz tiende a minimizar la retención de materias particuladas sobre las superficies lavadas. De este modo, solamente una porción relativamente pequeña de los agentes presentes en semejante composición detergente es retenida realmente después del lavado y el enjuagado de la superficie. Puesto que la actividad del agente funcional depende de la cantidad de partículas depositadas y retenidas sobre la superficie, son muy deseables medios para intensificar el depósito. Se pueden utilizar los derivados de casia y guar catiónicos como ayuda para el depósito para esos materiales particulados, por ejemplo, para el depósito de suavizante de tejidos sobre las superficies de los tejidos durante el procedimiento de la colada, o el depósito de biocidas sobre superficies duras durante el saneamiento. Por ejemplo, el uso de derivados de casia y guar catiónicos junto con ingredientes detergentes de lavandería regulares tales como tensioactivos, reforzantes, etc., muestra una mejora en las propiedades de suavizado debido a un mejor depósito del suavizante de tejidos sobre la superficie y una estabilidad de almacenamiento significativamente mayor. Se utiliza de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 5% en peso de la composición total para los derivados de casia y guar catiónicos como coadyuvante de depósito.

Los hidrocoloides de poligalactomanano y sus derivados modificados comprendidos en las composiciones de champú de la invención también pueden ser utilizados como agente de liberación de suciedad en una composición detergente de champú para lavandería. Durante la operación de la colada, estos polímeros se absorben sobre la superficie del tejido sumergido en la solución de lavado. El polímero absorbido forma una capa hidrófila que permanece sobre el tejido después de separarlo de la solución de lavado y secarlo, confiriendo de ese modo propiedades de liberación de la suciedad al tejido en la colada. Los bajos niveles de derivados de casia catiónicos (0,3 a 5% en peso) combinados con suavizantes de tejidos típicos pueden proporcionar propiedades de liberación de la suciedad sin afectar adversamente a la blancura del tejido tras un uso repetido.

Detergentes, Champús y Lavados Corporales

Como se ha comentado previamente el hidrocoloide y las composiciones de hidrocoloide/polisacárido procesadas simultáneamente de champú de la presente invención son composiciones de champú para el cuidado personal útiles. Las composiciones de champú para el cuidado personal ilustrativas son los champús y los jabones líquidos. Las composiciones de champú detergentes ilustrativas incluyen detergentes para el lavado de la vajilla, detergentes de lavandería y limpiadores industriales. En tales formulaciones, la cantidad de poligalactomananos derivatizados no iónicos y catiónicos que se va a incluir está entre 0,1 y 2,0 por ciento en peso de la formulación en una realización de la invención. En otra realización la cantidad puede oscilar entre 0,3 y 1,5 por ciento en peso, y en otra realización más entre 0,5 y 1,0 por ciento en peso.

En las composiciones detergentes, las formulaciones utilizadas pueden incluir típicamente uno o más tensioactivos en un portador acuoso. Los tensioactivos seleccionados para su uso en la producción de tales formulaciones se consideran dentro del conocimiento práctico del experto en la técnica y se pueden seleccionar entre tensioactivos no iónicos, aniónicos, catiónicos, anfotéricos y zwiteriónicos conocidos en la técnica. También se pueden seleccionar las mezclas de los tensioactivos anteriores. Los ejemplos de los tensioactivos no iónicos que se pueden seleccionar incluyen amiduros de ácidos grasos, aminas de alcoholes grasos alcoxilados, ésteres de ácidos grasos, ésteres de glicerol, ésteres de ácidos grados alcoxilados, ésteres de sorbitán, ésteres de sorbitán alcoxilados, alcoxilatos de alquilfenoles, alcoxilatos aromáticos y alcoxilatos alcohólicos.

Las composiciones de champú pueden comprender, consistir en, o consistir esencialmente en los elementos y componentes de la invención descritos en la presente memoria, así como cualquiera de los ingredientes, componentes adicionales u opcionales, descritos en la presente memoria o conocidos en la técnica.

Todos los porcentajes, partes y razones se basan en el peso total de las composiciones de champú de la presente invención, a menos que se especifique de otro modo. Todos estos pesos que pertenecen a los ingredientes enumerados se basan en el nivel activo y, por lo tanto, no incluyen portadores o subproductos que se puedan incluir en los materiales disponibles en el mercado, a menos que se especifique de otro modo.

Las composiciones de champú de acuerdo con la invención pueden comprender uno o más tensioactivos de limpieza y tensioactivos emulsionantes que son cosméticamente aceptables y adecuados para la aplicación tópica al cabello. En un aspecto de la invención, las composiciones de champú comprenden al menos un tensioactivo adicional (además del utilizado como agente emulsionante) para proporcionar una ventaja en la limpieza. Los tensioactivos de limpieza adecuados, que se pueden utilizar individualmente o combinados, se seleccionan entre tensioactivos aniónicos, anfotéricos y zwiteriónicos, tensioactivos catiónicos, y sus mezclas. El tensioactivo de limpieza puede ser el mismo tensioactivo que el emulsionante, o puede ser diferente. Los tensioactivos de limpieza preferidos se seleccionan entre tensioactivos aniónicos, anfotéricos y zwiteriónicos, y sus mezclas. Las composiciones de champú de la presente invención, se describen con detalle en la presente memoria.

Las composiciones de champú de la presente invención comprenden un componente tensioactivo detersivo aniónico para proporcionar un funcionamiento de limpieza a la composición. El componente tensioactivo detersivo aniónico comprende a su vez tensioactivo detersivo aniónico, zwiteriónico o anfotérico que tiene un grupo anclado que es aniónico al pH de la composición, o una de sus combinaciones, preferiblemente un tensioactivo detersivo aniónico. Tales tensioactivos deben ser físicamente y químicamente compatibles con los componentes esenciales descritos en la presente memoria. o no deben deteriorar excesivamente de otro modo la estabilidad, estética o funcionamiento del producto. Los componentes tensioactivos detersivos aniónicos adecuados para su uso en la composición de champú en la presente memoria incluyen aquellos que son conocidos para su uso en el cuidado del cabello u otras composiciones de limpieza para el cuidado personal. La concentración de componente tensioactivo aniónico en la composición de champú debe ser suficiente para proporcionar el funcionamiento de limpieza y enjabonado deseados, y generalmente puede oscilar de 5% a 50% en una realización, de 8% a 30% en otra realización, de 10% a 25% en una realización adicional y de 12% a 18% en otra realización adicional en peso de la composición.

Los tensioactivos aniónicos ilustrativos adecuados para su uso en las composiciones de champú son los alquil- y alquilétersulfatos. Estos materiales tienen las fórmulas respectivas R^{8}OSO_{3}M y R^{8}O(C_{2}H_{4}O)_{x}SO_{3}M, donde R^{8} es alquilo o alquenilo de 8 a 18 átomos de carbono, x es un número entero que tiene un valor de 1 a 10, y M es un catión tal como amonio, alcanolaminas, tales como trietanolamina, metales monovalentes, tales como sodio y potasio, y cationes de metales polivalentes, tales como magnesio, y calcio. El catión M debe ser seleccionado de manera que el componente tensioactivo detersivo aniónico sea soluble en agua. La solubilidad del tensioactivo dependerá de los tensioactivos detersivos aniónicos y de los cationes concretos seleccionados. En una realización R^{8} tiene de 8 a 18 átomos de carbono, en otra de 10 a 16 átomos de carbono, y en una realización adicional de 12 a 14 átomos de carbono. Los alquilétersulfatos se elaboran típicamente como productos de condensación de óxido de etileno y alcoholes monohidroxilados que tienen de 8 a 24 átomos de carbono. Los alcoholes pueden ser sintéticos o pueden derivar de grasas, p. ej., aceite de coco, aceite de núcleo de palma, sebo. Se prefieren alcohol laurílico y alcoholes de cadena lineal derivados de aceite de coco o aceite de núcleo de palma. Estos alcoholes se hacen reaccionar con entre 0 y 10, preferiblemente de 2 a 5, más preferiblemente 3, proporciones molares de óxido de etileno, y la mezcla resultante de especies moleculares que tienen, por ejemplo, una media de 3 moles de óxido de etileno por mol de alcohol, es sulfatada y neutralizada.

Los ejemplos no limitantes específicos de los alquilétersulfatos que se pueden utilizar en las composiciones de champú de la presente invención incluyen sales de sodio y amonio de alquiltrietilenglicol-etersulfato de coco, alquiltietilenglicoletersulfato de sebo, y alquilhexaoxietilensulfato de sebo. Los alquiletersulfatos más preferidos son aquellos que comprenden una mezcla de compuestos individuales, donde los compuestos de la mezcla tienen una longitud media de la cadena alquílica de 10 a 16 átomos de carbono y un grado medio de etoxilación de 1 a 4 moles de óxido de etileno.

Otros tensioactivos detersivos adecuados son las sales solubles en agua de productos de reacción con ácido sulfúrico orgánicos que conforman la fórmula R^{9}SO_{3}M donde R^{9} es un radical hidrocarbonado alifático, saturado, de cadena lineal o ramificada que tiene de 8 a 24 en una realización y en otra realización de 10 a 18 átomos de carbono. M es un catión como se ha descrito antes. Los ejemplos no limitantes de tales tensioactivos detersivos son las sales de productos de reacción con ácido sulfúrico orgánicos de un hidrocarburo de la serie del metano, incluyendo iso-, neo-, y n-plus, que tienen de 8 a 24 átomos de carbono, preferiblemente 12 a 18 átomos de carbono y un agente de sulfonación, p. ej., SO_{3}, H_{2}SO_{4}, obtenido de acuerdo con métodos de sulfonación conocidos, incluyendo blanqueamiento e hidrólisis. Se prefieren n-parafinas C_{10} a C_{18} de metales alcalinos y amonio-sulfonadas.

Otros tensioactivos detersivos aniónicos adecuados más son los productos de reacción de ácidos grasos esterificados con ácido isetiónico y neutralizados con hidróxido de sodio donde, por ejemplo, los ácidos grasos derivan de aceite de coco o aceite de núcleo de palma; las sales de sodio o potasio de amiduros de ácidos grasos de metiltaurida en las cuales los ácidos grasos derivan, por ejemplo de aceite de coco o aceite de núcleo de palma. Otros tensioactivos aniónicos similares se describen en la Patente de los Estados Unidos Núm. 2.486.921; Patente de los Estados Unidos Núm. 2.486.922; y Patente de los Estados Unidos Núm. 2.396.278.

Otros tensioactivos detersivos aniónicos adecuados para su uso en las composiciones de champú son los succinatos, cuyos ejemplos incluyen N-octadecilsulfosuccinato disódico; laurilsulfosuccinato disódico; laurilsulfosuccinato de amonio; N-(1,2-dicarboxietil)-N-octadecilsulfosuccinato tetrasódico; éster diamílico de la sal sódica de ácido sulfosuccinico; éster dihexílico de la sal sódica de ácido sulfosuccinico; y ésteres dioctílicos de la sal sódica de ácido sulfosuccinico. Otros tensioactivos detersivos aniónicos adecuados incluyen olefinosulfonatos que tiene de 10 a 24 átomos de carbono. En este contexto, el término "olefinosulfonatos" hace referencia a los compuestos que pueden ser producidos mediante la sulfonación de alfa-olefinas por medio de trióxido de azufre no complejado, seguido de neutralización de la mezcla de reacción en condiciones tales que cualquiera de las sulfonas que se han formado en la reacción son hidrolizadas para dar los correspondientes hidroxi-alcanosulfonatos. El trióxido de azufre puede ser líquido o gaseoso, y normalmente, pero no necesariamente, está diluido con diluyentes inertes, por ejemplo, con hidrocarburos clorados con SO_{2} líquido, etc., cuando se utilizan en forma líquida, o con aire, nitrógeno, SO_{2} gaseoso, etc., cuando se utilizan en forma gaseosa. Las alfa-olefinas de las cuales derivan los olefinosulfonatos son mono-olefinas que tienen de 10 a 24 átomos de carbono en una realización y de 12 a 16 átomos de carbono en otra realización. En otra realización adicional son olefinas de cadena lineal. Además de los alquenosulfonatos verdaderos y de una proporción de hidroxi-alcanosulfonatos, los olefinosulfonatos pueden contener cantidades minoritarias de otros materiales, tales como alquenodisulfonatos dependiendo de las condiciones de reacción, la proporción de reaccionantes, la naturaleza de las olefinas de partida y las impurezas de la solución de partida de las olefinas y de las reacciones secundarias durante el procedimiento de sulfonación. Un ejemplo no limitante de semejante mezcla de alfa-olefino-sulfonatos se describe en la Patente de los Estados Unidos Núm. 3.332.880.

Otra clase de tensioactivos detersivos aniónicos adecuados para su uso en las composiciones de champú son los beta-alquiloxialcanosulfonatos. Estos tensioactivos se ajustan a la fórmula:

: R^{10}-CH(OR^{11})-CH_{2}-SO_{3}M

donde R^{10} es un grupo alquilo de cadena lineal que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, R^{11} es un grupo alquilo inferior que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, y M es un catión soluble en agua como se ha descrito antes aquí. En una realización, los tensioactivos detersivos aniónicos para su uso en las composiciones de champú incluyen laurilsulfato de amonio, laurilétersulfato de amonio, lauriletersulfato de trietilamina, lauriletersulfato de trietina, laurilsulfato de trietanolamina, lauriletersulfato de trietanolamina, laurilsulfato de monoetanolamina, lauriletersulfato de monoetanolamina, laurilsulfato de dietanolamina, lauriletersulfato de dietanolamina, monoglicérido láurico de sulfato de sodio, laurilsulfato de sodio, lauriletersulfato de sodio, laurilsulfato de potasio, lauriletersulfato de potasio, laurilsarcosinato de sodio, laurilsarcosinato de sodio, laurilsarcosina, cocoilsarcosina, cocoilsulfato de amonio, laurilsulfato de amonio, cocoilsulfato de sodio, laurilsulfato de sodio, cocoilsulfato de potasio, laurilsulfato de potasio, laurilsulfato de trietanolamina, laurilsulfato de trietanolamina, cocoilsulfato de monoetanolamina, laurilsulfato de monoetanolamina, tridecilbencenosulfonato de sodio, dodecilbencenosulfonato de sodio, y sus combinaciones.

Los tensioactivos detersivos anfotéricos o zwiteriónicos adecuados para su uso en la composición de champú de la presente invención incluyen aquellos que son conocidos para su uso en el cuidado del cabello u otra composición de limpieza para el cuidado personal, y que contienen un grupo que es aniónico al pH de la composición de champú. La concentración de tales tensioactivos detersivos anfotéricos puede oscilar de 0,5% a 20% en una realización y de 1% a 10%, en peso de la composición en otra realización. Los ejemplos no limitantes de los tensioactivos zwiteriónicos o anfotéricos adecuados se describen en la Patente de los Estados Unidos Núm. 5.104.646 y en la Patente de los Estados Unidos Núm. 5.106.609. Los tensioactivos detersivos anfotéricos adecuados para su uso en la composición de champú son bien conocidos en la técnica, e incluyen aquellos tensioactivos ampliamente descritos como derivados de aminas secundarias y terciarias alifáticas en las que el radical alifático puede ser de cadena lineal o ramificada y donde uno de los sustituyentes alifáticos contiene de 8 a 18 átomos de carbono y uno contiene un grupo soluble en agua aniónico tal como carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato, o fosfonato.

Los tensioactivos detersivos zwiteriónicos adecuados para su uso en la composición de champú son bien conocidos en la técnica e incluyen aquellos tensioactivos ampliamente descritos como derivados de compuestos de amonio cuaternario, fosfonio, y sulfonio alifáticos, en los cuales los radicales alifáticos pueden ser de cadena lineal o ramificada, y donde uno de los sustituyentes alifáticos contiene de 8 a 18 átomos de carbono y uno contiene un grupo aniónico tal como carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato o fosfonato. Se prefieren los zwiteriónicos tales como las betaínas. Las composiciones de champú de la presente invención pueden comprender tensioactivos adicionales para su uso combinado con el componente tensioactivo detersivo aniónico descrito aquí antes. Los tensioactivos opcionales adecuados incluyen tensioactivos no iónicos, tensioactivos catiónicos, y sus combinaciones. Se puede utilizar cualquiera de tales tensioactivos conocidos en la técnica para su uso en productos de cuidado del cabello o cuidado personal, siempre que el tensioactivo adicional opcional también sea químicamente y físicamente compatible con los componentes esenciales de la composición de champú, o no dañe indebidamente de otro modo el funcionamiento, la estética o la estabilidad del producto. La concentración de elementos adicionales opcionales en la composición de champú puede variar con el funcionamiento de limpieza o enjabonado deseado, el tensioactivo opcional seleccionado, la concentración de producto deseada, la presencia de otros componentes en la composición, y otros factores bien conocidos en la técnica. Se describen ejemplos no limitantes de otros tensioactivos aniónicos, zwiteriónicos, anfotéricos y opcionales adicionales adecuados para su uso en las composiciones de champú en McCutcheonus. Emulsifiers and Detergents. 1989 Annual, publicado por by M. C. Publishing Co., y en la Patente de los Estados Unidos Núm. 3.929.678, Patente de los Estados Unidos Núm. 2.658.072; Patente de los Estados Unidos Núm. 2.438.091; Patente de los Estados Unidos Núm. 2.528.378.

La composición de champú también puede incluir co-tensioactivos, para ayudar a conferir propiedades estéticas, físicas o de limpieza a la composición. Un ejemplo preferido es un tensioactivo no iónico, que puede se incluido en una cantidad que oscila de 0% a 5% en peso basándose en el peso total. Por ejemplo, los tensioactivos no iónicos representativos que se pueden incluir en las composiciones de champú de la invención incluyen los productos de condensación de alcoholes o fenoles de cadena lineal o ramificada primarios o secundarios (C_{8} a C_{18}) alifáticos con óxidos de alquileno, normalmente óxido de etileno y que tienen generalmente de 6 a 30 grupos óxido de etileno. Otros no iónicos representativos incluyen mono- o di-alquil-alcanolamidas. Los ejemplos incluyen mono- o di-etanolamida de coco y mono-isopropanolamida de coco. Los tensioactivos no iónicos adicionales que se pueden incluir en las composiciones de champú de la invención son los alquilpoliglicósidos (APG). Típicamente, un APG es aquél que comprende un grupo alquilo conectado (opcionalmente por medio de un grupo puente) a un bloque de uno o más grupos glicosilo. Los APG ilustrativos se definen mediante la siguiente fórmula R^{12}(G)_{n} donde R^{12} es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que puede ser saturado o insaturado y G es un grupo sacárido. R^{12} puede representar una longitud de cadena alquílica media de C_{5} a C_{20}. En una realización R^{12} representa una longitud de cadena alquílica media de C_{8} a C_{12}. En otra realización el valor de R se encuentra entre 9,5 y 10,5. G se selecciona entre restos monosacáridos C_{5} o C_{6}, y es preferiblemente un glucósido. Los grupos ilustrativos definidos en G incluyen glucosa, xilosa, lactosa, fructosa, manosa y sus derivados. El grado de polimerización, n, puede tener un valor de 1 a 10 o más. En un aspecto, el valor de n se encuentra en el intervalo entre 1,1 y 2. En otro aspecto, el valor de n se encuentra en el intervalo de 1,3 a 1,5. Los alquilpoliglicósidos adecuados para su uso en la invención son asequibles comercialmente e incluyen, por ejemplo, aquellos materiales identificados como Oramix NS10 de Seppic; Plantaren 1200 y Plantaren 2000 de Henkel.

La cantidad total de tensioactivo (incluyendo cualquier co-tensioactivo, y/o cualquier agente emulsionante) en las composiciones de champú de la invención es generalmente de 0,1 a 50% en peso en una realización, de 5 a 30% en otra realización y de 10% a 25% en peso en una realización adicional de la composición de champú total.

Las composiciones de champú de la presente invención pueden comprender un agente de acondicionamiento del cabello de silicona, combinado con un agente suspensor opcional para la silicona. El agente acondicionador del cabello de silicona se puede seleccionar entre siliconas no volátiles, siliconas volátiles, siliconas solubles en agua, y sus combinaciones. El agente acondicionador de silicona está presente en la composición de champú a concentraciones que oscilan de 0,01% a 10% en peso de la composición de champú.

Los ejemplos no limitantes de los agentes de acondicionamiento del cabello de silicona no volátiles adecuados, y los agentes suspensores opcionales para la silicona, se describen en la Patente Re-expedida de los Estados Unidos 34.584, en la Patente de los Estados Unidos Núm. 5.104.646, la Patente de los Estados Unidos Núm. 5.106.609. El agente acondicionador del cabello de silicona opcional, y los agentes suspensores opcionales para la silicona opcional, se describen con más detalle más adelante.

Los agentes acondicionadores del cabello de silicona no volátiles opcionales son típicamente insolubles en las composiciones de champú. Típicamente se mezclarán en la composición de champú para formar una fase discontinua de partículas insolubles, dispersas (también referidas como gotitas). Estas gotitas se suspenden típicamente con un agente suspensor opcional. La fase del agente acondicionador del cabello de silicona opcional puede ser un fluido de silicona y también puede comprender otros ingredientes, tales como resina de silicona, para mejorar la eficacia de depósito del fluido de silicona o potenciar el brillo del cabello especialmente cuando se utilizan agentes acondicionadores de silicona con un elevado índice de refracción (p. ej., por encima de aproximadamente 1,46) (p. ej., siliconas sumamente feniladas). La fase de agente acondicionador del cabello de silicona opcional puede comprender silicona volátil, silicona no volátil, o sus combinaciones. Típicamente, si se encuentran presentes siliconas volátiles, será accesorio su uso como disolvente o portador para las formas asequibles comercialmente de ingredientes materiales de silicona no volátiles, tales como gomas de silicona y resinas. Los agentes acondicionadores del cabello de silicona opcionales para su uso en las composiciones de champú tienen una viscosidad de 20 a 2.000.000 centistokes (1 centistoke igual a 1x10^{-6} m^{2}/s) en una realización, de 1.000 a 1.800.000 centistokes en otra realización, de 50.000 a 1.500.000 en una realización adicional y de 100.000 a 1.500.000 centistokes en otra realización adicional medido a 25ºC. Los fluidos de silicona opcionales incluyen aceites que son materiales de silicona vertibles que tienen una viscosidad de menos de 1.000.000 centistokes en una realización, entre 5 y 1.000.000 centistokes en otra realización y entre 10 y 100.000 centistokes en una realización adicional a 25ºC. Los aceites de silicona adecuados incluyen polialquilsiloxanos, poliaril-siloxanos, polialquilarilsiloxanos, copolímeros de poliétersiloxano, y sus combinaciones. También se pueden utilizar otros fluidos de silicona no volátiles que tienen propiedades acondicionadoras del cabello.

Los aceites de silicona opcionales incluyen polialquil- o poliaril-siloxanos que se ajustan a la siguiente fórmula:

: (R^{13})_{3}-Si-O-[-Si(R^{13})_{2}-O]_{x}-Si(R^{13})_{3}

donde R^{13} es un grupo alifático, preferiblemente alquilo o alquenilo, o arilo, R^{13} puede estar sustituido o no sustituido, y x es un número entero de 1 a aproximadamente 8.000. Los grupos R^{13} no sustituidos adecuados incluyen alcoxi, ariloxi, alcarilo, arilalquilo, arilalquiamino, y grupos alifáticos y arilo sustituidos con éter, sustituidos con hidroxilo, y sustituidos con halógeno. Los grupos R^{13} adecuados también incluyen aminas catiónicas y grupos amonio cuaternario.

Los grupos alifáticos o arilo sustituidos en la cadena de siloxano pueden tener cualquier estructura con tal que las siliconas resultantes permanezcan líquidas a la temperatura ambiente, sean hidrófobas, no sean irritantes, tóxicas ni nocivas de otro modo cuando se apliquen al cabello, sean compatibles con los otros componentes de las composiciones de champú, sean químicamente estables en condiciones de uso y almacenamiento normales, sean insolubles en las composiciones de champú de la presente memoria, y sean susceptibles de ser depositadas sobre el cabello y acondicionarlo. Los grupos R^{13} del átomo de silicio de cada unidad de silicona pueden representar los mismos o diferentes grupos. En una realización, dos grupos R^{13} representan el mismo sustituyente. En una realización los sustituyentes alquilo y alquenilo son grupos alquilo y alquenilo C_{1} a C_{5}. En otra realización de C_{1} a C_{4}, y en un aspecto adicional de C_{1} a C_{2}. Las porciones alifáticas de otros grupos que contienen alquilo, alquenilo o alquinilo (tales como alcoxi, alcarilo, y alquilamino) pueden ser cadenas lineales o ramificadas y tener de uno a cinco átomos de carbono en una realización, de uno a cuatro átomos de carbono en otra realización, de uno a tres átomos de carbono en una realización adicional y de uno a dos átomos de carbono en una realización adicional más. Como se ha comentado antes, los sustituyentes R^{13} de los mismos también pueden contener funcionalidades amino, p. ej., grupos amino, que pueden ser aminas primarias, secundarias o terciarias o grupos amonio cuaternario. Estos incluyen grupos mono-, di- y tri-alquilamino y alcoxiamino donde la longitud de la cadena de la porción alifática es preferiblemente como se ha descrito antes. Los sustituyentes R^{13} también pueden estar sustituidos con otros grupos, tales como halógenos (p. ej., cloruro, fluoruro, y bromuro), grupos alifáticos o arilo halogenados, e hidroxi (p. ej., grupos alifáticos sustituidos con hidroxi). Los grupos R halogenados adecuados incluyen, por ejemplo, grupos alilo tri-halogenados (preferiblemente flúor) tales como -R^{14}-C(F)_{3}, donde R^{14} es alquilo C_{1}-C_{3}. Los ejemplos de tales polisiloxanos incluyen polimetil-3,3,3 trifluoropropilsiloxano. Los grupos R^{13} adecuados incluyen metilo, etilo, propilo, fenilo, metilfenilo y fenilmetilo. Las siliconas ilustrativas son polidimetil-siloxano, polidietilsiloxano, y polimetilfenilsiloxano. Es especialmente preferido el polidimetilsiloxano. Otros grupos R^{13} adecuados incluyen metilo, metoxi, etoxi, propoxi, y ariloxi. Los tres grupos R^{13} de las caperuzas terminales de la silicona también pueden representar grupos iguales o diferentes. Los fluidos de polialquilsiloxano no volátiles que se pueden utilizar incluyen, por ejemplo, polidimetilsiloxanos. Estos siloxanos son asequibles, por ejemplo, de General Electric Company en sus series Viscasil R y SF 96, y de Dow Corning en su serie Dow Corning 200.

Los fluidos de polialquilarilsiloxano que se pueden utilizar, también incluyen, por ejemplo, polimetilfenilsiloxanos. Estos siloxanos son asequibles, por ejemplo, de General Electric Company como fluido de metilfenilo SF 1075 o de Dow Corning como 556 Cosmetic Grade Fluid. Los copolímeros de poliétersiloxano que se pueden utilizar incluyen, por ejemplo, un polidimetilsiloxano modificado con óxido de propileno (p. ej., Dow Corning DC-1248) aunque también se pueden utilizar óxido de etileno o mezclas de óxido de etileno y óxido de propileno. Las concentraciones de óxido de etileno y óxido de propileno deben ser suficientemente bajas para evitar la solubilidad en agua y su composición. Las siliconas sustituidas con alquilamino adecuadas incluyen aquellas que se ajustan a la siguiente estructura:

: HO-[-Si(CH_{3})_{2}-]_{x}O-[HO-Si(-(CH_{2})_{3}-NH-(CH_{2})_{2}-NH_{2})-O]_{y}-

donde x e y son números enteros. Este polímero también es conocido como "amodimeticona". Los fluidos de silicona catiónicos adecuados incluyen aquellos que se ajustan a la fórmula (III) (R_{1})_{a}G_{3-a}-Si-(SiG_{2})_{n}-(-OSiG_{b}(R_{1})_{2-b})_{m}-O-SiG_{3-a}(R_{1})_{a}, donde G se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, fenilo, hidroxi, alquilo C_{1}-C_{8} y preferiblemente metilo; a es 0 o un número entero que tiene un valor de 1 a 3, preferiblemente 0; b es 0 o 1, preferiblemente 1; la suma de n+m es un número de 1 a 2.000 y probablemente de 50 a 150, siendo n capaz de indicar un número de 0 a 1.999 y preferiblemente de 49 a 149 y siendo m capaz de indicar un número entero de 1 a 2.000 y probablemente de 1 a 10; R_{1} es un radical monovalente que se ajusta a la fórmula C_{q}H_{2q}L en la que q es un número entero que tiene un valor de 2 a 8 y L se selecciona entre los siguientes grupos:

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

: -N(R_{2})_{2}

: -N(R_{2})_{3}A^{-}

: -N(R_{2})CH_{2}-CH_{2}-NR_{2}H_{2}A^{-}

en los que R_{2} se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, fenilo, bencilo, un radical hidrocarbonado saturado, preferiblemente un radical alquilo que contiene de 1 a 20 átomos de carbono, y A es un ión haluro.

Una silicona catiónica ilustrativa correspondiente a la fórmula anterior es el polímero conocido como "trimetilsililamodimeticona", de formula:

: (CH_{3})_{3}-Si-[O-Si(CH_{3})_{2})]_{n}-[O-(CH3)Si((CH_{2})_{3}-NH-(CH_{2})_{2}-NH_{2})]_{m}-O-Si(CH_{3})_{3}

Otros polímeros catiónicos de silicona que se pueden utilizar en las composiciones de champú están representados por la fórmula:

: (R^{15})_{3}Si-O-[(R^{15})(R^{16}CH_{2}-CHOH-CH_{2}-N^{+}(R^{15})_{3}Q^{-})Si-O]_{r}-[Si(R^{15})_{2}-O]_{s}-Si-O-Si(R^{15})_{3}

donde R^{15} indica un radical hidrocarbonado monovalente que tiene de 1 a 18 átomos de carbono, preferiblemente un radical alquilo o alquenilo tal como metilo; R^{16} indica un radical hidrocarbonado, preferiblemente un radical alquileno C_{1} a C_{18} o un radical alquilenoxi C_{1} a C_{18}, y más preferiblemente C_{1} a C_{8}; Q' es un ión haluro, preferiblemente cloruro; r indica un valor estadístico medio de 2 a 20 en una realización y de 2 a 8, en otras realizaciones indica un valor estadístico medio de 20 a 200 en una realización y de 20 a 50 en otra realización. Un polímero preferido de esta clase es asequible de Union Carbide con el nombre "UCAR SILICONE ALE 56".

Otros fluidos de silicona opcionales son las gomas de silicona insolubles. Estas gomas son materiales de poliorganosiloxano que tienen una viscosidad a 25ºC mayor o igual a 1.000.000 de centistokes. Las gomas de silicona se describen en la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.152.416; Noll y Walter, Chemistry and Technology of Silicones, Nueva York: Academic Press 1968; y en General Electric Silicone Rubber Product Data Sheets SE 30, SE 33, SE 54 y SE 76. Las gomas de silicona tendrán típicamente un peso molecular medio ponderal de más de 200.000, generalmente entre 200.000 y aproximadamente 1.000.000, incluyendo sus ejemplos específicos polidimetilsiloxano, copolímero de (polidimetilsiloxano) (metilvinilsiloxano), copolímero de poli(dimetilsiloxano) (difenilsiloxano)(metilvinilsiloxano) y sus mezclas.

Otra categoría de agentes acondicionadores de fluido de silicona insolubles, no volátiles son las siliconas con índice de refracción elevado, que tienen un índice de refracción de al menos aproximadamente 1,46 en una realización, al menos aproximadamente 1,48 en otra realización, al menos aproximadamente 1,52 en una realización adicional y al menos aproximadamente 1,55 en otra realización adicional. El índice de refracción del fluido de polisiloxano será generalmente de menos de 1,70, típicamente menos de 1,60. En este contexto, el "fluido" de polisiloxano incluye aceites así como gomas.

El fluido de polisiloxano con un elevado índice de refracción incluye aquellos representados por la Fórmula general anterior, así como polisiloxanos cíclicos donde el sustituyente R de silicona se define como antes, y el número de unidades de repetición n es de 3 a 7 en una realización y de 3 a 5 en otra realización.

Los fluidos de polisiloxano con un elevado índice de refracción contienen una cantidad suficiente de sustituyentes R que contienen arilo para incrementar el índice de refracción hasta el nivel deseado, que se ha descrito antes. Además, R y n se deben seleccionar de manera que el material no sea volátil, como se a definido antes.

Los sustituyentes que contienen arilo contienen anillos de arilo de cinco y seis miembros alicíclicos o heterocíclicos, y sustituyentes que contienen anillos de cinco y seis miembros fusionados. Los propios anillos de arilo pueden estar sustituidos o no sustituidos. Los sustituyentes incluyen sustituyentes alifáticos, y también pueden incluir sustituyentes alcoxi, sustituyentes acilo, cetonas, halógenos (p. ej., Cl y Br), aminas, etc. Los grupos que contienen arilo ilustrativos incluyen arenos sustituidos y no sustituidos, tales como fenilo, y derivados de fenilo tales como fenilos con sustituyentes alquilo o alquenilo C_{1} a C_{5}, p. ej., alilfenilo, metilfenilo y etilfenilo, vinilfenilos tales como estirenilo, y fenilaquinos (p. ej. fenilalquinos C_{2} a C_{4}). Los grupos arilo heterocíclicos incluyen sustituyentes derivados de furano, imidazol, pirrol, piridina, etc. Los sustituyentes de anillo arílico fusionado incluyen, por ejemplo, naftaleno, cumarina, y purina.

En general, los fluidos de polisiloxano con un elevado índice de refracción tendrán un grado de sustituyentes que contienen arilo de al menos 15% en una realización, al menos 20% en otra realización, al menos 25% en una realización adicional, al menos 35% en otra realización adicional más, y al menos aproximadamente 50% en otra realización. Típicamente, aunque no se pretende limitar necesariamente la invención, el grado de sustitución con arilo será menor de 90%, más generalmente menor de 85%, preferiblemente de 55% a 80%.

Los fluidos de polisiloxano también se caracterizan por tensiones superficiales relativamente elevadas como resultado de su sustitución arílica. En general, los fluidos de polisiloxano de la presente memoria tendrán una tensión superficial de al menos aproximadamente 24 dinas/cm^{2}, típicamente al menos aproximadamente 27 dinas/cm^{2}. La tensión superficial, para los fines de la presente memoria se mide por medio de un tensiómetro de anillo Nouy de acuerdo con el Método del Ensayo de Dow Corning Corporate CTM 0461, 23 de Nov. de 1971. Los cambios en la tensión superficial se pueden medir de acuerdo con el método de ensayo anterior o de acuerdo con el Método de la ASTM D 1331.

Los fluidos de polisiloxano con un índice de refracción elevado ilustrativos tienen una combinación de sustituyentes fenílicos o derivados de fenilo (preferiblemente fenilo), con sustituyentes alquílicos, preferiblemente alquilo C_{1} a C_{4} (muy preferiblemente metilo), hidroxi, alquilamino C_{1} a C_{4} (especialmente -R^{17}NHR^{18}NH_{2} donde cada uno de R^{17} y R^{18} es independientemente alquilo C_{1} a C_{3}, alquenilo y/o alcoxi. Los polisiloxanos con un índice de refracción elevado son asequibles de Dow Corning Corporation (Midland, Michigan, EEUU), Huls America (Piscataway, N.J., EEUU), y General Electric Silicones (Waterford, N.Y., EEUU).

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Se prefiere utilizar siliconas con un elevado índice de refracción en disolución con un agente difusor, tal como una resina de silicona o un tensioactivo, para reducir la tensión superficial por medio de una cantidad suficiente para potenciar la diseminación y de ese modo potenciar el brillo (después de secar) del cabello tratado con la composición. En general, una cantidad suficiente del agente difusor para reducir la tensión superficial del fluido de polisiloxano con un elevado índice de refracción al menos en 5% en una realización, al menos en 10% en otra realización, al menos en 15% en un aspecto de una realización adicional, al menos aproximadamente en 20% en otra realización adicional más y al menos en 25% en otra realización. Las reducciones de la tensión superficial de la mezcla de fluido de polisiloxano/agente difusor pueden proporcionar un mayor aumento mejorado del brillo del
cabello.

Asimismo, el agente difusor reducirá preferiblemente la tensión superficial en al menos 2 dinas/cm^{2}.

La tensión superficial de la mezcla del fluido de polisiloxano y el agente difusor, en las proporciones presentes en el producto final, es de 30 dinas/cm^{2} o menos. Típicamente, la tensión superficial estará en el intervalo de 15 a 30. La razón en peso del fluido de polisiloxano altamente arilado con respecto al agente difusor estará, en general, entre 1000:1 y 1:1 en una realización, entre 100:1 y 2:1 en otra realización, entre 50:1 y 2:1 en una realización adicional, y de 25:1 a 2:1 en una realización adicional más. Cuando se utilizan tensioactivos fluorados, pueden resultar eficaces razones de polisiloxano:agente difusor particularmente elevadas debido a la eficacia de estos tensioactivos. De este modo se contempla que se puedan utilizar razones significativamente superiores a 1000:1.

Los fluidos de silicona ilustrativos para su uso en las composiciones de champú se describen en la Patente de los Estados Unidos Núm. 2.826.551, la Patente de los Estados Unidos Núm. 3.964.500, la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.364.837, la Patente Británica 849.433, y Silicon Compounds, Petrarch Systems, Inc. (1984).

Se pueden incluir resinas de silicona en el agente acondicionador de silicona. Estas resinas son sistemas de siloxano polimérico altamente entrecruzado. El entrecruzamiento es introducido por medio de la incorporación de silanos trifuncionales y tetrafuncionales con silanos monofuncionales o difuncionales, o ambos, durante la fabricación de la resina de silicona. Como es bien sabido en la técnica, el grado de entrecruzamiento que se requiere con el fin de producir una resina de silicona variará de acuerdo con las unidades de silano específicas incorporadas a la resina de silicona. En general, se considera que los materiales de silicona que tienen un nivel suficiente de unidades monoméricas de siloxano trifuncional y tetrafuncional (y por tanto, un nivel de entrecruzamiento suficiente) de manera que se secan dando una película rígida, o dura son resinas de silicona. La razón de átomos de oxígeno con respecto a átomos de silicio es indicativa del nivel de entrecruzamiento de un material de silicona concreto. Los materiales de silicona que tienen al menos aproximadamente 1,1 átomos de oxígeno por átomo de silicio serán generalmente resinas de silicona en la presente memoria. Preferiblemente, la razón de átomos de oxígeno:silicio es de al menos 1,2:1,0. Los silanos utilizados en la fabricación de resinas de silicona incluyen monometil-, dimetil-, trimetil-, monofenil-, difenil-, metilfenil-, monovinil-, y metilvinil-clorosilanos, y tetraclorosilanos, siendo lo más utilizados los silanos sustituidos con metilo. Las resinas preferidas son ofrecidas por General Electric como GE SS4230 y SS4267. Las resinas de silicona asequibles comercialmente serán suministradas generalmente en una forma disuelta en un fluido de silicona volátil o no volátil de viscosidad baja. Las resinas de silicona para su uso en la presente memoria deben ser suministradas e incorporadas a las presentes composiciones en esta forma disuelta, como resultará fácilmente evidente para los expertos en la técnica.

El material antecedente sobre siliconas que incluye secciones que comentan fluidos de silicona, gomas, y resinas, así como la fabricación de siliconas, se puede encontrar en la Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volumen 15, Segunda Edición, págs. 204-308, John Wiley & Sons, Inc., 1989.

Los materiales de silicona y las resinas de silicona en particular, pueden ser convenientemente identificados de acuerdo con un sistema de nomenclatura abreviado bien conocido por los expertos en la técnica como nomenclatura "MDTQ". En este sistema, se describe la silicona de acuerdo con la presencia de las diversas unidades monoméricas de siloxano que forman la silicona. En resumen, el símbolo M indica la unidad monofuncional (CH_{3})_{3}SiO_{5}; D indica la unidad difuncional (CH_{3})_{2}SiO; T indica la unidad trifuncional (CH_{3})SiO_{1.5}; y Q indica la unidad cuadri- o tetra-funcional SiO_{2}. Las primas de los símbolos de las unidades, p. ej. M', D', T', y Q' indican sustituyentes distintos de metilo, y deben ser específicamente definidas para cada aparición. Los sustituyentes alternativos típicos incluyen grupos tales como vinilo, fenilos, aminas, hidroxilos, etc. Las razones molares de las diversas unidades, ya sea en términos de subíndices del símbolo que indican el número total de cada tipo de unidad en la silicona (o una media de los mismos) ya sea como razones específicamente indicadas combinadas con el peso molecular completan la descripción del material de silicona en el sistema MDTQ. Las cantidades molares relativas superiores de T, Q, T' y/o Q' con respecto a D, D', M y/o M' en una resina de silicona son indicativas de niveles superiores de entrecruzamiento. Como se ha comentado antes, sin embargo, el nivel total de entrecruzamiento también puede ser indicado por la razón de oxígeno con respecto a silicio.

Las resinas de silicona ilustrativas para su uso en la presente memoria son resinas MQ, MT, MTQ, MDT y MDTD. En una realización el sustituyente de la silicona es metilo. En una realización, las resinas MQ tienen una razón M:Q que oscila de 0,5:1,0 a 1,5:1,0, y un peso molecular medio de 1000 a 10.000.

La razón en peso del fluido de silicona no volátil, que tiene el índice de refracción por debajo de 1,46, con respecto al componente de resina de silicona, cuando se utiliza, es de 4:1 a 400:1 en una realización, de 9:1 a 200:1 en otra realización, y de 19:1 a 100:1 en una realización adicional concretamente cuando el componente de fluido de silicona es un fluido de polidimetilsiloxano o una mezcla de fluido de polidimetilsiloxano y goma de polidimetilsiloxano como se ha descrito antes. En tanto que la resina de silicona forma parte de la misma fase en las presentes composiciones que el fluido de silicona, esto es, el acondicionador activo, la suma del fluido y la resina debe ser incluida en la determinación del nivel de agente acondicionador de silicona de la composición.

Las siliconas emulsionadas para su uso en champús para el cabello de la invención tendrán típicamente un tamaño medio de partícula de silicona en la composición de menos de 30 en una realización, menos de 20 en otra realización y menos de 10 micrometros en una realización adicional. En general, la reducción del tamaño de partícula de silicona tiende a mejorar el funcionamiento del acondicionador. En una realización de la invención, el tamaño medio de partícula de silicona de la silicona emulsionada en la composición es menor de 2 micrometros, e idealmente oscila de 0,01 a 1 micrometro. Las emulsiones de silicona que tienen un tamaño medio de partícula de silicona de <0,15 micrometros son denominadas generalmente micro-emulsiones. El tamaño de partícula se puede medir por medio de una técnica de dispersión de luz con láser, utilizando un 2600D Particle Sizer de Malvern Instruments. Las emulsiones de silicona adecuadas para su uso en la invención también son asequibles comercialmente en una forma pre-emulsionada. Los ejemplos de las emulsiones pre-formadas adecuadas incluyen emulsiones DC2-1766, DC2-1784, y micro-emulsiones DC2-1865 y DC2-1870, asequibles todas de Dow Corning. Estas son todas emulsiones/micro-emulsiones de dimeticonol. Las gomas de silicona entrecruzadas también son asequibles en una forma pre-emulsionada, que resulta ventajosa para facilitar la formulación. Un material ilustrativo es asequible de Dow Corning como DC X2-1787, que es una emulsión de goma de dimeticonol entrecruzada. Otro material ilustrativo es asequible de Dow Corning como DC X2-1391, que es una micro-emulsión de goma de dimeticonol entrecruzada. Las emulsiones pre-formadas de silicona con funcionalidad amino también son asequibles de proveedores de aceites de silicona tales como Dow Corning y General Electric. Son particularmente adecuadas las emulsiones de aceites de silicona con funcionalidad amino con tensioactivo no iónico y/o catiónico. Los ejemplos específicos incluyen Emulsión Catiónica DC929, Emulsión Catiónica DC939, Emulsión Catiónica, y las emulsiones no iónicas DC2-7224, DC2-8467, DC2-8177 y DC2-8154 (todas asequibles de Dow Corning). También se pueden utilizar mezclas de cualquiera de los tipos de siliconas anteriores. Son particularmente preferidas las siliconas con funcionalidad hidroxilo, las siliconas con funcionalidad amino y sus mezclas. Los ejemplos específicos de siliconas con funcionalidad amino adecuadas son los aceites de aminosilicona DC2-8220, DC2-8166, DC2-8466, y DC2-8950-114 (todos asequibles de Dow Corning), y GE 1149-75, (ex Siliconas de General Electric). Un ejemplo de un polímero de silicona cuaternaria útil en la presente invención es el material K3474, asequible de Goldschmidt, Alemania.

Las siliconas solubles en agua o dispersables en agua útiles en la composición de la presente invención contienen funcionalidad aniónica, funcionalidad catiónica, o funcionalidad no iónica. En una realización, las siliconas solubles en agua contienen una cadena principal de polisiloxano a la que se injerta al menos un radical aniónico. El radical aniónico puede ser injertado en un extremo terminal del esqueleto de polisiloxano, o ser injertado como un grupo lateral pendiente, o ambos. Por grupo aniónico se quiere significar cualquier radical hidrocarbonado que contiene al menos un grupo aniónico o al menos un grupo que puede ser ionizado a un grupo aniónico después de la neutralización por medio de una base. La cantidad de grupos hidrocarbonados de carácter aniónico que se injertan en la cadena de silicona se elije de manera que el correspondiente derivado de silicona sea soluble en agua o dispersable en agua después de la neutralización de los grupos ionizables con una base. Los derivados de silicona aniónicos se pueden seleccionar entre los productos comerciales existentes o se pueden sintetizar mediante cualquiera de los métodos conocidos en la técnica. Las siliconas no iónicas contienen unidades de la cadena lateral de óxido de alquileno (p. ej., óxido de etileno, óxido de propileno y sus combinaciones).

Las siliconas con grupos aniónicos pueden ser sintetizadas mediante reacción entre (i) un polisiloxano que contiene un hidrógeno silícico y (ii) un compuesto que contiene insaturación olefínica que también contiene un grupo funcional aniónico. Es ilustrativa de semejante reacción la reacción de hidrosililación entre poli(dimetilsiloxanos) que contienen uno o varios grupos Si-H y una olefina, CH_{2}=CHR, donde R representa un radical que contiene un grupo aniónico. La olefina puede ser monomérica, oligomérica o polimérica. Los compuestos de polisiloxano que contienen uno o varios grupos tio (-SH) reactivos pendientes también son adecuados para injertar un compuesto que contiene grupos aniónicos insaturados en el esqueleto de poli(siloxano).

De acuerdo con una realización de la presente invención, los monómeros aniónicos que contienen insaturaciones etilénicas se utilizan solos o combinados y se seleccionan entre ácidos carboxílicos insaturados lineales o ramificados. Los ácidos carboxílicos insaturados ilustrativos son ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, anhídrido maleico, ácido itacónico, ácido fumárico y ácido crotónico. Opcionalmente los monómeros pueden ser neutralizados parcial o totalmente con una base para formar una sal de metal alcalino, alcalinotérreo, y de amonio. Las bases adecuadas incluyen pero no están limitadas a los hidróxidos de metales alcalinos, alcalinotérreos (p. ej., sodio, potasio, litio, calcio) y amonio. Se observará que, de un modo similar, los segmentos de injerto oligomérico y polimérico formados a partir de los monómeros anteriores pueden ser post-neutralizados con una base (hidróxido de sodio, amoníaco acuoso, etc.) para formar una sal. Los ejemplos de los derivados de silicona que son adecuados para su uso en la presente invención se describen en las solicitudes de patente números EP-A-0.582.152 y WO 93/23009. Una clase ilustrativa de polímeros de silicona son los polisiloxanos que contienen una unidad de repetición representada por la siguiente estructura:

5

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donde G_{1} representa hidrógeno, alquilo C_{1} a C_{10} o un radical fenilo; G_{2} representa alquileno C_{1} a C_{10}; G_{3} representa un resto polimérico aniónico obtenido a partir de la polimerización de al menos un monómero aniónico que contiene insaturación etilénica; n es 0 o 1; a es un número entero que oscila de 1 a 50; y b es un número entero de 10 a 350. En una realización de la invención G_{1} es metilo; n es 1; y G_{2} es un radical propileno; G_{3} representa un radical polimérico obtenido de la polimerización de al menos un monómero insaturado que contiene un grupo ácido
carboxílico.

El contenido de grupos carboxilato en el polímero final oscila preferiblemente de 1 mol de carboxilato por 200 g de polímero a 1 mol de carboxilato por 5.000 g de polímero. El peso molecular medio numérico del polímero de silicona oscila preferiblemente de 10.000 a 1.000.000 y aún más preferiblemente de 10.000 a 100.000. Los monómeros insaturados ilustrativos que contienen grupos ácido carboxílico son ácido acrílico y ácido metacrílico. Además, al grupo ácido carboxílico que contiene monómeros, se le pueden copolimerizar ésteres alquílicos C_{1} a C_{20} de ácido acrílico o ácido metacrílico en el esqueleto polimérico. Los ésteres ilustrativos incluyen, pero no están limitados a, los ésteres etílicos y butílicos de ácido acrílico y metacrílico. Un polímero de silicona-acrilato asequible comercialmente es comercializado por 3M Company con la marca registrada Silicones "Plus" Polymer 9857C (VS80 Dry). Estos polímeros contienen un esqueleto de polidimetilsiloxano (PDMS) sobre el cual se injertan (por medio de un grupo tiopropileno) unidades repetitivas al azar de poli(ácido (met)acrílico) y éster butílico de poli(met)acrilato. Estos productos se pueden obtener convencionalmente mediante copolimerización de radicales entre polidimetilsiloxano funcionalizado con tiopropilo y una mezcla de monómeros que comprende ácido (met)acrílico y (met)acrilato de butilo.

Las composiciones para el cabello de acuerdo con una realización de la invención contienen los derivados de silicona solubles en agua definidos antes en un intervalo de peso de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 10% en una realización, de 0,1% a 5% en otra realización y de 2% a 3% en peso en otra realización adicional basándose en el peso total de la composición.

Se debe observar que en la estructura anterior las unidades de EO y PO pueden estar en estructuras al azar y en bloque.

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En otra realización las siliconas solubles en agua útiles en la práctica de la presente invención pueden ser los carboxilatos de silicona representados por las fórmulas:

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donde Me es metilo; R y R' se seleccionan independientemente entre metilo, -OH, -R^{7}, y -R^{9}-A' o -(CH_{2})_{3}-O-
(EO)_{a}-(PO)_{b}-(EO)_{c}-G con la condición de que ambos R y R' no sean metilo, -OH o k^{7}; R^{1} se selecciona entre alquilo inferior, CH_{3}(CH_{2})_{n}- o fenilo donde n es un número entero de 0 a 22; a, b, y c son números enteros que oscilan independientemente de 0 a 100; EO es -(CH_{2}CH_{2}O)-; PO es -(CH_{2}CH(CH_{3})O)-; o es un número entero que oscila de 1 a 200; q es un número entero que oscila de 0 a 1000; p es un número entero que oscila de 0 a 200; R^{7} es un grupo arilo, alquilo, aralquilo, alcarilo, o alquenilo de 1-40 carbonos; R^{8} es hidrógeno o R^{7} o C(O)-X donde X es un grupo arilo, alquilo, aralquilo, alcarilo, alquenilo de 1-40 carbonos, o una de sus mezclas; R^{9} es un grupo divalente seleccionado entre alquileno de 1-40 carbonos que puede estar interrumpido con un grupo arileno de 6 a 18 carbonos o un grupo alquileno que contiene una insaturación de 2 a 8 carbonos; A' y G se seleccionan independientemente
entre:

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donde R'' es un grupo divalente seleccionado entre alquileno de 1-40 carbonos que puede estar interrumpido con un grupo arileno de 6 a 18 carbonos o un grupo alquileno de 2 a 8 carbonos, y se selecciona preferiblemente entre -CH_{2}-CH_{2}-; -CH=CH-; -CH_{2}-CH(R^{7});

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8

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donde M es Na, K, Li, NH_{4}; o una amina que contiene grupos alquilo C_{1} a C_{10}, arilo C_{6} a C_{14} (p. ej., fenilo, naftilo), alquenilo C_{2} a C_{10}, hidroxilaquilo C_{1} a C_{10}, arilalquilo C_{7} a C_{24} o alcarilo C_{7} a C_{24};

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donde Me es metilo, R^{11} se selecciona entre alquilo inferior que tiene de uno a ocho átomos de carbono o fenilo, R^{12} es -(CH_{2})_{3}-O-(EO)_{x}-(PO)_{y}-(EO)_{z}-SO_{3}^{-}M^{+}; M es un catión y se selecciona entre Na, K, Li, o NH_{4}; x, y y z son números enteros que oscilan independientemente de 0 a 100; R^{13} es -(CH_{2})_{3}-O-(EO)_{x}-(PO)_{y}-(EO)_{z}-H; R^{14} es metilo o hidroxilo; a^{1} y c^{1} son números enteros que oscilan independientemente de 0 a 50; b^{1} es un número entero que oscila de 1 a 50;

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donde R^{21} es

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11

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Me es metilo, a^{2} es un número entero 0 a 200; b^{2} es un número entero de 0 a 200; c^{2} es un número entero de 1 a 200; R^{14} se define como antes; R^{22} se selecciona entre -(CH_{2})_{n}CH_{3} y fenilo; n es un número entero de 0 a 10; R^{23} es -(CH_{2})_{3}-O-(EO)_{x}^{1}-(PO)_{y}^{1}-(EO)_{z}^{1}-H; x^{1}, y^{1} y z^{1} son números enteros y se seleccionan independientemente de 0 a 20; e^{1} y f^{1} son 1 o 2 con la condición de que e+f = 3; M se selecciona entre H, Na, K, Li, o NH_{4}; y

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donde; Me es metilo; R^{30} y R^{32} son independientemente -CH_{3} o -(CH_{2})_{3}-O-(EO)_{a}^{3}-(PO)_{b}^{3}-(EO)_{c}^{3}-C(O)-R^{33}-C(O)-OH; con la condición de que R^{30} y R^{32} no son -CH_{3}; R^{33} se selecciona entre -CH_{2}-CH_{2}-; -CH=CH-; -CH_{2}-CH(R^{37});

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R^{37} es alquilo que tiene de 1 a 22 átomos de carbono; R^{31} se selecciona entre alquilo inferior (que tiene de 1 a 4 carbonos), CH_{3}(CH)_{n}^{1}- y fenilo; n^{1} es un número entero de 0 a 8; a^{3}, b^{3} y c^{3} son números enteros que oscilan independientemente de 0 a 20; EO es un residuo óxido de etileno -(CH_{2}CH_{2}-O)-;

PO es un residuo óxido de propileno -(CH_{2}CH(CH_{3})-O)-; o^{1} es un número entero que oscila de 1 a 200; q^{1} es un número entero que oscila de 0 a 500.

Los carboxilatos de silicona anteriores se describen con mayor detalle en la Patente de los Estados Unidos
5.296.625. Otra silicona adicional más son las siliconas que contienen múltiples sustituyentes aniónicos diferentes. Tales siliconas se pueden preparar haciendo reaccionar dos o más tipos de siliconas aniónicas ya descritas utilizando reacciones bien conocidas por los expertos en la técnica. La molécula resultante podría ser un híbrido de las siliconas de partida y podría, por lo tanto, contener múltiples tipos de grupos funcionales aniónicos. Las propiedades de la silicona se pueden optimizar de esta manera. Un tipo de reacción, la reacción de equilibrado de silicona, implica cargar un reactor con las materias primas, añadir un catalizador adecuado, mezclar con calor, y después neutralizar el catalizador. La química se comenta en Silicone in Organic, Organometallic and Polymer Chemistry (Michael Brook) - John Wiley and Sons, Nueva York, 2000, págs. 261-266.

Otras siliconas solubles en agua útiles en la invención son los polímeros de silicona cuaternarios. Estos polímeros tienen presente un grupo funcional nitrógeno cuaternario pendiente. Las siliconas están representadas por la siguiente fórmula:

(V)R'CH_{2}C(O)OR

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donde R es

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Me es metilo, a es un número entero de 0 a 200; b es un número entero de 0 a 200; c es un número entero de 1 a 200; R^{1} se selecciona entre -(CH_{2})_{n}CH_{3} y fenilo; n es un número entero de 0 a 10; R^{2} es -(CH_{2})_{3}-(OCH_{2} CH_{2})_{x}-(OCH_{2} CH(CH_{3}))_{y}-(OCH_{2} CH_{2})_{z}-OH; x, y y z son números enteros y se seleccionan independientemente de 0 a 20; R' está representado por las fórmulas:

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donde R^{3}, R^{4}, y R^{5} representan independientemente alquilo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono;

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donde R^{6} es alquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, R^{7} y R^{8} son independientemente metilo o etilo; n es un número entero de 1 a 5;

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donde R^{9} es alquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, y v es un número entero de 1 a 5. Tales siliconas se describen con mayor detalle en la Patente de los Estados Unidos 5.153.294.

Otras siliconas solubles en agua adecuadas están representadas por la siguiente fórmula:

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Me es metilo, a es un número entero de 0 a 200; b es un número entero de 0 a 200; c es un número entero de 1 a 200; R^{1} se selecciona entre -NH-(CH_{2})_{n}-NH_{2} o -(CH_{2})_{n}-NH_{2}, n es un número entero de 2 a 6; y x, es un número entero de 0 a 20.

La cantidad total de silicona incorporada a las composiciones de la invención depende del nivel de acondicionamiento deseado y del material utilizado. Una cantidad ilustrativa es de 0,01 a 10% en peso de la total composición aunque estas cantidades no son absolutas. La cantidad inferior se determina mediante el nivel mínimo para alcanzar el acondicionamiento y la cantidad superior por el nivel máximo para evitar que el cabello y/o la piel se vuelvan inaceptablemente grasos.

Cuando se incorpora la silicona como una emulsión pre-formada como se ha descrito antes, la cantidad de emulsión exacta dependerá por supuesto de la concentración de la emulsión, y se debe seleccionar para dar la cantidad deseada de silicona en la composición final.

Las composiciones de champú de la presente invención son sistemas acuosos que comprenden de 20% a 94% en una realización, de aproximadamente 50% a aproximadamente 90% en otra realización y de 60% a 85% en una realización adicional de agua en peso de la composición.

La composición de champú puede comprender adicionalmente un agente suspensor o espesante. Los agentes suspensores adecuados para tales materiales son bien conocidos en la técnica, e incluyen agentes suspensores o espesantes cristalinos y poliméricos.

Los agentes suspensores opcionales incluyen agentes suspensores cristalinos que pueden ser clasificados como derivados de acilo, óxidos de aminas de cadena larga, o sus combinaciones, cuyas concentraciones oscilan de 0,1% a 5,0% en una realización y de 0,5% a 3,0% en otra realización en peso de las composiciones de champú. Estos agentes suspensores se describen en la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.741.855. Estos agentes suspensores ilustrativos incluyen ésteres de ácidos grasos de etilenglicol que tienen preferiblemente de 12 a 22 átomos de carbono. Son más preferidos los estearatos de etilenglicol, tanto mono- como diestearatos, pero particularmente el diestearato que contiene menos de 7% de monoestearato. Otros agentes suspensores adecuados incluyen alcanolamidas de ácidos grasos, que tienen preferiblemente de 12 a 22 átomos de carbono cuyos ejemplos incluyen monoetanolamiduro de ácido esteárico, dietanolamiduro de ácido esteárico, monoisopropanol-amiduro de ácido esteárico y estearato de monoetanolamiduro de ácido esteárico. Otros derivados acilados de cadena larga incluyen ésteres de cadena larga de derivados de ácidos grasos de cadena larga que tienen de 12 a 22 átomos de carbono (p. ej., estearato de estearilo, palmitato de cetilo, etc.); ésteres de glicerilo (p. ej., diestearato de glicerilo) y ésteres de cadena larga (hidrocarbilo) de alcanolamidas de cadena larga (p. ej., diestearato de dietanolamiduro de estearamida, estearato de monoetanolamiduro de estearamida). Los derivados acilados de cadena larga (hidrocarbilo), los ésteres de etilenglicol de ácidos carboxílicos de cadena larga, los óxidos de aminas de cadena larga (hidrocarbilo), y las alcanolamidas de ácidos carboxílicos de cadena larga además de los materiales preferidos enumerados antes se pueden utilizar como agente suspensores. Por hidrocarbilo de cadena larga se quiere significar un radical hidrocarbilo que contiene de 8 a 22 átomos de carbono. Los grupos hidrocarbilo de cadena larga pueden ser seleccionados entre los radicales alquilo y alquenilo. Los grupos alquenilo pueden ser mono-insaturados o multi-insaturados. Otros derivados acilados de cadena larga adecuados para su uso como agentes suspensores incluyen ácido N,N-dihidrocarbil-amidobenzoico y sus sales solubles (p. ej., Na, K), concretamente las especies de ácido amidobenzoico N,N-di(hidrogenadas) C_{16}, C_{18} y de sebo de esta familia, que son asequibles comercialmente de Stepan Company (Northfield, III., USA).

Los ejemplos no limitantes de agentes poliméricos espesantes opcionales para su uso en la composición de champú incluyen polímeros de carboxivinilo, éteres de celulosa, poli(alcohol vinílico), polivinilpirrolidona, hidroxipropilalmidón y derivados de almidón, y goma xantana. Los agentes suspensores o espesantes se describen en la Patente de los Estados Unidos Núm. 2.798.053, la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.686.254, la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.788.006, y la Patente de los Estados Unidos Núm. 5.275.761.

Los ejemplos de los óxidos de amina de cadena larga adecuados para su uso como agentes suspensores incluyen óxidos de alquil(C_{16} a C_{22})dimetilamina, p. ej., óxido de estearildimetilamina.

Otros agentes suspensores adecuados incluyen goma xantana a concentraciones que oscilan de 0,3% a 3% en una realización y de 0,4% a 1,2% en otra realización en peso de las composiciones de champú. El uso de goma xantana como agente suspensor en las composiciones de champú que contienen silicona se describe, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.788.006. Las combinaciones de los derivados de acilo de cadena larga y goma xantana también se pueden utilizar como agente suspensor en las composiciones de champú. Estas combinaciones se describen en la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.704.272.

Otros agentes suspensores adecuados incluyen polímeros de carboxivinilo. Entre estos polímeros se prefieren los homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico entrecruzado con polialilsacarosa como se describe en la Patente de los Estados Unidos Núm. 2.798.053. Los comonómeros útiles incluyen pero no están limitados a ácido metacrílico, ésteres alquílicos C_{1} a C_{10} de ácido acrílico, ésteres alquílicos C_{1} a C_{10} de ácido metacrílico, y sus mezclas. Los ejemplos de estos polímeros incluyen Carbopol® de 934, 940, 941, y 956 carbómeros asequible de Noveon,
Inc.

Otros agentes suspensores adecuados incluyen aminas primarias que tienen un radical alquilo graso que tiene al menos 16 átomos de carbono, cuyos ejemplos incluyen palmitamina o estearamina, y aminas secundarias que tienen dos radicales alquilo grasos que tienen cada uno al menos 12 átomos de carbono, cuyos ejemplos incluyen dipalmitoilamina o di(sebo hidrogenado)amina. Otros agentes suspensores adecuados más incluyen amiduro de ácido ftálico de di(sebo hidrogenado), y copolímero de anhídrido maleico entrecruzado-metilviniléter.

Se pueden utilizar otros agentes suspensores adecuados en las composiciones de champú, incluyendo aquellos que pueden conferir una viscosidad de tipo gel a la composición, tales como polímeros solubles en agua o coloidalmente solubles en agua como éteres de celulosa (p. ej., metilcelulosa, hidroxibutilmetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxietil-etilcelulosa e hidroxetilcelulosa), poli(alcohol vinílico), polivinilpirrolidona, almidón y derivados de almidón, y otros espesantes, modificadores de la viscosidad, agentes gelificantes, etc. También se pueden utilizar mezclas de estos materiales.

Un componente adicional de las composiciones de champú de la invención es un poliéster de ácido graso de un poliol seleccionado entre polioles cíclicos, derivados de azúcares y sus mezclas. Por "poliol" se quiere significar un material que tiene al menos cuatro grupos hidroxilo. Los polioles utilizados para preparar el poliéster de ácido graso tienen típicamente de 4 a 12 en una realización, de 4 a 11 en otra realización y de 4 a 8 grupos hidroxilo en una realización adicional. Por "poliéster de ácido grado" se quiere significar un material en el que al menos dos de los grupos éster están anclados (independientemente uno de otro) a una cadena grasa (alquílica o alquenílica C_{8} a C_{22}). Para un material dado, los prefijos tales como "tetra-", "penta-" indican los grados medios de esterificación. Los compuestos existen en forma de una mezcla de materiales que oscilan entre el monoéster y el éster totalmente esterificado.

Los polioles cíclicos son los polioles preferidos utilizados para preparar el poliéster de ácido graso de la presente invención. Los ejemplos incluyen inositol, y todas las formas de sacáridos. Son particularmente preferidos, en particular, los monosacáridos y disacáridos.

Los ejemplos de los monosacáridos incluyen xilosa, arabinosa, galactosa, fructosa, sorbosa y glucosa.

Los ejemplos de los disacáridos incluyen maltosa, lactosa, celobiosa y sacarosa. La sacarosa es especialmente preferida. Los ejemplos de los derivados azúcar adecuados incluyen alcoholes de azúcares, tales como xilitol, eritritol, maltitol y sorbitol, y éteres de azúcares tales como sorbitán.

Los ácidos grasos utilizados para preparar el poliéster de ácido graso en la presente invención tienen de 8 a 22 átomos de carbono. Pueden ser ramificados o lineales, y saturados o insaturados. Los ejemplos de los ácidos grasos adecuados incluyen los ácidos caprílico, cáprico, láurico, mirístico, miristoleico, palmítico, palmitoleico, esteárico, 12-hidroxiesteárico, oleico, ricinoleico, linoleico, linolénico, araquídico, araquidónico, behénico, y erúcido. El ácido erúcico es particularmente preferido. Los radicales ácido graso mixtos de fuentes oleosas que contienen cantidades sustanciales de los ácidos grasos insaturados o saturados deseados se pueden utilizar como radicales ácido para preparar poliésteres de ácidos grasos adecuados para su uso en la composición para el tratamiento del cabello de la invención. Los ácidos grasos mixtos de los aceites deben contener al menos 30%, preferiblemente al menos 50% de los ácidos insaturados deseados. Por ejemplo, se pueden utilizar aceites de ácido graso de aceite de colza con elevado contenido de ácido erúcico en lugar de ácidos grasos insaturados C_{20} a C_{22} puros, y se pueden utilizar ácidos grasos de aceite de colza con elevado contenido de ácido erúcico endurecidos, esto es, hidrogenados, en lugar de ácidos grasos saturados C_{20} a C_{22} puros. Preferiblemente los ácidos grasos C_{20} y superiores, o sus derivados, p. ej. ésteres metílicos u otros ésteres alquílicos inferiores, se concentran, por ejemplo por destilación. Se pueden utilizar los ácidos grasos de aceite de núcleo de palma o aceite de coco como fuente de ácidos C_{8} a C_{12}, y los de aceite de semilla de algodón y aceite de soja como fuente de ácidos C_{16} a C_{18}.

Los ejemplos específicos de poliésteres de ácido graso adecuados son pentalaurato de sacarosa, tetraoleato de sacarosa, pentaerucato de sacarosa, tetraerucato de sacarosa, tetraestearato de sacarosa, pentaoleato de sacarosa, octaoleato de sacarosa, pentaseboato de sacarosa, trirrapeato de sacarosa, tetrarrapeato de sacarosa, pentarrapeato de sacarosa, triestearato de sacarosa y pentastearato de sacarosa, y sus mezclas. Son particularmente preferidos el pentaerucato de sacarosa y el tetraerucato de sacarosa. Estos materiales son asequibles comercialmente como Ryoto Sugar Esters asequibles de Mitsubishi Kasei Foods.

También resulta ventajoso si los grupos éster del poliéster de ácido graso se anclan independientemente a una cadena grasa (alquílica o alquenílica C_{8} a C_{22}) o una cadena alquílica corta (C_{2} a C_{8}) y en el cual la razón numérica de los grupos C_{8} a C_{22} con respecto a los grupos C_{2} a C_{8} en la molécula de poliéster de ácido graso oscila entre 5:3 a 3:5 en una realización, de 2:1 a 1:2 en otra realización y aproximadamente 1:1 en una realización adicional. El poliol utilizado para preparar semejante material es preferiblemente un sacárido, muy preferiblemente glucosa, siendo al menos cinco de los grupos hidroxilo. Estos productos están en los aceites principales y son de este modo fáciles de formular. Los ejemplos específicos son pentaésteres de glucosa donde 50% en número de los grupos éster son grupos acetilo y 50% en número de los grupos éster son grupos octanoilo, decanoilo o dodecanoilo respectivamente. La síntesis de este tipo de material se describe en el documento WO 98/16538. El poliéster de ácido graso se puede preparar mediante una variedad de métodos bien conocidos por los expertos en la técnica. Estos métodos incluyen la acilación del poliol cíclico o el sacárido reducido con un cloruro de ácido; la trans-esterificación del poliol cíclico o los ésteres de ácido graso de sacáridos reducidos utilizando una variedad de catalizadores; la acilación del poliol cíclico o el sacárido reducido con un anhídrido de ácido y la acilación del poliol cíclico o el sacárido reducido con un ácido graso. Las preparaciones típicas de estos materiales se describen en la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.386.213 y la Patente Australiana AU 14416/88.

La cantidad total de poliéster de ácido graso en las composiciones para el tratamiento del cabello de la invención es generalmente de 0,001 a 10% en peso en una realización, de 0,01 a 5% en otra realización y de 0,01 % a 3% en peso de la composiciones para el tratamiento del cabello total en una realización adicional.

Las composiciones de champú de la presente invención pueden comprender adicionalmente uno o más componentes opcionales conocidos para su uso en productos para el cuidado del cabello o el cuidado personal, siempre que los componentes opcionales sean físicamente y químicamente compatibles con el componente esencial descrito en la presente memoria, o no deterioren indebidamente de otro modo la estabilidad, estética o funcionamiento del producto. Las concentraciones de tales componentes opcionales oscilan típicamente e individualmente de 0,001% a 10% en peso de las composiciones de champú.

Los ejemplos no limitantes de los componentes opcionales para su uso en la composición de champú incluyen agentes anti-estáticos, agentes anti-caspa, agentes acondicionadores (aceites hirocarbonados, ésteres grasos distintos de los ésteres sintéticos descritos en la presente memoria, silicona), colorantes, disolventes o diluyentes orgánicos, agentes de perlescencia, reforzantes de la espuma, tensioactivos o co-tensioactivos opcionales (no iónicos, catiónicos) pediculocidas, agentes para el ajuste del pH, perfumes, conservantes, proteínas, agentes activadores de la piel, polímeros para estilismo, pantallas solares, vitaminas, y agentes para el ajuste de la viscosidad.

Las composiciones de esta invención pueden contener cualquier otro ingrediente utilizado normalmente en las formulaciones para el tratamiento del cabello. Estos otros ingredientes pueden incluir modificadores de la viscosidad, conservantes, agentes colorantes, polioles tales como glicerina y polipropilenglicol, agentes quelantes tales como EDTA, antioxidantes tales como acetato de vitamina E, fragancias, antimicrobianos y pantallas solares. Cada uno de estos ingredientes estará presente en una cantidad eficaz para satisfacer su propósito. Generalmente, estos ingredientes opcionales se incluyen individualmente a un nivel de hasta 5% en peso de la composición total.

Las composiciones de champú de esta invención también pueden contener coadyuvantes adecuados para el cuidado del cabello. Generalmente tales ingredientes están incluidos individualmente a un nivel de hasta 2% en peso de la composición total. Los coadyuvantes para el cuidado del cabello adecuados, son:

1. (i): nutrientes naturales de la raíz del cabello, tales como aminoácidos y azúcares. Los ejemplos de los aminoácidos adecuados incluyen arginina, cisteína, glutamina, ácido glutámico, isoleucina, leucina, metionina, serina y valina, y/o sus precursores y derivados. Los aminoácidos se pueden añadir individualmente, en mezclas, o en forma de péptidos, p. ej. di- y tripéptidos. Los aminoácidos también se pueden añadir en forma de un producto hidrolizado de proteína, tal como un producto hidrolizado de queratina o colágeno. Los azúcares adecuados son glucosa, dextrosa y fructosa. Estos se pueden añadir individualmente o, p. ej. en forma de extractos de frutas.

2. (ii): Agentes beneficiosos para la fibra capilar. Los ejemplos son: ceramidas, para humedecer la fibra y mantener la integridad de la cutícula. Las ceramidas son asequibles mediante extracción a partir de fuentes naturales, o en forma de ceramidas y pesudoceramidas sintéticas. Una ceramida preferida es Ceramide II, asequible de Quest. Las mezclas de ceramidas también son adecuadas, tales como Ceramides LS, asequible de Laboratories Serobiologiques. Ácidos grasos libres, para la reparación y la prevención del daño de la cutícula. Los ejemplos son los ácidos grasos de cadena ramificada tales como ácido -18-metileicosanoico y otros ácidos grasos de cadena lineal homólogos de esta serie tales como los ácidos esteárico, mirístico y palmítico, y los ácidos grasos insaturados tales como ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico y ácido araquidónico. Un ácido graso preferido es el ácido oleico. Los ácidos grasos pueden ser añadidos individualmente, en forma de mezclas, o en forma de combinaciones derivadas de extractos, p. ej., de lanolina. También se pueden utilizar mezclas de cualquiera de los ingredientes activos anteriores.

Las composiciones de champú de la presente invención comprenden el polímero de galactomanano catiónico desmenuzado o co-desmenuzado en mojado como agente acondicionador del cabello o coadyuvante de depósito derivado del procedimiento de la invención. La concentración del polímero acondicionador catiónico desmenuzado o co-desmenuzado en mojado de la composición de champú debe ser suficiente para proporcionar los beneficios acondicionadores deseados. Tales concentraciones oscilan generalmente de 0,025% a 3% en una realización, de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 2% en otra realización y de 0,1% a 1%, en peso de la composición de champú en una realización adicional.

El polímero acondicionador catiónico desmenuzado o co-desmenuzado en mojado de esta invención contiene radicales que contienen nitrógeno catiónico tales como radicales de amonio cuaternario o amino protonado catiónico. La aminas protonadas catiónicas pueden ser aminas primarias, secundarias, o terciarias (preferiblemente secundarias o terciarias), dependiendo de la especie concreta y del pH seleccionado de la composición de champú. Se puede utilizar cualquiera de los contraiones aniónicos asociados con los polímeros acondicionadores catiónicos con tal que los polímeros sigan siendo solubles en agua, en la composición de champú, o en una fase coacervada de la composición de champú, y con tal que los contraiones sean físicamente y químicamente compatibles con los componentes de la composición de champú o no deterioren indebidamente de otro modo el funcionamiento, la estabilidad o la estética del producto. Los ejemplos no limitantes de tales contraiones incluyen haluros (p. ej., cloro, flúor, bromo, yodo), sulfatos y metilsulfatos.

El radical que contiene nitrógeno catiónico del polímero catiónico está presente generalmente como sustituyente en todas, o más típicamente en algunas, de sus unidades monoméricas. De este modo, el polímero catiónico para su uso en la composición de champú incluye homopolímeros, copolímeros, terpolímeros, etcétera, de unidades monoméricas de amonio cuaternario o sustituidas con aminas catiónicas, opcionalmente combinados con monómeros no catiónicos referidos en la presente memoria como monómeros espaciadores. Los ejemplos no limitantes de tales polímeros se describen en CTFA Cosmetic Ingredient Dictionary, 3ª edición, editado por Estrin, Crosley, y Haynes, The Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association, Inc., Washington, D.C. (1982), cuya descripción se incorpora en la presente memoria como referencia.

El grupo que contiene nitrógeno catiónico estará presente generalmente como sustituyente de una porción de las unidades monoméricas totales del polímero catiónico. De este modo, cuando el polímero no es un homopolímero, puede contener unidades monoméricas no catiónicas espaciadoras. Estos polímeros se describen en CTFA Cosmetic Ingredient Directory, 3ª Edición. La razón de unidades monoméricas catiónicas a no catiónicas se selecciona para proporcionar un polímero que tiene una densidad de carga catiónica en el intervalo requerido.

Las composiciones de champú de la presente invención se utilizan de una manera convencional para limpiar y acondicionar el cabello o la piel. Una cantidad eficaz de la composición para limpiar y acondicionar el cabello o la piel se aplica al cabello o la piel; que ha sido preferiblemente mojada con agua, y después se enjuaga. Estas cantidades eficaces oscilan generalmente de aproximadamente 1 gm a aproximadamente 50 gm en una realización y de 1 gm a 20 gm en otra realización. La aplicación al cabello incluye típicamente hacer actuar la composición en el cabello de manera que la mayoría o todo el cabello estén en contacto con la composición.

Este método para limpiar y acondicionar el cabello y la piel comprende las etapas de: a) mojar con agua el cabello o la piel, b) aplicar una cantidad eficaz de la composición de champú al cabello o la piel, y c) enjuagar las zonas aplicadas de la piel o el cabello con agua. Estas etapas se pueden repetir tantas veces como se desee para lograr las ventajas de una limpieza y un acondicionamiento deseadas. Los polioles ilustrativos incluyen como polietilenglicoles, manitoles (otros alcoholes de azúcares) y polioxietilenalcoholes.

Los agentes abrillantadores dentífricos son normalmente materiales en polvo insolubles en agua finamente divididos con tamaños de partícula tales que pasan a través de un tamiz de malla 140 (tamaño de apertura: 140 micrometros), serie de Tamices Patrón de los Estados Unidos. En un aspecto de la invención, el tamaño de partícula oscila de aproximadamente 1 a aproximadamente 40 micrometros de diámetro, en otro aspecto de aproximadamente 2 a aproximadamente 20 micrometros de diámetro. Los ejemplos de los materiales en polvo insolubles en agua inorgánicos adecuados son fosfato dicálcico, fosfato tricálcico, metafosfato de sodio insoluble, sílice cristalina, sílice coloidal, aluminosilicatos complejos, hidróxido de aluminio (incluyendo alúmina trihidratada), fosfato de magnesio, carbonato de magnesio, carbonato de calcio, pirofosfato de calcio, bentonita, talco, silicato de calcio, aluminato de calcio, óxido de aluminio, silicato de aluminio y xerogeles de sílice, todos los cuales tienen actividad abrillantadora pero no son objetablemente abrasivos.

Los detergentes orgánicos sintéticos o los agentes tensioactivos que se pueden emplear en las presentes composiciones ayudan a emulsionar o dispersar de otro modo los componentes del dentífrico uniformemente y añaden su acción limpiadora al producto. En algunos casos, son germicidas y ayudan a la profilaxis. Aunque los materiales tensioactivos orgánicos utilizados pueden ser aniónicos, no iónicos, anfolíticos o catiónicos, generalmente se prefiere emplear, al menos como constituyente detersivo principal, material aniónico o no iónico o una de sus mezclas. Entre los aniónicos y los catiónicos, se ha encontrado normalmente que los aniónicos son superiores en la mayoría de las composiciones y una razón para semejante superioridad es su deseable acción formadora de espuma, además de su excelente capacidad limpiadora. Generalmente, los detergentes aniónicos incluirán grupos grasos o polialcoxi inferiores hidrófobos de cadena larga más grupos hidrófilos. Estos detergentes estarán normalmente en forma de sales, especialmente sales de metales alcalinos solubles en agua. Entre los detergentes aniónicos que son útiles se pueden nombrar los sulfatos de monoglicéridos de ácidos grasos superiores, los sulfatos de alquilo superiores, los arilsulfonatos de alquilarilo lineales superiores, los olefinosulfonatos superiores, los sulfoacetatos de alquilo superiores, las amidas aciladas alifáticas de compuestos de ácidos aminocarboxílicos alifáticos inferiores, poli(alcoxi inferior)sulfatos de alquilo superiores (de 3 a 100 grupos alcoxi) y jabones de ácidos grasos superiores. Normalmente, los grupos alquilo superiores tendrán de 10 a 18 o de 12 a 16 átomos de carbono, como tendrán las olefinas superiores, los grupos alifáticos serán alquilos, preferiblemente alquilos normales, y los grupos aromáticos serán benceno. Los ejemplos de tales materiales incluyen sales de sodio de monosulfatos de monoglicerídos de ácidos grasos de coco hidrogenados, laurilsulfato de sodio, tridecilbencenosulfonato de sodio lineal, N-laurilsarcosido de sodio y cocoato de sodio. Entre los detergentes no iónicos se encuentran aquellos que incluyen cadenas de óxidos de alquileno inferiores, p. ej., óxido de etileno, óxido de propileno, en los cuales las cadenas de óxido de etileno forman las porciones hidrófilas. Tales materiales son asequibles comercialmente con los siguientes nombres de fábrica Pluronic®, IgepaI®, Ucon®, Neodol® y Tergitoh®. En un aspecto de la invención, se emplean detergente Neodol 25-7 y detergente Neodol 45-11. Los detergentes adecuados adicionales se citan en el texto Surface Active Agents, Vol. II (1958), de Schwartz, Perry y Berch.

Además de los cuatro tipos principales de constituyentes de los dentífricos, cuyo agente gelificante todavía queda por comentar, se reconoce que están presentes en muchos dentífricos otros diversos materiales, incluyendo aromatizantes, agentes endurecedores de enamel, compuestos antibacterianos, compuestos astringentes, agentes precipitadores de proteína y mezclas efervescentes. Se puede emplear cualquiera de los materiales aromatizantes o edulcorantes adecuados en la formulación de un aroma para las composiciones de la presente invención. Los ejemplos de los constituyentes aromatizantes adecuados incluyen los aceites aromatizantes, p. ej., aceites de hierbabuena, menta, gaulteria, sasafrás, clavo, salvia, eucalipto, mejorana, canela, limón y naranja, así como salicilato de metilo. Los agentes edulcorantes adecuados incluyen sacarosa, lactosa, maltosa, sorbitol, ciclamato de sodio, dipéptidos de sacarina sódica de la Patente de los Estados Unidos Núm. 3.939.261 y sales de oxatiazina de la Patente de los Estados Unidos Núm. 3.932.606. El aroma y el agente edulcorante adecuados pueden comprender juntos de aproximadamente 0,01 a 5% o más de la composición.

Los agentes antinucleantes que contienen grupos fosfónicos han sido descritos en la técnica como componentes dentífricos. Son reconocidos por proporcionar propiedades anticálculos o antiplaquetarias deseables a la composición de pasta dental. Los agentes antinucleantes se describen las siguientes Patentes de los Estados Unidos: Patentes de los Estados Unidos Núms. 4.348.381; 4.224.309; y 4.224.308; 4.215.105; 4.183.915 4.177.258; 4.144.324; 4.143.128; 4.137.303; 4.123.512; 4.100.270. 4.098.880; 4.042.679; 4.064.164; 4.108.962; 4.108.961; 4.034.086; 3.988.443;
3.960.888; 3.941.772; 3.925.456; 3.959.458; 4.025.616; 3.937.807; y 3.934.002. La cantidad de agente antinucleante que se va a emplear en la composición puede oscilar de aproximadamente 0,01 a 10% en peso en un aspecto, de 0,1 a 5% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 1 a 3% en peso en un aspecto adicional basándose en el peso de la composición. Incluyen sales farmacéuticamente aceptables ácidas y no tóxicas (p. ej., de amonio y metales alcalinos, concretamente sal de sodio de ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico; ácido fosfonoacético; ácidos alquilendiaminotetrametilenfosfónicos que contienen de 1 a 10 grupos alquileno; polialquil-bis-(fosfonometilen)aminoácido; ácido 1,3-di-amino-alcano-1,1-difosfónico como se muestra en la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.064.164; ácido 3-amino-1-hidroxipropano-1,1-difosfónico; ácido azacicloalcano-2,2-difosfónico que contiene de 4 a 6 átomos de carbono en el anillo heterocíclico; ácido pirrolidono-5,5-difosfónico donde el heteroátomo N está sustituido con hidrógeno o un grupo alquilo que contiene de 1 a 6 átomos de carbono; ácido azacicloalcano-2,2-difosfónico donde el heteroátomo N está sustituido con hidrógeno o un grupo alquilo que contiene de 1 a 3 átomos de carbono y que contiene de 4 a 6 átomos de carbono en el anillo heterocíclico; 2-hidroxi-2-oxo-3-amino-3-fosfonil-5-oxo-1-aza-2-fosfa-cicloalcanos como se muestra en la Patente de los Estados Unidos Núm. 3.925.456; agentes anticálculos de la Patente de los Estados Unidos Núm. 3.959.458 tipificados por el ácido etano-1-hidroxi-1,1-difosfónico. Se prefieren las sales alquilendiaminotetrametilenfosfónicas, concretamente las sales de sodio de ácido etilendiamino-tetrametilenfosfónico.

El dentífrico puede contener un compuesto que proporciona al menos aproximadamente 100 ppm, de fluoruro, típicamente de aproximadamente 100 a 10.000 ppm, típicamente de aproximadamente 750 a 2.000 ppm. Los compuestos que proporcionan flúor incluyen fluoruro de sodio, fluoruro estannoso, fluoruro de potasio, sal sódica de fluoruro estannoso, hexafluorostannato de sodio, clorofluoruro estannoso, monofluorofosfato de sodio y fluoruros de aminas incluyendo sus mezclas. Muy típicamente de acuerdo con la presente invención se pueden emplear fluoruro de sodio, monofluorofosfato de sodio o una mezcla de monofluorofosfato de sodio y fluoruro de sodio.

El dentídrico puede contener preferiblemente fluoruro de sodio o monofluorofosfato de sodio o una mezcla de monofluorofosfato de sodio y fluoruro de sodio en una cantidad que proporcione aproximadamente de 100 a 10.000 ppm de flúor en un aspecto, aproximadamente de 750 a 2.000 ppm en otro aspecto, de aproximadamente 1.400 a 2.000 ppm en un aspecto adicional, y de 1.400 a 1.670 ppm en un aspecto adicional más. Deseablemente se utiliza un sistema de fluoruro binario de monofluorofosfato de sodio y fluoruro de sodio en el que aproximadamente 30 a 40% del flúor es proporcionado por el fluoruro de sodio.

El monofluorofosfato de sodio asequible comercialmente, Na_{2}PO_{3}F varía considerablemente de pureza. Se puede utilizar a cualquier nivel de pureza adecuado siempre que las impurezas no afecten adversamente a las propiedades deseadas. En general, el monofluorofosfato de sodio es deseablemente puro al menos en un 80%. Para mejores resultados, debe ser puro al menos en un 85%, y para los mejores resultados puro al menos en un 90%, estando compuesto el equilibrio principalmente por sub-productos de manufactura tales como fluoruro de sodio y sal de fosfato de sodio soluble en agua. Dicho de otro modo, el monofluorofosfato de sodio empleado debe tener un contenido de fluoruro total de más de 12% en un aspecto, y más de 12,7% en otro aspecto. Además, no debe tener un contenido de fluoruro de sodio de más de 1,5% y preferiblemente no más de 1,2%.

Se pueden incorporar otros materiales diversos a los dentífricos de esta invención. Sus ejemplos son agentes colorantes o blanqueantes, conservantes, tales como p-hidroxibenzoato de metilo o benzoato de sodio, estabilizantes, siliconas, compuestos de clorofila y materiales amoniacados tales como urea, fosfato de diamonio y sus mezclas. Estos coadyuvantes se incorporan en las presentes composiciones en una cantidad que no afecta adversamente a las propiedades y características deseadas y se seleccionan adecuadamente y se utilizan en cantidades convencionales.

Para algunas aplicaciones, será necesario incluir agentes antibacterianos en las composiciones de la presente invención. Los agentes antibacterianos típicos que se pueden utilizar en cantidades de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5%, preferiblemente de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 1,0%, en peso de la composición de dentífrico incluyen N^{1}-4(clorobencil)-N^{5}-(2,4-diclorobencil)biguanida; p-clorofenilbiguanida; 4-clorobenzhidrilbiguanida; 4-clorobenzhidrilguanilurea; N-3-lauroxipropil-N^{5}-p-clorobencilbiguanida; 1,6-di-p-clorofenilbiguanidohexano; dihidrocloruro de 1-(laurildimetilamonio)-8-(p-clorobencildimetilamonio)-octano; 5,6-dicloro-2-guanidinobenzimidazol; N^{1}-p-clorofenil-N^{5}-laurilbiguanida; 5-amino-1,3-bis(2-etilhexil)-5-metilhexahidropirimidina; y sus sales de adición de ácido no tóxicas.

Los dentífricos deben tener un pH factible para su uso. Es particularmente deseable un intervalo de pH de 5 a 9. Se pretende que la referencia al pH sea directamente la determinación del pH del dentífrico. Si se desea, se pueden añadir materiales tales como ácido benzoico, o cítrico para ajustar el pH de 5,5 a 6,5.

La consistencia cremosa o de gel típica de los dentífricos es conferida por un agente gelificante o aglutinante, que a veces tiene un suplemento de espesante no gelificante. Muchas combinaciones de agentes gelificantes tales como materiales celulósicos, derivados de algas marinas, y xantano pueden ser desmenuzados simultáneamente con masas harinosas de poligalactomanano de acuerdo con el procedimiento de la invención para formar un agente espesante que satisfaga los criterios para espesar las formulaciones para pasta de dientes.

La goma xantana es un producto de fermentación preparado por la acción de la bacteria del género Xanthomonas sobre los carbohidratos. Se ha informado en la literatura de cuatro especies de Xanthomonas, viz X. campetris. X. phaseoli, X. malvocearum, y X. carotae que son los procedimientos para elaborar la goma más eficientes. Aunque la estructura química exacta no está determinada, generalmente se acepta que es un heteropolisacárido con un peso molecular de varios millones. Contiene D-glucosa, D-manosa, y ácido D-glucurónico a una razón molar de 2,8:3,2,0. La molécula contiene 4,7% de acetilo y aproximadamente 3% de piruvato. La configuración de la estructura química propuesta se puede encontrar en McNeely y Kang, Industrial Gums, ed. R. L. Whistler, CH XXI, 2ª Edición, Nueva York, 1973. El procedimiento de crecimiento, aislamiento y purificación de la goma xantana también se encuentra en esa publicación. Se encuentra una descripción adicional de la goma xantana en Manufacturing Chemist, Mayo 1960, págs. 206-208 (incluyendo la mención en la página 208 al uso potencial de las gomas allí descritas para formular pastas dentales).

También se pueden utilizar carboximetilcelulosa de sodio, hidroxietilcarboxietilcelulosa, polivinil-pirrolidona, goma de tragacanto, hidroxipropilmetil-celulosa, metilcelulosa, almidón, glicolato de almidón, poli(alcohol vinílico), alginato de sodio, goma de semilla de algarrobo y polímeros hidroxivinílicos coloidales hidrófilos, tales como carbómero Carbopol®, para espesar las formulaciones de pasta dental.

No solamente son útiles en el procedimiento de la invención los carragenanos asequibles comercialmente, tales como las mezclas de las sales de sodio de carragenanos lambda y kappa, otras sales de carragenano, tales como las sales de calcio, potasio, y sodio de carragenanos lambda, kappa e iota, así como varias de sus mezclas se utilizan con éxito. Debido a que el carragenano kappa produce un gel, mientras el carragenano lambda no gelifica (en lugar de eso espesa), los geles más firmes requieren una proporción principal del tipo kappa o iota o sus mezclas. Puesto que el carragenano kappa gelifica muy eficazmente con iones potasio y el carragenano iota gelifica muy eficazmente con iones calcio, es deseable utilizar uno u otro carragenano cuando se encuentran presentes iones potasio o iones calcio en la formulación de pasta dental. Normalmente, la pasta dental u otro medio cosmético estarán a un pH neutro o alcalino, o estará cerca de la neutralidad, si es ácido. Los pH ácidos, y especialmente los pH fuertemente ácidos, tienden a hidrolizar las soluciones de carragenano, aunque cuando están en estado gelificado, se considera generalmente que son estables si están en forma kappa o iota (la lambda hidroliza y no gelifica). El peso molecular de los carragenanos estará normalmente en el intervalo de 5.000 a aproximadamente 500.000, estando la mayoría de los empleados comercialmente en el intervalo de aproximadamente 100.000 a 500.000. Las temperaturas de transición gel-sol para los carragenanos varían dependiendo del carragenano concreto o de la mezcla de carragenanos y de la composición del medio en el que está presente. De este modo, para un 1% de carragenano kappa en agua, la temperatura de gelificación se puede aumentar de aproximadamente 5ºC a tanto como 60ºC aumentando el contenido de ión potasio de 0 a aproximadamente 1%. De un modo similar, con respeto al carragenano iota, un incremento en el contenido de ión calcio de 0 a 1% puede incrementar la temperatura de gelificación de aproximadamente 44ºC a 72ºC. La gelificación del carragenano kappa se efectúa normalmente calentando a una temperatura de aproximadamente 70ºC o más, seguido de enfriamiento, formándose habitualmente un gel firme a una temperatura entre 45ºC y 65ºC, que se vuelve a reblandecer cuando la temperatura se eleva de 10ºC a 20ºC por encima de la temperatura de enfriamiento. Cuando se mezcla carragenano lambda con carragenano kappa, se ha encontrado que en las composiciones dentífricas descritas, el punto de gel-sol puede estar en el intervalo de 45ºC a 49ºC. Si esta temperatura no da como resultado una transición gel-sol, se puede obtener una mejora de la viscosidad del producto calentándolo a esta temperatura, o superior. Una mezcla de carragenano ilustrativa se vende bajo el nombre comercial Viscarin® GMC pero también serán aplicables otros productos comerciales, tales como Gelcarin® HWG, SeaGel® GH, Gelcarin DG, Gelcarin SI, SeaKem® 5, Seaspen® PF, Seaspen IN, Gelcarin LMR, Gelcarin MMR, Gelcarin HMR, Gelcarin MAC, Gelcarin MIF, SeaKem C, SeaKem D, SeaKem 9 y SeaKem FL 2. Estos productos se encuentran disponibles en Marine Colloids Division of FMC Corporation y se encuentran descripciones más detalladas de estos productos en Monograph No. 1 of Marine Colloids, Inc. y Boletín Técnico titulado Technical Seminar Notes, publicado por Marine Colloids Division of the FMC Corporation, Springfield, N.J. 07081.

En las presentes formulaciones de pasta dental, la proporción de hidrocoloides desmenuzados o co-desmenuzados en mojado utilizados estará normalmente en el intervalo de 0,1 a 5% en peso de la composición total. Cuando los hidrocoloides desmenuzados o co-desmenuzados en mojado de la presente invención se utilizan junto con otros agentes gelificantes o modificadores de la reología, los hidrocoloides desmenuzados o co-desmenuzados en mojado formarán al menos el 20% del total del agente gelificante presente en la formulación de pasta dental. La cantidad total de agente gelificante presente no será mayor de 5% de la pasta dental en peso. Normalmente, cuando se utilizan hidrocoloides desmenuzados o co-desmenuzados en mojado como agente espesante, la pasta dental comprenderá aproximadamente de 10 a 70 o 75% del agente abrillantador particulado, de 0,2 a 3% de hidrocoloides desmenuzados o co-desmenuzados en mojado, de 0,2 a 20% de agente espumante, de 2 a 50% de alcohol polihidroxilado y de 5 a 50% de agua. Los coadyuvantes adicionales, si están presentes, no formarán más del 20% en peso en un aspecto, no más del 10% en peso en otro aspecto, y no más del 5% en peso en un aspecto adicional de la composición de pasta dental. En algunas preparaciones de pasta dental es posible eliminar por completo el alcohol polihidroxilado, y en otras formulaciones se puede minimizar el contenido de agua. No obstante, estarán presentes como vehículo o bien agua o bien alcohol polihidroxilado y preferiblemente una mezcla de ambos. Asimismo, para un buen calentamiento con microondas debe estar presente algún material dieléctrico, tal como agua u otra sustancia polar y altamente dieléctrica. Para los fines de la presente invención el agua es un componente del producto muy deseable.

Para las composiciones de pasta dental acuosas, las proporciones de los componentes son de 40 a 60% en peso de agente abrillantador, de 0,5 a 2% en peso de hidrocoloides desmenuzados o co-desmenuzados en mojado (o mezcla espesante), de 0,2 a 10% en peso de un agente espumante o detergente, de 5 a 35% en peso de alcohol polihidroxilado, y de 8 a 30% en peso de agua. Para las composiciones de dentífrico de tipo gel las proporciones pueden ser de 10 a 50% en peso de agente abrillantador, de 0,5 a 2% en peso de hidrocoloides desmenuzados o co-desmenuzados en mojado, de 5 a 15% en peso de un agente espumante o detergentes, de 30 a 75% en peso de alcohol polihidroxilado y de 10 a 30% en peso de agua. El contenido de coadyuvante para ambas formulaciones de pasta dental puede oscilar de 0,5 a 5% en peso de la composición, oscilando los agentes aromatizantes de 0,5 a 2,5% en peso de la composición. Cuando se encuentra presente cloroformo, como medio aromatizante o coadyuvante de depuración, éste puede constituir un 1 a 5% en peso adicional del producto. Cualquier otro coadyuvante presente no excederá normalmente del 5% en peso del peso del producto total. Los métodos para la fabricación de los dentífricos de esta invención se describen en las Patentes de los Estados Unidos Núms. 3.711.604 y 3.840.657. Los dentífricos son fabricados comúnmente mediante un procedimiento en frío, p. ej., a aproximadamente 25ºC, o mediante un procedimiento en caliente, p. ej., a aproximadamente 60ºC.

Fijadores para el Cabello

Los polímeros catiónicos desmenuzados y co-desmenuzados en mojado de esta invención son aditivos adecuados para la formulación de formulaciones fijadoras del cabello, tales como pulverizaciones para el cabello en aerosol y no aerosol, fijador firme en rocío "spritz", gel, gel para pulverización, espuma, cremas de estilismo, relajantes del cabello, y similares. Puesto que los polímeros son solubles en mezclas de agua y alcohol, son adecuados para la formulación de formulaciones fijadoras de compuestos orgánicos volátiles reducidos (VOC). Los copolímeros pueden ser utilizados para preparar 80%, 55%, 30%, o menos VOC, y formulaciones sin alcohol.

En particular, los polímeros catiónicos de esta invención se diseñan para proporcionar una combinación de retención del estilo del cabello de larga duración a una humedad elevada, sensación natural, fácil peinado del cabello, descamación reducida, no acumulación de residuos, y buenas propiedades de peinado y repeinado del cabello. Son buenos formadores de película, lavables con agua y champú.

Las formulaciones que incorporan los polímeros catiónicos desmenuzados y co-desmenuzados en mojado pueden ser liberados de soluciones, dispersiones, o emulsiones acuosas o hidro-alcohólicas. Los polímeros se pueden disolver en agua, mezclas de agua-etanol o de agua-disolvente dispersando los polímeros catiónicos desmenuzados y co-desmenuzados en mojado en el disolvente y ajustando el pH con una base orgánica o inorgánica entre pH 3 y pH 12. Un intervalo de pH ilustrativo es de 5,0 a 9,0. En este intervalo de pH, se pueden preparar soluciones acuosas claras de los polímeros catiónicos desmenuzados y co-desmenuzados en mojado.

Al preparar composiciones para el estilismo del cabello que incorporan los polímeros catiónicos desmenuzados y co-desmenuzados en mojado, el polímero, ya sea en polvo o en forma líquida, se combina con un sistema disolvente, o con un sistema disolvente/propelente. Preferiblemente, los polímeros catiónicos desmenuzados y co-desmenuzados en mojado comprenden entre aproximadamente 0,01 y 20% en peso del peso total de la composición, más preferiblemente entre 0,5 y 10% en peso. El sistema disolvente incluye preferiblemente agua y un disolvente orgánico. Los disolventes orgánicos adecuados incluyen alcoholes, glicoles y cetonas, tales como etanol, isopropanol, acetona, dioximetano, o metiletilcetona, propilenglicol, hexilenglicol, y butilenglcol. Para las composiciones con bajo contenido de VOC, el sistema disolvente incluye al menos del 20 al 50 por ciento en peso de agua, y opcionalmente hasta un 100% de agua. Preferiblemente no se utiliza más de aproximadamente 25 por ciento en peso del disolvente orgánico.

Las composiciones para el estilismo del cabello pueden estar en forma de una pulverización en aerosol o no en aerosol, una espuma, gel, o loción para fijar el cabello. Las composiciones pueden contener hasta un 60 por ciento en peso en un aspecto de la invención o hasta 35 por ciento en peso de gases licuados en otro aspecto. Los propelentes típicos incluyen éteres, gases comprimidos, hidrocarburos halogenados e hidrocarburos. Los propelentes ilustrativos son éter dimetílico, nitrógeno, aire o dióxido de carbono, propano, butano, y 1,1-difluoroetano comprimidos. Opcionalmente, el disolvente puede actuar como propelente.

Las composiciones pueden incluir adicionalmente otros materiales o aditivos de formulación, tales como fragancias, conservantes, tintes y otros colorantes, plastificantes, emulsionantes, acondicionadores, neutralizadores, alisadores, lubricantes, penetrantes, absorbentes de UV, y similares. Las espumas, de acuerdo con la presente invención, pueden comprender de aproximadamente 0,25 a 6 por ciento en peso en un aspecto, y de 0,25 a 3 por ciento en peso en otro aspecto, de un emulsionante. El emulsionante puede ser no iónico, catiónico, aniónico, o anfotérico.

Los aditivos de formulación para los fijadores del cabello son aquellos utilizados típicamente en la formulación productos para el cabello, la piel y las uñas, incluyendo agentes acondicionadores tales como silicona como se ha descrito previamente.

Otro agente acondicionador particularmente adecuado que puede ser incluido en la composición de la presente invención es un hidrocarburo volátil, tal como un hidrocarburo que incluye de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 átomos de carbono, que tiene suficiente volatilidad para volatilizarse lentamente del cabello tras la aplicación de la composición coadyuvante del peinado en aerosol o no aerosol. Los hidrocarburos volátiles proporcionan esencialmente los mismos beneficios que los agentes acondicionadores de silicona. Un compuesto hidrocarbonado volátil ilustrativo es un hidrocarburo alifático que incluye de aproximadamente 12 a aproximadamente 24 átomos de carbono, y que tiene un punto de ebullición en el intervalo de aproximadamente 100ºC a aproximadamente 300ºC. Los ejemplos de los hidrocarburos volátiles útiles en la composición de la presente invención son los compuestos asequibles comercialmente vendidos con el nombre de fábrica PERMETHYL 99A y PERMETHYL 101A, asequibles de Permethyl Corporation, Frazer, PA. Un compuesto hidrocarbonado volátil es útil en la composición de la presente invención ya sea solo, combinado con otro hidrocarburo volátil, o combinado con una silicona volátil. Los ejemplos de otros agentes acondicionadores insolubles en agua adecuados que se pueden incorporar a la composición coadyuvante del peinado acuosa en aerosol o no aerosol de la presente invención incluyen los siguientes: copolímeros de polieterpolisiloxano; copolímeros de polidimetilpolisiloxano-acetato dimetilamonio; alcoholes de lanolina acetilados; cloruros de dimetildialquilamonio; cloruros de alquildimetil-bencilamonio modificados; óxido de laurildimetilamina; cloruro de estearildimetilbencilamonio; un extracto de esterol o ésteres de esterol derivado de lanolina; un producto concentrado de alcohol de lanolina; un éster isopropílico de ácidos grasos de lanolina; productos concentrados de aminoácidos ricos en azufre; éster isopropílico de ácidos grasos de lanolina; cloruro de estearildimetilbencilamonio; cloruro de cetiltrimetil-amonio; cloruro de oleildimetilbencilamonio; alcohol oleílico; alcohol estearílico; cloruro de estearil-dimetilbencilamonio; acetato de estearamidopropildimetil-miristilo; un ácido graso de poliol; una amidoamina grasa; cloruro de hidroxipropiltrimonio de guar; alcohol cetil/estearílico; proteína cuaternarizada; derivados proteicos de queratina; isoestearamidopropil-dimetilamina; estearamidopropildimetilamina; bromuro de cetrimonio; bromuro de mirtrimonio; cloruro de estearalconio; cloruro de cetiltrimetilamonio; cloruro de laurilpiridinio; fosfato de tris(oligoxietil)alquil-amonio; una silicona con funcionalidad amínica; cloruro de lapirio; éster isopropílido de ácidos lanólicos; aceite de ricino etoxilado (30); alcohol de lanolina acetilado; fracción de alcohol graso de lanolina; una mezcla de aceite mineral y alcohol de lanolina; ésteres de elevado peso molecular de lanolina; Quatemium-75; copolímero de vinilpirrolidona/metacrilato de dimetilaminoetilo; cloruro de alquiltrimetilamonio; aducto de 5 moles de óxido de etileno de esterol de soja; aducto de 10 moles de óxido de etileno de esterol de soja; éster de ácido esteárico de metilglucósido etoxilado (20 moles); sal de sodio de ácido poli-hidroxicarboxilico; lanolina hidroxilada; lactato de cocoamidopropildimetilamina; propionato de cocoamidopropildimetilamina; lactato de cocoamidopropilmorfolina; lactato de isoestearamido-propildimetilamina; lactato de isoestearamidopropil-morfolina; lactato de oleamidopropildimetilamina; lactato de linoleamidopropildimetilamina; lactato de estearamidopropildimetilamina, mezcla de monoestearato de etilenglicol y propilenglicol; lactato de estearamidopropildimetilamina; MEA acetamida; MEA lactamida; MEA estearamida; cloruro de behenalconio; mezcla de metosulfato de beheniltrimetilamonio y alcohol cetearílico; alcohol cetearílico; cloruro de isoestearamidopropalconio; cloruro de linoleamidopropalconio; cloruro de oleildimetilbencil-amonio; metosulfato de imidazolinio de sebo; cloruro de estearildimetilbencilaminio; metosulafo de estearil-trimonio; alcoholes de cadena larga etoxilados y propoxilados mixtos; lactato de estearamidopropil-dimetilamina; óxido de polonitomina; óxido de oleamina; óxido de estearamina; etosulfato de etildimonio de soja; cloruro de hidroxipropilbislauril-dimonio; cloruro de hidroxipropilbiscetil-dimonio; cloruro de hidroxipropil-bisestearildimonio; cloruro de hidroxipropilbisbehenil-dimonio; etosulfato de ricinolamidopropiletildimonio; cloruro de olealconio; cloruro de estearalconio; N-(3-isoestearamidopropil)-N,N-dimetilamino-glicolato; N-(3-isoestearamidopropil)-N,N-dimetilamino-gluconato; queratina animal hidrolizada; queratina animal hidrolizada con etilo; cloruro de estearilamonio; estearamidoetil-dietilamina; cocoamidopropildimetilamina; lauramidopropil-dimetilamina; oleamidopropil-dimetilamina; palmitamidopropildimetilamina; lactato de estearamidopropildimetilamina; aceite de aguacate; aceite de almendra dulce, aceite de semilla de uva; aceite de yoyoba; aceite de núcleo de albaricoque; aceite de sésamo; aceite de cártamo híbrido; aceite de germen de trigo; lactato de cocamidoamina; lactato de ricinolamido-amina; lactato de estearamidoamina; lactato de estearamidomorfolina; lactato de isoestearamidoamina; lactato de isoestearamidomorfolina; lactato de germamido-dimetilamina de trigo; behenamidopropilbetaína; ricinolamidopropilbetaína; óxido de germamidopropil-dimetilamina de trigo; sal disódica de sulfosuccinato de isoestearaimido-MEA; sal disódica de sulfosuccionato de oleamido-PEG-2; sal disódica de sulfosuccinato de oleamido-MEA; sal disódica de ricinoleil-MEA; sal disódica de sulfosuccinato de germamido-MEA de trigo; sal disódica de sulfosuccinato de germamido-PEG-2 de trigo; cloruro de estearalconio; cloruro de estearildimetil-bencilo; estearamido-amina; estearamido-morfolina; isoestearamidoamina; isoestearamidomorfolina; mono y diesteraratos de polietilenglicol (400); silicato de calcio sintético; alcanolamida isoestearica; ésteres etílicos de proteína animal hidrolizada; combinación de alcoholes cetílicos y estearílicos con alcoholes cetílicos y estearílicos etoxilados; amidoaminas; poliamidoaminas; palmitilamidobetaína; alcoholes de lanolina propoxilados (1 a 20 moles); isoestearamida DEA; y proteína de colágeno hidrolizado. Cuando se incluyen uno o más de estos agentes acondicionadores insolubles en agua en la composición de la presente invención en una cantidad de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 10% del peso total de la composición, la composición también puede incluir un agente suspensor para el agente acondicionador, en una cantidad de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 10%, del peso total de la composición. El agente suspensor concreto no es crítico y puede ser seleccionado entre cualquiera de los materiales conocidos para suspender en agua los líquidos insolubles en agua. Los agentes suspensores adecuados son por ejemplo, ácido diestearilftalámico; alcanolamidas de ácidos grasos; ésteres de polioles y azúcares; polietilenglicoles; alquilfenoles etoxilados o propoxilados; alcoholes grasos etoxilados o propoxilados; y los productos de condensación de óxido de etileno con amidas de cadena larga. Estos agentes suspensores, así como otros numerosos no citados en la presente memoria, son bien conocidos en la técnica y se describen de forma completa en la literatura, tal como McCutcheon's Detergents and Emulsifiers, 1989 Annual, publicado por McCutcheon Division, MC Publishing Co. También está opcionalmente incluida una alcanolamida no iónica en una cantidad de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 5% en peso en las composiciones coadyuvantes del peinado que incluyen un agente acondicionador para proporcionar una emulsión excepcionalmente estable de agentes acondicionadores insolubles en agua y para ayudar al espesamiento y la estabilidad de la espuma. Se pueden utilizar otros agentes suspensores y espesantes útiles en lugar de las alcanolamidas tales como alginato de sodio; goma guar; goma xantana; goma arábiga; derivados de celulosa, tales como metilcelulosa, hidroxibutilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y carboximetilcelulosa; y diversos espesantes poliméricos sintéticos, tales como derivados de ácido poliacrílico. Las alcanolamidas adecuadas incluyen, pero no están limitadas a, aquellas conocidas en la técnica de las formulaciones para el cuidado del cabello, tales como cocoamida monoetaolamida (MEA), cocoamida dietanolamida (DEA), sojamida DEA, lauramida DEA, monoisopropilamida (MIPA) oleamida, estearamida MEA, miristamida MEA, lauramida MEA, capramida DEA, ricinoleamida DEA, miristamida DEA, estearamida DEA, oleilamida DEA, seboamida DEA, lauramida MIPA, seboamida MEA, isoestearamida DEA, isoestearamida MEA y sus combinaciones.

El gas propelente que se incluye típicamente en las composiciones de aerosol de la presente invención puede ser cualquier gas licuable utilizado convencionalmente para recipientes de aerosol. Los ejemplos de los materiales que son adecuados para su uso como propelentes son triclorofluorometano, diclorodifluorometano, diclorotetrafluoroetano, monoclorodifluorometano, triclorotrifluoroetano, éter dimetílico, propano, n-butano e isobutano, utilizados solos o en mezclas. También se pueden utilizar gases solubles en agua tales como éter dimetílico, dióxido de carbono, y/o óxido nitroso para obtener aerosoles que tiene una inflamabilidad reducida. Los gases hidrocarbonados y halogenados, licuados, no miscibles con agua tales como propano, butano y clorofluorocarbonos pueden ser utilizados ventajosamente para liberar los contenidos del recipiente de aerosol sin las espectaculares caídas de presión asociadas con otros gases no miscibles. Aquí no tiene que ver el espacio de cabeza que queda en el interior del recipiente de aerosol, debido a que el gas licuado se asentará sobre la parte superior de la formulación acuosa y la presión en el interior del recipiente siempre es la presión de vapor del vapor del hidrocarburo saturado. También son útiles otros gases insolubles, comprimidos tales como nitrógeno, helio, y oxetanos y oxepanos completamente fluorados para liberar las composiciones de los recipientes de aerosol. Otros medios de liberación de las composiciones coadyuvantes del peinado acuosas descritas antes incluyen, pulverizadores de bomba, todas las formas de dispositivos de bolsa dentro de un bote, sistemas generadores de dióxido de carbono (CO_{2}) in situ, compresores, y similares. La cantidad de gas propelente está gobernada por factores normales bien conocidos en la técnica de los aerosoles. Para las espumas, el nivel de propelente es generalmente de aproximadamente 3% a aproximadamente 30% en un aspecto, y de aproximadamente 5% a aproximadamente 15% en otro aspecto, de la composición total. Si un propelente tal como éter dimetílico utiliza un supresor de la presión de vapor (p. ej., tricloroetano o diclorometano), para los cálculos del porcentaje en peso, la cantidad de supresor está incluida como parte del propelente.

Las composiciones para el estilismo del cabello también pueden contener una variedad de otros componentes no esenciales, opcionales adecuados para hacer tales composiciones más aceptables estéticamente. Tales ingredientes opcionales convencionales son bien conocidos por los expertos en la técnica, p. ej., otros emulsionantes tales como los aniónicos (p. ej., alquilsulfato de sodio); conservantes tales como alcohol bencílico, metilparabeno, propilparabeno, carbamato de yodopropenilbutilo, benzoato de sodio, aldehído glutárico e imidazolidinilurea; emulsionantes/acondicionadores catiónicos tales como cloruro de cetiltrimetilamonio, cloruro de estearildimetilbencilamonio, y cloruro de di(sebo parcialmente halogenado)dimetilamonio; modificadores de la viscosidad tales como una dietanolamida de un ácido graso de cadena larga, alcoholes grasos (esto es, alcohol cetearílico), cloruro de sodio, sulfato de sodio, y alcohol etílico; agentes para el ajuste del pH tales como ácido cítrico, ácido succínico, hidróxido de sodios y trietanolamina; agentes colorantes tales como cualquiera de los colorantes FD&C o D&C; agentes oxidantes del cabello (decolorantes) tales como peróxido de hidrógeno, sales perborato y sales persulfato; agentes reductores del vello tales como tioglicolatos; aceites perfumados; agentes quelantes tales como ácido etilendiaminotetraacetico; y, entre otros muchos agentes, agentes plastificantes poliméricos tales como glicerina y propilenglicol. Estos materiales opcionales se utilizan generalmente de forma individual a un nivel de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 19% en un aspecto, de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 5% en otro aspecto, en peso de la composición total. Las formulaciones acuosas de la presente invención también pueden contener coadyuvantes para la pulverización en el cabello convencionales en cantidades que oscilan generalmente de aproximadamente 0,1 a 2% en peso en un aspecto, y de aproximadamente 0,75 a 1% en peso en otro aspecto, de la composición total. Entre los aditivos que se pueden emplear están los plastificantes tales como glicoles, ésteres de ftalato y glicerina; siliconas; emolientes; lubricantes y penetrantes tales como diversos compuestos de lanolina; productos hidrolizados de proteína y otros derivados de proteínas; aductos de etileno y polioxietilencolesterol; tintes, tinturas y otros colorantes; y
perfumes.

Otro aditivo que se puede incorporar a las presentes composiciones para el cabello es un compuesto reductor de la tensión superficial soluble. Este es cualquier compuesto soluble que reduce la tensión superficial entre la composición para el estilismo del cabello y la atmósfera gaseosa sobre la composición para el estilismo del cabello. Por "atmósfera gaseosa" los autores de la presente invención quieren significar un propelente o aire.

El compuesto reductor de la tensión superficial soluble puede ser por ejemplo un plastificante o un tensioactivo en la composición para el estilismo del cabello. El compuesto reductor de la tensión superficial soluble incluye por ejemplo, copolioles de dimeticona, pantenol, tensioactivos fluorados, glicerina POE, PPG 28 Buteth 35, lanolina PEG-75, oxtoxinol-9, aceite de ricino hidrogenado PEG-25, gliceriloleato de polietilenglicol 25, oleth-3-fosfato, PPG-5-ceteth-10-fosfato, éter de metilglucosa de PEG-20, o glicereth-7-triacetato, glicereth-7-benzoato o sus combinaciones. Preferiblemente, el compuesto para la tensión superficial soluble es copoliol de dimeticona, pantenol, glycereth-7-benzoato, o sus combinaciones.

El compuesto reductor de la tensión superficial soluble está presente típicamente en la composición para el estilismo del cabello con escasa formación de rosarios y bajo contenido de VOC a una concentración de 0,01 a 1 por ciento en peso en un aspecto, y a una concentración de 0,01 a 0,25 por ciento en peso en otro aspecto, basándose en el peso total de la composición.

Asimismo, son aditivos útiles los compuestos plastificantes. La primera clase de compuestos plastificantes son los ésteres de ácidos policarboxílicos solubles. Los ésteres de ácidos policarboxílicos tienen un esqueleto carbonado de 3 a 12 átomos de carbono y 3 o más grupos carboxilato de alquilo C_{1} a C_{5} anclados a éste. Los ésteres de ácidos policarboxílicos adecuados incluyen, por ejemplo, citrato de trietilo, citrato de tributilo, ftalato de trietilo, ftalato de tributilo, ftalato de tripentilo o sus combinaciones. Preferiblemente, los ésteres de ácidos policarboxílicos se seleccionan entre citrato de trietilo, citrato de tributilo, ftalato de tributilo, o sus combinaciones y más preferiblemente se seleccionan entre citrato de trietilo, citrato de tributilo, o sus combinaciones. Los compuestos plastificantes se añaden a la composición para el estilismo del cabello para proporcionar una concentración total de 0,01 a 1,0 por ciento en peso de compuestos plastificantes en un aspecto, y de 0,1 a 0,5 por ciento en peso de compuestos plastificantes en otro aspecto, basándose en el peso total de la composición para el estilismo del cabello.

La formulación puede contener opcionalmente uno o más coadyuvantes no activos en una cantidad de hasta aproximadamente 5% en peso basándose en la composición total. Tales aditivos no activos incluyen un inhibidor de la corrosión, un tensioactivo, un agente endurecedor de la película, un agente para el rizado del cabello, un agente colorante, un agente para conferir lustre, un agente secuestrante, un conservante y similares. Los inhibidores de la corrosión típicos incluyen aminoborato de metiletilo, aminoborato de metilisopropilo, hidróxidos inorgánicos tales como hidróxidos de amonio, sodio y potasio, nitrometano, dimetiloxazolidina, 2-dimetilamino-2-metil-1-propanol, y aminometilpropanol.

Los disolventes polares se utilizan típicamente para preparar las composiciones cosméticas o para el cabello. Preferiblemente se utilizan agua, glicoles y alcoholes. El alcohol opcional empleado en la composición es un alcohol monohidroxilado de cadena lineal o ramificada alifático que tiene de 2 a 4 átomos de carbono. Los alcoholes ilustrativos son isopropanol, etanol. La concentración del alcohol en la composición debe ser menor de aproximadamente 40% en peso en un aspecto, y sorprendentemente puede ser tan baja como 0% en peso en otro aspecto. La cantidad de alcohol oscila típicamente de 0 a aproximadamente 30% en peso en un aspecto, y de aproximadamente 5 a aproximadamente 20% en peso en otro aspecto, de la composición total.

Las composiciones para el estilismo del cabello que incorporan polímeros catiónicos desmenuzados y co-desmenuzados en mojado muestran las características deseables de tales composiciones, incluyendo una conservación del estilismo del cabello de larga duración a una humedad elevada, una sensación natural, un buen peinado del cabello, una pegajosidad reducida, una descamación reducida, una buena susceptibilidad de aplicación y renovación del estilo, sin volatilidad, y similares.

En la presente memoria se proporciona una composición de pulverización para el cabello mediante bomba, con bajo contenido de VOC, de no aerosol que es susceptible de ser aplicada por el usuario como una fina niebla pulverizada, que se seca rápidamente sobre el cabello, y que proporciona propiedades de poca inclinación del rizo y una eficaz retención del rizo. La composición comprende los polímeros catiónicos desmenuzados y co-desmenuzados en mojado de esta invención como polímero fijador del cabello, y una mezcla de alcohol, agua y dimetoximetano (DMM) como co-disolventes de la misma. Tales formulaciones pueden ser preparadas en forma de fórmulas anhidras así como en medio acuoso, en forma de pulverizaciones para el cabello o como productos en espuma. Para estas aplicaciones, es preferible utilizar copolímeros de bloques de peso molecular inferior y los tamaños de las gotitas pulverizadas deben ser tan pequeños como prácticos para lograr un rápido secado de la película. Los copolímeros de bloques adecuados se describen en la Patente de los Estados Unidos Núm. 6.410.005. Los copolímeros de bloques de esta invención funcionan esencialmente mejor que los polímeros fijadores convencionales debido a que estos copolímeros de bloques inhiben la inclinación del rizo en un grado mayor que otros polímeros utilizados en tales formulaciones. El polímero fijador del cabello está presente a un nivel de sólidos de aproximadamente 1 a aproximadamente 15% en peso, el alcohol en una cantidad de aproximadamente 50 a aproximadamente 70% en peso, el agua de aproximadamente 10 a aproximadamente 30% en peso, y el DMM de aproximadamente 10 a aproximadamente 30% en peso, basándose todos en el peso de la composición total.

Limpiadores de superficies duras

Durante muchos años, se han utilizado composiciones de limpieza ácidas, neutras y alcalinas para eliminar suciedad tal como grasa, depósitos inorgánicos y manchas y similares de superficies duras y similares. Una composición de limpieza ácida también es eficaz para la eliminación de depósitos de cal de inodoros, bañeras, lavabos y grifos, siempre que tales limpiadores se mantengan en contacto físico con la suciedad a eliminar durante un período de tiempo suficiente. Tales depósitos generalmente se forman en casos en los que el agua es dura. A medida que los depósitos de calcio y magnesio se endurecen se vuelven extremadamente difíciles de eliminar. Por otra parte, las superficies a las cuales se aplican estos limpiadores a menudo son verticales, inclinadas o de forma irregular haciendo difícil mantener el limpiador en contacto con la superficie sustrato. Los limpiadores ácidos líquidos de baja viscosidad pueden gotear y a veces salirse de las superficies cuando se aplican. Como resultado, la composición limpiadora ácida líquida puede no tener suficiente tiempo de contacto y no logra el grado deseado de eliminación del depósito de cal u otra suciedad.

En un esfuerzo por proporcionar una solución al problema de la escorrentía del líquido, se han añadido modificadores de la reología a los limpiadores ácidos líquidos para espesarlos y darles cuerpo. El aumento de la viscosidad del limpiador permite que sea aplicado a la superficie con una reducción del goteo y la escorrentía de manera que el limpiador ácido puede tener tiempos de contacto más largos con la superficie sucia que está siendo tratada para limpiarla. Las propiedades reológicas de la composición resultante deben ser tales que permitan que la composición limpiadora sea introducida en una botella, en un envase disparador u otro contenedor adecuadamente conveniente y después de eso sea aplicada a la superficie sucia a través del eyector, la boquilla o el dispositivo de pulverización que facilita la distribución uniforme sobre superficies fáciles, moderadas y difíciles de alcanzar. Las propiedades reológicas también deben ser tales que permitan enjuagar fácilmente la superficie con agua y secar la superficie con una esponja o un paño después de haber alcanzado el efecto limpiador.

Los hidrocoloides desmenuzados o co-desmenuzados en mojado de esta invención son útiles como modificadores de la reología en una amplia variedad de aplicaciones. Los galactomananos y polisacáridos adecuados para el procedimiento de co-desmenuzado de la presente invención han sido expuestos previamente. Estos se hidratarán y se disolverán cuando se dispersen en agua para producir soluciones viscosas o geles.

La goma xantana es bien conocida como modificador de la reología en una amplia variedad de aplicaciones, especialmente en los limpiadores de superficies duras. Las gomas co-desmenuzadas que comprenden xantano son eficaces modificadores de la reología para los limpiadores de superficies duras. Las propiedades reológicas de las gomas co-desmenuzadas con una base de xantano de esta invención en composiciones acuosas, en particular su alto grado de carácter de fluidificación por flujo pseudoplástico, hacen que se adapten bien a las aplicaciones en limpiadores ácidos. En condiciones de reposo o baja cizalla, un limpiador ácido que contiene gomas co-desmenuzadas con una base de xantano de esta invención, muestra una viscosidad muy elevada, produciendo de este modo una adherencia a la superficie eficaz, una resistencia a la escorrentía y una suspensión de cualquier partícula abrasiva que pueda estar incorporada en el limpiador. En condiciones de alta cizalla, el limpiador muestra una baja viscosidad, haciendo que sea fácil llenar y de aplicar desde el recipiente y fácil de eliminar de la superficie después de que tenga lugar la acción limpiadora.

La cantidad de polímero co-desmenuzado utilizado en la composición limpiadora oscila generalmente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 3,0% en peso en un aspecto, de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 1,0% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 0,8% en peso en un aspecto adicional, basándose en la composición total.

Una composición concentrada de limpiador ácido y abrillantador que comprende un ácido dicarboxílico, una amina y agua que tiene un pH de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 es útil para la eliminación de la suciedad tenaz, tal como los productos de deslustre, decoloración, corrosión y oxidación de vehículos, tales como convoyes de ferrocarril, sin perjuicio posterior de las superficies, incluyendo sustitutos de vidrio de policarbonato recubierto.

También se puede utilizar un desinfectante eficaz como componente de la composición. Éste es útil no solamente para desinfectar generalmente un inodoro de un baño si no que también es particularmente útil cuando se mantiene en la cercanía de las manchas por la viscosidad de la solución puesto que el desinfectante tiende después a funcionar eficazmente para atacar y destruir las bacterias que a menudo se asocian a tales manchas y que a menudo sirven para pegar o cementar tales manchas y proteger tales manchas del ataque de un ácido mineral y del fregado con un abrasivo.

El ácido mineral más frecuentemente utilizado en la composición es el ácido clorhídrico debido a su fácil disponibilidad, su bajo coste y su elevada eficacia. También se pueden utilizar otros ácidos minerales, tales como por ejemplo, ácido oxálico, ácido fosfórico, ácido sulfúrico y similares. Generalmente, se requiere al menos aproximadamente 2% en peso del ácido mineral para disolver eficazmente el agua dura y las manchas de hierro. El aceite mineral también sirve para proporcionar una acción desinfectante a corto plazo muy eficaz. El ácido mineral está presente en cantidades que caen dentro del intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente 12% en peso para uso doméstico aunque también son útiles cantidades superiores, p. ej., hasta 30% en peso en limpiadores industriales. En un aspecto, el intervalo de concentración de ácido mineral es de aproximadamente 6% a aproximadamente 10% en peso, basándose en el peso de la composición total.

La composición de limpieza líquida comprende además como ingredientes esenciales uno o más materiales detergentes activos que pueden ser detergentes de tipo aniónico, no iónico y zwitteriónico activos o sus mezclas. Normalmente se pueden utilizar detergentes aniónicos sintéticos, tales como alquilbenzenosulfonatos, alcanosulfonatos, alquilsulfatos, alquiletersulfatos o sus mezclas. Para proporcionar propiedades de limpieza significativas a la composición limpiadora, es deseable y de hecho necesario, que esté presente un tensioactivo no iónico generalmente en una cantidad que cae en el intervalo de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 5% en peso, basándose en el peso de la composición total. Cualquiera de los poli(oxialquilen)alcoholes comerciales comunes tales como los de las series de Triton no iónico (alquilfenoxi-polietoxietanoles descritos en "Triton alkylphenoxy surfactants", Rohm y Haas, Philadelphia, 1966) y Pluronic, que se ajustan a la siguiente fórmula:

: (HO(CH_{2}CH_{2}O)_{a}-(CH(CH_{3})CH_{2}O)_{b}-(CH_{2}CH_{2}O)_{c}H

donde a, b y c son números enteros, comercializados por BASF Wyandotte Corporation) son tensioactivos adecuados no iónicos. Es importante que la cantidad de tensioactivo no iónico caiga dentro del intervalo de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 5% en peso, basándose en el peso de la composición. Triton X-100 y Pluronic P75 son ambos utilizables en el limpiador, prefiriéndose Pluronic P75 debido a que sólo se necesita un único componente agente suspensor. En una realización, la cantidad de tensioactivo no iónico cae dentro del intervalo de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 3% en peso de la composición. Es importante que la concentración del tensioactivo no iónico permanezca dentro del intervalo deseado. Si la concentración es demasiado baja, se producirá un poder de limpieza insuficiente. Si la concentración es demasiado elevada, la viscosidad del limpiador será afectada perjudicialmente. Con un tensioactivo altamente eficaz, tal como Pluronic P75, la cantidad de tensioactivo oscila de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 0,5% en peso de la composición total. Con un tensioactivo algo menos eficaz, tal como Triton X-100, es deseable el uso de aproximadamente 2% en peso, basándose en el peso de la composición.

Debe estar presente un agente abrasivo y debe ser suspendido en el limpiador en una cantidad dentro del intervalo de aproximadamente 2% a aproximadamente 40% en peso de la composición. En otra realización, el agente abrasivo estará presente en una cantidad que caiga dentro del intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente 25% en peso en un aspecto, y de aproximadamente 5% a aproximadamente 15% en peso en otro aspecto, basándose en el peso total de la composición. Se puede utilizar cualquier agente abrasivo ácido estable adecuado, aunque se prefiere arena debido a su fácil disponibilidad y bajo coste. Generalmente, el agente abrasivo debe estar presente en un tamaño de partícula dentro del intervalo de aproximadamente 40 a aproximadamente malla 400 (correspondiente a un tamaño de apertura de malla de 420 \mum a 37 \mum). En otra realización, el tamaño de malla es de malla 140 a 200 (105 \mum a 74 \mum). Cuando las partículas se encuentran en un intervalo de tamaño de malla de 100 a 400 (150 \mum a 37 \mum), pueden ser fácilmente suspendidas en una dispersión líquida estable homogénea, aunque son suficientemente grandes para proporcionar propiedades de restregado adecuadas. Otros agentes abrasivos tales como, por ejemplo, caolín, pómez, diatomita, trípoli, arcilla silícea, feldespato, etc. pueden sustituir completamente la arena. La cantidad de agente abrasivo no debe ser menor de aproximadamente 2% en peso de la composición o no se producirán propiedades abrasivas suficientes, y la concentración no debe ser mayor de aproximadamente 40% en peso de la composición o surgirán dificultades en la obtención de una dispersión líquida homogénea y estable. Generalmente, el agente abrasivo debe tener un valor de Dureza Mohs dentro del intervalo de aproximadamente 2 a aproximadamente 7. Los agentes abrasivos más suaves son solamente parcialmente eficaces y los agentes abrasivos más duros pueden dañar las superficies de porcelana de los inodoros, fregaderos, y similares. Con los abrasivos que tienen una Dureza Mohs de 2 a 3, el tamaño de partícula debe ser mayor de aproximadamente 250 micrometros (malla 60) y con abrasivos que tienen una Dureza Mohs por encima de aproximadamente 5,5 (que son bastante duros para arañar la porcelana) el tamaño de partícula no debe ser mayor de 100 micrometros y preferiblemente no mayor de aproximadamente 50 micrometros (malla 270).

Un desinfectante eficaz debe estar presente preferiblemente en una cantidad dentro del intervalo de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 8% en peso de la composición. Un desinfectante ilustrativo es un compuesto de amonio cuaternario aunque también se pueden utilizar otros desinfectantes compatibles. Preferiblemente, los desinfectantes deben estar presentes en una cantidad dentro del intervalo de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 5% en peso de la composición si es un compuesto de amonio cuaternario. Se puede utilizar cualquiera de los numerosos compuestos de amonio cuaternario. Un compuesto de amonio cuaternario particularmente preferido comprende una mezcla asequible en el mercado de cloruro de octildecildimetilamonio, cloruro de dioctildimetilamonio y cloruro de didecildimetilamonio con el nombre de fábrica BARDAC-20 comercializado por Lonza, Inc, y descrito en "BARQUAT and BARDAC Quaternary Ammonium Compounds", L-40, Fair Lawn, 1973. Rohm and Haas Company comercializa un compuesto de amonio cuaternario útil con el nombre de fábrica Hyamine 3500 y Onyx Chemical Company comercializa otro de tales compuestos con el nombre de fábrica BTC 2125M. Ambos compuestos son del tipo catión de bencilalquilamonio. Los desinfectantes fenólicos útiles incluyen 2,2'-metilenbis (4-clorofenol) y sus sales solubles en agua a concentraciones de 0,05% a 1%. Este compuesto es asequible con el nombre de fábrica Preventol de General Aniline & Film Corporation y se describe en "Preventol GD and Preventol GDC", Boletín Técnico 7543-065, General Aniline & Film Corporation, 1966.

Se puede utilizar un agente suspensor concreto en la composición. El agente suspensor debe comprender al menos aproximadamente 0,5% de sílice hidrófila. Preferiblemente, la cantidad de sílice hidrófila cae dentro del intervalo de aproximadamente 1% a aproximadamente 5%. La sílice hidrófila es un material en polvo particulado de densidad en masa relativamente baja capaz de formar enlaces hidrógeno con el agua cuando se disuelve en ella. Generalmente, la sílice hidrófila tendrá una gran área de superficie, normalmente de al menos 100 m^{2}/gramo en un aspecto, de 100 m^{2}/gramo a 500 m^{2}/gramo en otro aspecto, y de aproximadamente 150 m^{2}/gramo a aproximadamente 250 m^{2}/gramo en un aspecto adicional. La sílice ahumada asequible comercialmente, formada por SiCl_{4} en descomposición en presencia de vapor de agua (tal como un producto vendido bajo el nombre comercial Cabosil M-5 por Cabot Corporation, Boston, Massachusetts) es una forma especialmente útil de sílice hidrófila. También se puede elaborar sílice hidrófila de propiedades adecuadas mediante la precipitación cuidadosa de sílice en solución. La sílice hidrófila precipitada es asequible comercialmente, por ejemplo, de Philadelphia Quartz Company y se vende con el nombre de fábrica QUSO. Una descripción adicional de este tipo de sílice hidrófila y de su preparación se encuentra en la Patente de los Estados Unidos Núm. 3.208.823. Cuando se disuelven cantidades suficientes de sílice hidrófila en una solución acuosa se producirá un gel tixotrópico. La cantidad de sílice hidrófila utilizada en el limpiador de la presente invención siempre se mantiene por debajo de la que ocasiona la formación de un gel tixotrópico. Esto resulta útil para asegurar que el limpiador tendrá unas características de flujo libre adecuadas sin la necesidad de agitarlo para romper temporalmente el gel.

La sílice hidrófila debe ser utilizada en algunos casos combinada con al menos aproximadamente 0,01% de un agente co-suspensor que consiste en los hidrocoloides co-desmenuzados de esta invención.

Como se ha mencionado previamente, se ha descubierto que con algunos tensioactivos no iónicos, p. ej., con Triton X-100 se necesita un agente co-suspensor mientras con otros tensioactivos no iónicos, p. ej., Pluronic P75 no se necesita un agente co-suspensor. Esto puede ser sometido a ensayo muy simplemente para un tensioactivo no iónico concreto elaborando simplemente una solución de limpiador de la presente invención con un agente co-suspensor y observando si el agente abrasivo permanece suspendido en ella sin su gelificación. Si no, se utiliza un agente co-suspensor junto con la sílice hidrófila.

Se utiliza suficiente agente suspensor para mantener el abrasivo suspendido y para hacer que el limpiador fluya libremente de manera que pueda ser fácilmente vertido o atomizado de la botella o similar pero todavía sea suficientemente viscoso para adherirse a una superficie lisa y a las manchas.

El resto de la composición, generalmente al menos aproximadamente 25% por encima de la presente en el ácido, es agua aunque se pueden añadir diversos coadyuvantes, aromas y similares como es bien sabido en la técnica. Se puede añadir ventajosamente un tinte al limpiador en una cantidad suficiente para conferir un color a la misma. Con el limpiador concreto de la presente invención, el color sirve para un propósito muy distinto de la simple elaboración de un limpiador más agradable estéticamente. En particular, el color indica qué porciones del inodoro, por ejemplo, manchas adyacentes, tienen el limpiador adherido. Debido a las propiedades adherentes del limpiador, la persona que lo utiliza sabe después si cada porción de las manchas dentro del inodoro tiene suficiente, pero no un exceso, de limpiador adyacente a ellas de manera que pueda ser eficazmente restregado.

Con el fin de obtener una dispersión líquida estable homogénea es importante el orden de mezclado de los ingredientes del limpiador. En particular, es necesario que el agente suspensor sea dispersado en el agua antes de mezclar el abrasivo con él y que el abrasivo se añada con una agitación suficiente para conducir a la formación de una dispersión homogénea estable. Si no se hace esto, el abrasivo se sedimentará fuera de la solución y no se producirá una dispersión líquida homogénea. Los otros componentes del limpiador se mezclan después con la dispersión homogénea estable resultante.

Aplicaciones en Alimentación

Los hidrocoloides de poligalactomanano de la presente invención pueden ser utilizados solos, combinados entre sí y/o con otras gomas tales como goma de algarroba, carragenano, xantano o goma tara, almidón o gelatina en una variedad de productos alimenticios, incluyendo comida para mascotas, tales como comida para mascotas en mojado. El producto puede ser transformado cuando se emplean sustituyentes aceptables en alimentación. Las composiciones pueden emplear sales aceptables en alimentación de cationes mono-, di- o trivalentes, conservantes tales como benzoato de sodio, ácido cítrico o ácido sórbico, o secuestrantes iónicos tales como los ácidos cítrico, tartárico u ortofosfórico. El producto puede ser secado y almacenado después, donde se convierte en forma de gel o sol mediante sistemas de hidratación en frío o agua templada, la dispersión coloidal viscosa tixotrópica así formada puede ser utilizada directamente en composiciones alimenticias. La viscosidad desarrollada es algo sensible a la cizalla a baja concentración y depende de la temperatura, la concentración, el pH, la fuerza iónica así como de la agitación inducida. Las viscosidades se pueden medir mediante un viscosímetro de tipo cizalla, rotatorio, viscosímetro capilar a bajas concentraciones y reómetros de extrusión a concentraciones más elevadas. Típicamente, la viscosidad se mide mediante un Viscosímetro Brookfield RVT (Brookfield Engineering Laboratories, Stoughton, Mass. 02072) a 20 rpm utilizando un husillo 3.

Los productos alimenticios contemplados para su uso con los hidrocoloides de poligalactomanano de acuerdo con la presente invención se seleccionan entre los grupos de artículos cocinados y mezclas para cocinar, incluyendo todos los productos listos para comer y listos para cocinar, harinas, y mezclas que requieren preparación antes de servirlos; bebidas, alcohólicas, incluyendo bebidas de malta, vinos, licores destilados, y mezclas de cóctel; bebidas y bases para bebidas, no alcohólicas, incluyendo solamente tés especiales o aromatizados, bebidas suaves, sucedáneos del café, y bebidas de gelatina con aromas de frutas y hortalizas; cereales para el desayuno, incluyendo los cereales listos para comer y los calientes instantáneos y regulares; quesos, incluyendo quesos requesones y quesos de suero, cremosos, naturales, para rallar; quesos procesados, para untar, mojar, y misceláneos; chicles, incluyendo todas las formas; café y té, incluyendo los tipos normales, descafeinados, e instantáneos; condimentos y sazones, incluyendo salsas de condimento y untables al natural, aceitunas, encurtidos, y sazones, pero no especias o hierbas; dulces y glaseados, incluyendo glaseados dulces y aromatizados, bombones blandos a base de malvavisco nubes, chocolate para cocinar, y azúcares morenos, en terrones, cande, de arce, pulverizada, y bruta; análogos de productos lácteos, incluyendo leche no láctea, sustitutos de la leche congelados o líquidos, leches en polvo, coberturas, y otros productos no lácteos; productos de huevo, incluyendo huevo líquido, congelado, o deshidratado, y platos con huevo elaborados a partir de ellos, esto es, rollitos de huevo, suflé de huevo con pollo desmenuzado, ensalada de huevo, y harinas de huevo de múltiples grosores congeladas, pero no huevos frescos; grasas y aceites, incluyendo margarina, aliños para ensaladas, mantequilla, aceites para ensalada, mantecas vegetales y aceites para guisar; productos de pescado, incluyendo todos los platos principales preparados, ensaladas, entrantes, harinas de múltiples grosores congeladas, y untables que contienen pescado, marisco, y otros animales acuáticos, pero no pescado fresco; huevos frescos, incluyendo huevos cocidos y platos con huevos elaborados solamente a partir de huevos sin cáscara frescos; pescado fresco, incluyendo solamente pescado fresco y congelado, marisco, y otros animales acuáticos; frutas frescas y zumos de frutas, incluyendo solamente frutas crudas, limón, melones, y bayas, y aditivos "ades" preparados en casa y ponches elaborados a partir de los mismos; carnes frescas, incluyendo solamente vaca o ternera, cerdo, cordero o oveja fresca o congelada en casa y platos que contienen carne fresca o congelada en casa, ensaladas, entrantes, o untables para sándwiches elaborados a partir de ellas; volatería fresca, incluyendo solamente volatería y aves de caza frescas o congeladas en casa y platos que contienen volatería fresca, ensaladas, entrantes, untables para sándwiches elaborados a partir de ellas preparados en casa; hortalizas frescas, tomates, y patatas, incluyendo solamente hortalizas frescas y preparadas en casa; postres lácteos congelados y mezclas, incluyendo helado, leche helada, sorbetes, y otros postres lácteos congelados y especialidades; helados de fruta y agua, incluyendo todos los helados de fruta y agua congelados; gelatinas, pudines, y rellenos, incluyendo postres de gelatina, natillas, parfaits, rellenos para pasteles, y ensaladas con una base de gelatina; productos y pastas de cereales, incluyendo macarrones y productos para fideos, platos de arroz, y harinas de múltiples grosores congeladas, sin carne ni hortalizas; jugos de carne asada y salsas, incluyendo todas las salsas y jugos de carne, y salsas de especialidades de tomate, leche, salsas mantecosas y de especialidades; caramelos duros y pastillas para la tos, incluyendo todos los dulces de tipo duro; hierbas, semillas, especias, condimentos, combinaciones, extractos, y aromas, incluyendo todas las especias, combinaciones, y aromas naturales y artificiales; confituras y gelatinas, preparadas en casa, incluyendo solamente confituras, gelatinas, mantequillas de fruta, conservas, y untables dulces preparados en casa; confituras y gelatinas, comerciales, incluyendo solamente confituras, gelatinas, mantequillas de fruta, conservas y untables dulces elaborados comercialmente; productos cárnicos, incluyendo todas las carnes y platos que contiene carne, ensaladas, entrantes, harinas cárnicas de múltiples grosores congeladas, e ingredientes para sándwiches preparados mediante procedimientos comerciales o utilizando carnes elaboradas comercialmente con preparación en casa; leche, entera y desnatada, incluyendo solamente leches líquidas enteras, con bajo contenido de grasa, y desnatadas; productos de la leche, incluyendo leches aromatizadas y bebidas de leche, leches deshidratadas, coberturas, untos para aperitivos, untables, bebidas de leche para el control del peso, y otros productos de origen lácteo; nueces y productos de nueces, incluyendo nueces de árboles enteras o peladas, cacahuetes, coco, y untables de nuez y cacahuete; productos proteicos vegetales, incluyendo la categoría "proteína vegetal reconstituida" de la National Academy of Sciences/National Research Council, y carne, volatería, y sustitutos de pescado, análogos, y productos expansores elaborados a partir de proteínas vegetales; productos de volatería, incluyendo toda la volatería y los platos, ensaladas, entrantes, harinas de volatería de múltiples grosores congeladas, e ingredientes para sándwiches que contienen volatería preparados mediante procedimientos comerciales o utilizando volatería procesada comercialmente con una preparación en casa; frutas procesadas y zumos de frutas, incluyendo todas las frutas procesadas comercialmente, limones, bayas, y mezclas; ensaladas, zumos y ponches de zumos, productos concentrados, diluciones, aditivos, y sustitutos de bebidas elaborados de ellos; hortalizas procesadas y zumos de hortalizas, incluyendo todas las hortalizas, platos de hortalizas, harinas de múltiples grosores congeladas, y zumos de hortalizas y combinaciones procesados comercialmente; alimentos para aperitivos, incluyendo patatas fritas, galletas saladas, y otros aperitivos novedosos; caramelos blandos, incluyendo barras de caramelo, chocolates, caramelos de chocolate fundido, caramelos de menta, y otros dulces masticables o de turrón; sopas, preparadas en casa, incluyendo sopas preparadas en casa de carne, pescado, volatería, hortalizas, y combinaciones; sopas y mezclas para sopas, incluyendo sopas y mezclas para sopas de carne, pescado, volatería, hortalizas, y combinaciones preparadas comercialmente; sustitutos de azúcar, incluyendo sustitutos de azúcar granulados, líquidos, y en tabletas; y salsas dulces, coberturas, y siropes, incluyendo sirope de chocolate, de bayas, de frutas, de maíz, y salsas y coberturas de azúcar de arce. Como se ha mencionado antes, los hidrocoloides de galactomanano de acuerdo con esta invención pueden ser añadidos a carne y carne picada por ejemplo para elaborar salchichas y, por ejemplo, carne de hamburguesa sin conferir un sabor y una sensación a la boca negativos.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos tienen fines ilustrativos y no se pretende que limiten la invención en modo alguno. La invención ha sido descrita en la presente memoria con considerable detalle con el fin de cumplir con los Estatutos de Patentes y de proporcionar a aquellos expertos en la técnica la información necesaria para aplicar los principios novedosos de la presente invención. No obstante, se debe entender que la invención se puede llevar a cabo por medio de un equipo, y dispositivos diferentes y que se pueden completar diversas modificaciones, tanto como materiales de partida, detalles del equipo y procedimientos de funcionamiento, sin apartarse del auténtico espíritu y alcance de la invención reivindicada.

Procedimientos

Materiales de partida (si no se especifica de otro modo):

1. (a): casia: masa harinosa (goma) de Cassia tora/obtusifolia de partida asequible comercialmente, contenido de grasa aproximadamente 1,5%, contenido de proteína aproximadamente 7%, contenido de ceniza 1,3%, contenido de crisofanol de 9,5 ppm (HPLC)

2. (b): algarroba: masa harinosa (goma) de algarroba de partida asequible comercialmente, contenido de grasa aproximadamente 1,3%, contenido de proteína aproximadamente 7%, contenido de ceniza 1,2%

3. (c): tara: masa harinosa (goma) de tara de partida asequible comercialmente, contenido de grasa aproximadamente 1,4%, contenido de proteína aproximadamente 8%, contenido de ceniza 1,2%

4. (d): guar: masa harinosa (goma) de guar de partida asequible comercialmente, contenido de grasa aproximadamente 1.1 %, contenido de proteína aproximadamente 10%, contenido de ceniza 1.5%

5. (e): carragenano: carragenano semi-refinado convencional, Danagel PF 8263 de FMC GmbH, Frankfurt, Alemania

Picadora de carne: picadora de carne eléctrica, asequible comercialmente de Jupiter, Alemania, denominación 885, 320 vatios

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Métodos de medición

Los métodos de medición descritos en la presente memoria más abajo son ilustrativos.

Viscosidad 1%

A 396 g de agua destilada se le añaden 4,00 g de la muestra de hidrocoloide pulverizado (tamaño de partícula < 250 \mum) a la temperatura ambiente y se agita a aproximadamente 700 rpm. En caso de formación de terrones se debe repetir el ensayo.

Viscosidad en frío \nu^{20} 20

El hidrocoloide se agita durante 30 minutos a la temperatura ambiente (20ºC) y se mantiene durante una hora más a una temperatura de 20ºC. La viscosidad se mide utilizando un Viscosímetro Digital Brookfield RVT a una velocidad de 20 rpm. El husillo del RVT Brookfield adecuado depende de la viscosidad.

Viscosidad en caliente \nu^{90} 20

El hidrocoloide se agita durante 30 minutos a la temperatura ambiente y se calienta en un baño de agua caliente a 90ºC. Después de enfriar entre 60 y 70ºC, se compensa la pérdida de agua y la solución se mantiene a una temperatura de 20ºC durante otra hora. Se mide la viscosidad utilizando un Viscosímetro Digital Brookfield, a una velocidad de 20 rpm. El husillo para RVT Brookfield adecuado depende de la viscosidad.

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Ensayo de Resistencia de Gel a la Rotura Método Convencional

Se disuelven 5 g de KCl en 985 g de agua destilada a la temperatura ambiente. Se añaden 10 g de hidrocoloide o de hidrocoloides a la solución agitada y se continúa agitando durante 5 minutos más. La mezcla agitada se calienta en un baño de agua caliente a 90ºC. Después de enfriar a 70 - 75ºC, se compensa la pérdida de agua. La solución se carga en cajas de gelatina cúbicas (5,0 x 5,0 x 5,0 cm) y se cubre con una película de PE. Se dejan reposar las cajas de gelatina sin perturbaciones durante al menos 3 horas a la temperatura ambiente. Después de eso, las cajas se almacenan en una incubadora a 20ºC durante al menos una hora más.

El ensayo del gel se lleva a cabo con un analizador de texturas de Stable Micro Systems, tipo TA XT2. Condiciones: sello cilíndrico con una superficie del fondo de 1,00 cm^{2}, velocidad: 1 mm/seg, distancia: 15 mm. La resistencia a la rotura se obtiene en gramos, la deformación del gel se obtiene en mm y la pendiente se obtiene en g/mm.

Procedimiento de retorta

Se disuelven 5 g de KCl en 985 g de agua destilada a la temperatura ambiente. Se añaden 10 g de hidrocoloide o hidrocoloides a la solución agitada y se continúa agitando durante 15 minutos. La mezcla agitada se calienta en un baño de agua caliente a 90ºC. Después de enfriar a 70 - 75ºC, se compensa la pérdida de agua. La solución se carga en latas, se sella y se somete a retorta a 129ºC durante 1 hora. Después de enfriar a 70 - 75ºC, las latas se pueden abrir. La solución se carga en cajas de gelatina cúbicas (5,0 x 5,0 x 5,0 cm) y se cubre con una película de PE. Las cajas de gelatina se dejan reposar sin perturbaciones durante al menos 3 horas a la temperatura ambiente (20ºC). Después de eso, se almacenan en una incubadora a 20ºC durante al menos una hora más. Se someten a ensayo como se describe en el apartado 2.1.

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Resistencia de Gel Principio

La goma de casia se encuentra formando un gel con carragenano en un tampón fosfato en presencia de cloruro de potasio. La resistencia de este gel a la ruptura se mide en un aparato para someter a ensayo la gelatina FIRA por medio de una pala sumergida (6,54 cm^{2} = 1 pulgada^{2}), que se hace girar 30º.

Definición

La resistencia de gel se define como el peso en gramos de agua requerido para dar una desviación de 30º en el aparato para someter a ensayo la gelatina FIRA (de H. A. Gaydon & Co Ltd, Clyde Works; Clyde Road, Wallington, Surrey SM6 8PZ, Reino Unido).

Solución tampón (pH = 6,60): se añaden 8 g de dihidrogenofosfato de sodio dihidratado (NaH_{2}PO_{4} x 2H_{2}O), 5 g de hidrogenofosfato de disodio anhidro (Na_{2}HPO_{4}), y 3 g de cloruro de potasio anhidro (KCl) a un matriz de 1.000 ml, se añade agua destilada/desionizada para disolver las sales, el matraz de llena con dicha agua hasta 1.000 ml y se verifica el pH (pH = 6,60 \pm 0,05).

Elaboración de la Solución de Gelatina

Se colocan 497 g de la solución tampón (pH = 6,60) en un vaso de precipitados de 1.000 ml equipado con un agitador magnético, y una varilla de agitación magnética. Se añaden juntos lentamente 1,50 g de la muestra que se va a someter a ensayo (por ejemplo, Diagum CS) y 1,50 g de carragenano convencional en una solución tampón agitada enfriada. Se determina el peso total [vaso de precipitados + varilla de agitación magnética + solución tampón + polvo de gel]. Con posterioridad, se eleva la temperatura de la solución agitada hasta el punto de ebullición (aproximadamente 95 a 100ºC) y se mantiene dicha temperatura durante 5 minutos. El vaso de precipitados se separa de la unidad de calentamiento y se coloca sobre un agitador en frío y se agita durante 5 minutos a la temperatura ambiente. Después se coloca el vaso de precipitados sobre una escala y se llena hasta el peso total con agua destilada fría para compensar la pérdida en la evaporación. La solución de ensayo se agita durante un minuto y se vierte en 3 cajas de gelatina mientras todavía está caliente. Se dejan reposar las cajas de gelatina sin perturbaciones durante al menos 4 horas a la temperatura ambiente (o en cualquier caso por debajo de 30ºC). Después, se colocan las cajas de gelatina en una incubadora a 20 \pm 0,1ºC durante otra hora. El gel está listo para medir la resistencia del gel.

Ensayo de Gel

Colocar la cubeta para el ensayo de la gelatina FIRA en equilibrio y re-ajustar el peso tara; sujetar la cubeta al aparato de ensayo para gelatina FIRA y contrapesar. Ajustar la escala a cero con el freno de oscilación en AJUSTE CERO. Colocar la caja de gelatina sobre el aparato para someter a ensayo la gelatina FIRA, elevar la plataforma hasta que la pala penetra en la gelatina hasta la marca inferior en el eje de la pala. Liberar el freno de oscilación de AJUSTE CERO a ENSAYO. Presionar la llave de la válvula de agua y permitir que el agua fluya a la cubeta, detener el flujo de agua a la cubeta inmediatamente cuando la escala pase de la desviación de 30º. Soltar la cubeta del aparato de ensayo y colocar en equilibrio. Anotar el peso de agua. El resultado de la medida obtenida es la resistencia de gel que iguala el peso de agua en gramos.

Microscopía Electrónica de Barrido Criogénico

La morfología de las diversas muestras se observa mediante Microscopía Electrónica de Barrido Criogénico (CryoSEM) utilizando un microscopio electrónico de barrido LEO 435VP con una fase de criotransferencia Oxford CT1500. El procedimiento general consiste en preparar una dispersión homogénea al 1% en peso del material de la muestra en agua desionizada en un vial de vidrio. Se separa una porción de la muestra del vial utilizando un extremo desnudo de un bastoncillo de algodón y se coloca sobre un portador de la muestra que está montado en el soporte para la muestra de CryoSEM. El portador de la muestra es un cilindro que tiene un orificio, un extremo cerrado y un extremo abierto. El portador de la muestra se monta en el soporte de la muestra de manera que el extremo abierto mire hacia arriba. La muestra se coloca en el extremo abierto del portador de la muestra de manera que se forme una gotita estable sobre el portador de la muestra. Si la gotita fluye dentro del orificio del portador de la muestra, se realizan intentos posteriores para formar una gotita estable sobre el portador. Después se coloca un portador de la muestra invertido (el extremo abierto mirando hacia abajo) sobre el portador de la muestra que sostiene la gotita de la muestra para formar un ensamblaje portador/gotita/portador. La muestra se precongela hundiendo el ensamblaje de portador/gotita/soporte del portador de CryoSEM en un recipiente de espuma de poliestireno expandido de 227,2 ml que esta lleno hasta la mitad con nitrógeno líquido (LN_{2}) a aproximadamente -195ºC durante 2 a 5 segundos. Después se transfiere todo el ensamblaje a un baño a aproximadamente -195ºC que contiene una mezcla de LN_{2} y N_{2} congelado. El ensamblaje del soporte con la muestra se sumerge en el baño e inmediatamente se retira. El ensamblaje del soporte se coloca a vacío en una cámara de vacío para congelar completamente la muestra. Después de congelar, la cámara de vacío se purga y el ensamblaje del soporte de la muestra se transfiere a la cámara de preparación de CryoSEM. Una vez en la cámara de preparación, el ensamblaje portador/gotita/portador se separa utilizando una sonda de control remoto para fracturar la gotita congelada (conocida como "fractura congelada"). El soporte de la muestra de CryoSEM con la muestra recién fracturada es transferido a la cámara de preparación de CryoSEM que está a vacía y se mantiene a una temperatura que oscila de -140ºC a -120ºC. La muestra se separa de la cámara de preparación de CryoSEM y se coloca en la platina para la muestra del CryoSEM y se observa variando el voltaje de aceleración del SEM entre 15 y 20 kilovoltios. La temperatura de la platina para la muestra se mantiene a la temperatura deseada mediante la adición de LN_{2} al sistema circulante criogénico. La muestra es atacada con ácido calentando la platina de la muestra a -95ºC para separar por sublimación el agua de la muestra. La duración de cada procedimiento de ataque con ácido depende de la cantidad de muestra presente y de lo bien unida que esté el agua. Para las muestras descritas en esta invención, el tiempo variaba entre 2 y 10 minutos. Una vez completado el procedimiento de ataque con ácido, el calentador de la platina se apaga y se deja que la platina se vuelva a enfriar a -120ºC o menos. La muestra se coloca de nuevo en la cámara de criopreparación (todavía a vacío y a aproximadamente -130ºC o menos) para la metalización. La muestra es recubierta a bajo vacío con metal Au/Pd durante 2 minutos para volverla conductora del haz de electrones. Una vez recubierta, se observa la muestra por medio del SEM y se toman imágenes. Las imágenes se capturan a diversos aumentos dependiendo de la uniformidad de la muestra y del tamaño de detalle.

Claridad

La claridad de la muestra se mide como el porcentaje de transmitancia a 420 nm con un colorímetro Brinkman PC920. Se llena completamente una cubeta de muestra seca del colorímetro con la muestra de ensayo. La cubeta se coloca en el aparato y se registra la lectura más baja (cifra del porcentaje de transmitancia mostrado).

Turbidez

La turbidez es representada por la ausencia de claridad en un líquido debido a los sólidos suspendidos. La turbidez de una muestra se mide con un turbidímetro (DRT 100B asequible de HF Instruments) y se mide en unidades de turbidez nefelométricas (NTU). Se llena completamente una cubeta de muestra seca del turbidímetro con la muestra de ensayo. La cubeta se coloca en el aparato y se registra la lectura más baja.

Propiedades del Gel por el Analizador de Textura

Las propiedades del gel se miden por medio de un analizador de textura de Stable Micro Systems, tipo TA XT2i. Un sello cilíndrico con una superficie del fondo de 258 mm^{2} (0,4 pulgadas^{2}) penetra en el gel a una velocidad de 1 mm/s durante una distancia de profundidad ajustada de 15 mm. Se sometieron a ensayo muestras del gel con forma cilíndrica de 45 mm de alto y 50 mm de diámetro [geles preparados en una jarra de 56,7 g (2 onzas) asequible de Parkway]. Se obtienen las curvas típicas representadas en la Figura 9.

La resistencia a la rotura se obtiene en gramos y representa la fuerza máxima de la punta del sello cilíndrico para penetrar el gel inicialmente antes de que se rompa, la rigidez del gel (en g/s o g/mm) se mide por la pendiente de la curva antes de que el gel se rompa, el esfuerzo para penetrar el gel, que es una medida indirecta de la resistencia interna del gel (en g.s o g.mm) se mide por el área bajo la curva a la máxima fuerza.

Altura de la Espuma

La altura de la espuma se mide mediante el siguiente método pesando 1 g de una muestra formulada con 85 g de agua desionizada en un vaso de precipitados de 100 ml. El sistema se mezcla durante 3 minutos y después se vierte lentamente en un cilindro graduado de 500 ml. Se utiliza agua desionizada adicional para llevar el nivel de agua hasta 100 ml. Después se tapa el cilindro herméticamente y, con los brazos extendidos, se hace girar el cilindro 180 grados cinco veces consecutivas. Se mide la altura de la espuma evitando la inclusión de una única burbuja grande espaciosa en la parte superior y sin el volumen de la mezcla inicial de 100 ml.

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Procedimientos Generales

Una parte de las masas harinosas (harina de endospermo de partida) de casia, algarroba, tara o guar se enjuaga sobre un tamiz de 0,5 mm con agua durante aproximadamente un minuto. Después de eso, la masa harinosa se pesa y se transfiere a un vaso de precipitados y se añade agua de manera que la razón de masa harinosa con respecto a agua sea de 1 a 2,5. Después de unos minutos, el agua ha sido completamente absorbida por la masa harinosa. Con posterioridad, la masa harinosa mojada se hace pasar tres veces a través de una picadora de carne convencional utilizando perforaciones que se reducen en cada etapa de 3 mm (inicio) a 2 mm y en la etapa de desmenuzado final a 1 mm. La masa bruta mojada procesada de este modo es introducida en una mezcla de isopropanol/agua 50:50 (isopropanol del 50%) por medio de un Ultraturrax. Después de agitar durante unos minutos, los sólidos se separan de la mezcla de alcohol/agua por filtración. Los sólidos aislados se lavan una segunda vez introduciendo los sólidos en una mezcla de isopropanol/agua que contiene 70% en peso de isopropanol. Los sólidos se filtran de nuevo y se aíslan y se lavan con la mezcla de isopropanol/agua que contiene 85% en peso de isopropanol. Después de la filtración, el sólido que representa el respectivo hidrocoloide se aísla y se seca cuidadosamente. El producto filtrado de cada etapa individual se descarta. El rendimiento fue generalmente de 90 y 95%. Los hidrocoloides obtenidos fueron sometidos a ensayo en cuanto a su viscosidad, resistencia de gel y de rotura, transparencia, y turbidez.

Para elaborar poligalactomananos derivatizados/-modificados el agente de derivatización ya está presente en la solución de imbibición acuosa en la etapa de imbibición. Preferiblemente, dependiendo del agente de derivatización, se utiliza una mezcla de agua/disolvente orgánico en la etapa de imbibición. Además, dependiendo del agente de derivatización puede ser adecuado ajustar el pH del medio de imbibición a un pH alcalino, por ejemplo, mediante la adición de hidróxido de potasio. La cantidad de álcali y agente de derivatización depende del grado de sustitución que se vaya a lograr. De este modo, se utiliza más hidróxido de potasio y agente de derivatización si el grado de sustitución se va a incrementar, y viceversa. Del mismo modo, puede resultar ventajoso incrementar el tiempo y la temperatura de reacción con el fin de conducir la reacción hasta su culminación. Una vez que la reacción se ha completado, dependiendo del pH, podría ser necesario ajustar el pH a un pH neutro o ligeramente alcalino añadiendo una cantidad adecuada, por ejemplo, de ácido clorhídrico. La elaboración posterior se ha descrito antes.

La derivatización de casia con cloruro de 2,3-epoxipropiltrimetilamonio (también denominado cloruro de glicidiltrimetilamonio es asequible como Quab® 151 de Degussa AG, Alemania) se lleva a cabo en una mezcla de agua alcalina (KOH)/isopropanol. La temperatura de reacción se puede elevar a 70ºC, el tiempo de reacción es de aproximadamente 3 horas. Se ha demostrado que la neutralización con ácido clorhídrico (10%) a un pH de aproximadamente 8,5 antes de la filtración, el lavado, el secado y la molturación es ventajosa. Los grados de sustitución ilustrativos son 0,64 y 0,91.

Si no se establece de otro modo en los siguientes ejemplos, la casia catiónica de acuerdo con la invención es casia derivatizada con cloruro de 2,3-epoxipropiltrimetilamonio y con un grado de sustitución de 0,64 que ha sido preparada de acuerdo con el método descrito antes.

La cationización o la densidad de carga catiónica se mide a menudo por el grado de sustitución. El término "grado de sustitución" según se emplea en la presente memoria es la sustitución media de grupos funcionales por unidad de azúcar anhidra de la goma de poligalactomanano. En la goma guar, la unidad básica del polímero consiste en dos unidades de manosa con un enlace glicosídico y una unidad de galactosa anclada al grupo hidroxilo del C6 de una de las unidades de manosa. En la goma de casia, la unidad básica del polímero consiste en cinco unidades de manosa con un enlace glicosídico y una unidad de galactosa anclada al grupo hidroxilo del C6 de una de las unidades de manosa. Como promedio, cada una de las unidades de azúcar anhidras contiene tres sitios hidroxilo disponibles. Un grado de sustitución de tres significaría que todos los grupos hidroxilo disponibles estarían esterificados con grupos funcionales. El grado de sustitución se expresa como moles de reactivo catiónico por unidades de azúcar anhidras y se puede calcular a partir de la siguiente fórmula:

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Peso molecular de unidades de azúcar anhidras: 162,15 g/mol

Peso molecular de sustituyente catiónico: 151,62 g/mol

El contenido de nitrógeno se midió mediante el análisis elemental del sustituyente catiónico cloruro de 2-hidroxipropiltrimetilamonio.

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Ejemplo 1

Siguiendo el procedimiento general de la presente invención se procesó una parte de la masa harinosa de casia (harina de endospermo de casia) que tenía un contenido de crisofanol original de 9,5 ppm (determinado mediante HPLC). Se ha determinado mediante HPLC que el nivel de crisofanol del hidrocoloide obtenido es menor de 1 ppm.

En un experimento comparativo siguiendo las condiciones descritas en la Patente de los Estados Unidos Núm. 4.840.811 partiendo de la misma masa harinosa de casia, el nivel de antraquinona solamente se redujo 50%, incluso después de varios lavados.

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Ejemplo 2

Se molió masa harinosa de casia utilizando la tecnología de molturación tradicional hasta un polvo que tenía un tamaño de partícula de menos de 250 \mum. El producto obtenido se denominará "patrón de casia Diagum® CS".

La misma masa harinosa de casia bruta se embebió con agua a una razón de masa harinosa de casia:agua de 1:3. Con posterioridad, el material embebido se desmenuzó y se homogeneizó utilizando una picadora de carne asequible comercialmente. El producto todavía mojado se secó, se tamizó y las partículas que tenían un tamaño de partícula > 250 \mum se sometieron a una etapa de molturación adicional. Se mezclaron en seco el gel de la casia preparada como antes, 2,50 g de kappa-carragenano (Danagel PF8263) y 250 g de cloruro de potasio y después de eso se añadieron a 192,5 g de agua. La suspensión se calentó en un baño de agua a 90ºC mientras se agitaba. La solución obtenida se vertió en una lata. Después de enfriar a aproximadamente 70ºC, se compensó la pérdida de agua. La solución se vertió en las cajas de gelatina cúbicas mencionadas antes y se dejaron reposar durante 4 horas a 20ºC.

Con el fin de determinar la estabilidad térmica del producto, se mantuvo la solución en un autoclave a 129ºC durante 60 minutos (retorta) para simular las condiciones de fabricación de una lata de comida. Después de enfriar a 70ºC, se continuó como se ha descrito antes. Los resultados se resumen en la siguiente Tabla:

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Ejemplo 3

En el siguiente experimento, se demostró que si las masas harinosas de diferentes hidrocoloides son procesadas en mojado juntas de acuerdo con el método de la presente invención el hidrocoloide de galactomanano (combinación) tiene mejores características de funcionamiento en comparación con una mezcla de los hidrocoloides de galactomanano mezclados.

1. a): Se preparó hidrocoloide de casia de acuerdo con el método descrito antes. El hidrocoloide de casia polvoroso se mezcló en seco con kappa-carragenano (Danagel PF8263) a diferentes proporciones y KCl y se midió el funcionamiento de dicha combinación.

2. b): Se embebieron mezclas de masa harinosa de casia y carragenano de diversas proporciones con agua a una razón en peso de 1:3, se mezclaron y con posterioridad se desmenuzaron juntas en una picadora de carne. La etapa de desmenuzado se repitió 5 veces. El producto obtenido se procesó adicionalmente como se ha descrito antes y se determinó el funcionamiento de dicho sistema co-procesado. En todos los casos, el gel consistió en 1% de hidrocoloide (hidrocoloide de galactomanano y carragenano), 0,5% de KCl y 98,5% en peso de agua. Los resultados se resumen en la siguiente Tabla:

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Como resulta evidente a partir de la Tabla anterior, se obtienen resistencias a la rotura superiores para los geles si se preparan de acuerdo con la presente invención.

Se ha descubierto adicionalmente que el tiempo y la temperatura necesarios para hidratar completamente las combinaciones de casia/carragenano son al menos 80ºC durante 10 minutos con el fin de lograr la resistencia del gel máxima. Los sistemas idénticos que se elaboran de acuerdo con el método de la presente invención (sistemas co-procesados) necesitan mucho menos tiempo y temperaturas inferiores para lograr la resistencia de gel máxima. De este modo, la temperatura de hidratación puede disminuir al menos 10ºC.

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Ejemplo 4

La siguiente Tabla demuestra el efecto sinérgico de los hidrocoloides seleccionados de la invención sobre la resistencia de gel y la resistencia a la rotura de los geles de carragenano.

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Como resulta evidente, la sustitución de una parte del carragenano por una parte correspondiente de un hidrocoloide de galactomanano de la invención mejora significativamente la resistencia de gel y la resistencia a la rotura.

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Ejemplo 5

Los valores de viscosidad en agua caliente y fría de las combinaciones co-desmenuzadas de hidrocoloides de casia y guar preparados mediante el procedimiento de la invención se comparan con las combinaciones convencionales de casia y guar desmenuzados individualmente.

Las masas harinosas de casia y guar se empapan individualmente en una cantidad de agua de tres veces (p/p) hasta que se hidratan totalmente. Se combinan juntos diversos porcentajes (véase la Figura 1) de las masas harinosas de casia y guar y se co-desmenuzan en una picadora de carne (Modelo Jupiter 885). Las co-combinaciones se procesan 3 veces en la picadora a través de un disco perforado de 3 mm seguido de 3 repeticiones utilizando un disco perforado de 2 mm. Con fines comparativos, las muestras de las masas harinosas de casia y guar hidratadas se desmenuzan individualmente en la misma picadora de carne. Las masas harinosas de casia y guar desmenuzadas individualmente se combinan convencionalmente en los mismos porcentajes en peso que las combinaciones de casia/guar co-desmenuzadas. Se evalúan las dispersiones acuosas al 1% en peso de la combinación de casia/guar co-desmenuzada (Sistema) y las combinaciones convencionales de casia/guar desmenuzadas individualmente (Combinación) en cuanto a las propiedades de viscosidad en frío y en caliente y se representan.

En la Figura 1 se muestra un gráfico que compara los valores de viscosidad en frío y en caliente de las combinaciones de casia/guar co-desmenuzadas y la casia y guar desmenuzadas individualmente que se combinan mediante mezclado convencional. Las ecuaciones y los valores de R^{2} para las curvas trazadas son los siguientes:

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Como se muestra en el gráfico de la Figura 1, la viscosidad en frío y caliente de la goma de casia/guar co-desmenuzada (Sistemas) es significativamente mayor que la de las combinaciones de casia y guar desmenuzadas individualmente (Combinaciones). Las curvas para la solubilidad en agua fría muestran que los Sistemas de casia/guar desmenuzados tienen una temperatura de hidratación mucho menor en comparación con las Combinaciones convencionales de casia y guar desmenuzadas individualmente.

Por consiguiente, los galactomananos más costosos tales como la goma de algarroba (LBG) y la goma tara pueden ser remplazados por Sistemas de casia/guar co-desmenuzados. Por ejemplo, LBG es un galactomanano que tiene una razón de galactosa a manosa de 4:1. Un sistema co-desmenuzado que comprende 80% de goma de casia (razón de galactosa a manosa 5:1) y 20% de goma guar (razón de galactosa a manosa 2:1) da como media la misma composición de carbohidrato que LBG que tiene la razón de galactosa a manosa anterior. Las diferencias en el funcionamiento están en el intervalo natural de los hidrocoloides: Los resultados se resumen en la siguiente Tabla.

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El Sistema co-desmenuzado de acuerdo con la invención es mejor en términos de solubilidad en agua fría, incluso sin la purificación con alcohol isopropílico, que es necesaria para alcanzar una pureza de calidad alimentaria. Este tratamiento incrementará los parámetros de funcionamiento del sistema significativamente. Mediante el método de la invención no solamente es posible ajustar cualquier parámetro de funcionamiento del galactomanano de origen natural si no que es posible lograr un equilibrio de las propiedades que exceden las propiedades individuales de los galactomananos de origen natural.

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Ejemplo 6

Se preparó un hidrocoloide de casia de acuerdo con el procedimiento general según la invención mencionado antes. El producto obtenido se comparó con un hidrocoloide de casia que se había obtenido de acuerdo con el método de la Patente de los Estados Unidos Núm. 2.891.050. Las propiedades de los hidrocoloides individuales medidas en condiciones idénticas se resumen en la siguiente Tabla.

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Los resultados anteriores muestran que el método de la invención para elaborar el hidrocoloide de galactomanano da como resultado un incremento significativo de los parámetros de funcionamiento, tales como la viscosidad Brookfield, la resistencia de gel y la estabilidad de retorta. Del mismo modo se obtienen resultados similares para las gomas de tara, algarroba y guar.

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Ejemplo 7

Dispersiones de Casia

Las morfologías y las propiedades físicas de las muestras de hidrocoloide de casia preparadas mediante el procedimiento de desmenuzado de la invención se comparan con las muestras de hidrocoloide de casia preparadas mediante el procedimiento de formación de escamas/molturación descrito en la Patente de los Estados Unidos Núm. 2.891.050. Se preparan las dispersiones de hidrocoloide de casia utilizando hidrocoloide de casia elaborado mediante el método de la presente invención e hidrocoloide de casia elaborado mediante el método descrito en la Patente de los Estados Unidos 2.891.050, se micrografían de acuerdo con el procedimiento mostrado en el protocolo de CryoSEM descrito antes (Procedimiento 2.6), excepto que se prepararon dispersiones al 2% en peso de agua desionizada. Como se muestra en las Figuras 2, 4, y 6, la morfología del hidrocoloide de casia preparado mediante el procedimiento de desmenuzado de la invención tiene una forma relativamente esférica con paredes bien definidas entre células contiguas. En fuerte contraste, como se muestra en las Figuras 3, 5, y 7 la estructura celular de hidrocoloide de casia preparado mediante el procedimiento de la técnica anterior es alargada resultando dañadas la mayoría de las paredes celulares entre células contiguas.

Se registran la viscosidad Brookfield a 20 rpm y los valores de rendimiento. Los valores de rendimiento se estiman restando la viscosidad Brookfield medida a 0,5 rpm de la viscosidad Brookfield a 1 rpm, y dividiendo los resultados por 100. Se obtuvieron los siguientes resultados:

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Se cree que la compresión mecánica y las fuerzas de desgarramiento ejercidas por las etapas de formación de escamas y molturación utilizadas por los procedimientos de la técnica anterior dañan la estructura celular de la estructura del hidrocoloide, conduciendo a una disminución de las propiedades físicas.

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Ejemplo 8

(No de acuerdo con la invención)

Formulaciones de Ambientadores

Se elaboraron geles ambientadores con una combinación de hidrocoloide que consistía en casia desmenuzada en mojado o casia convencional, guar convencional y K-carragenano (Aquagel MM60 de Marcell). Los geles ambientadores se elaboraron con dos tensioactivos diferentes Tween 80 o Cromophor CO40, conteniendo todas las formulaciones 2,5% en peso de Springtime Fresh Fragrance (asequible de American Fragrance Supply). Las formulaciones contenían una carga de gelificante total de 2,6% en peso de combinación de hidrocoloides como se muestra más abajo.

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La carga gelificante de hidrocoloides se dispersa en agua a 75ºC durante aproximadamente 30 minutos hasta que todos los hidrocoloides y sales están totalmente hidratados. La mezcla se enfría a 55ºC, después se añaden la fragancia, el tensioactivo y el conservante mezclando. La solución de ambientador caliente se coloca en pequeños recipientes y se deja enfriar y reposar sin perturbaciones a la temperatura ambiente durante la noche. Se midieron las propiedades del gel por medio de un analizador de texturas de Stable Micro Systems, tipo TA XT2i. Un sello cilíndrico con una superficie de la parte inferior de 258 mm^{2} (0,4 pulgadas^{2}) penetró en las muestras de gel a una velocidad de 1 mm/s a una profundidad ajustada de 15 mm.

Se obtiene la resistencia a la rotura en gramos y representa la fuerza máxima para que la punta del sello cilíndrico penetre el gel inicialmente antes de romperse, la rigidez del gel (en g/s o g/mm) se mide por medio de la pendiente de la curva antes de que se rompa el gel, y la medida indirecta de la fuerza del gel interno (en g.s o g.mm) y se mide mediante el área bajo la curva a la fuerza máxima. Los resultados se resumen en la siguiente Tabla.

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Los resultados del analizador de textura indican que los geles preparados a partir de casia desmenuzada en mojado muestran una resistencia a la rotura superior, una resistencia del gel interna superior y una rigidez relativamente equivalente a la del gel elaborado a partir de casia convencional. Además, los geles elaborados a partir de casia desmenuzada en mojado presentan mejor color: se obtiene un gel semitransparente de color blanco con casia desmenuzada en mojado en comparación con el gel de color pardo opaco obtenido a partir de casia convencional.

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Ejemplo 9

Dispersiones Co-Desmenuzadas con una Base de Xantano

Se compararon los geles acuosos que contenían masas harinosas de casia co-desmenuzadas (Cassia tora) y goma xantana (Ceroga de C. E. Roeper) desmenuzadas en mojado con geles preparados a partir de la combinación física de gomas de casia y xantana procesadas convencionalmente. Los geles se prepararon dispersando e hidratando las composiciones de goma de casia/xantana en agua a 50ºC. Cada muestra de gel contiene 2% en peso de hidrocoloides, con la composición respectiva de 50% en peso de casia y 50% en peso de goma xantana. Las propiedades del gel se midieron por medio de un analizador de textura, en las mismas condiciones descritas previamente. Los resultados se resumen en la siguiente Tabla.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Los resultados del analizador de textura indican que los geles preparados a partir de gomas de casia-xantana co-desmenuzadas muestran una resistencia a la rotura superior, una resistencia de gel interna superior y una elasticidad relativamente equivalente a la del gel elaborado a partir de la combinación física equivalente.

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Ejemplo 10

Champús con Silicona

Se preparan diversos champús acondicionadores 2 en 1 que contienen emulsión de silicona y polisacáridos catiónicos de acuerdo con las formulaciones mostradas más abajo. Los champús se preparan como se ha expuesto previamente añadiendo los ingredientes en el orden descrito en la siguiente tabla mezclando. Los resultados para la viscosidad Brookfield medida a 20 rpm y la altura de la espuma se resumen más abajo.

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que los miembros del panel no pudieron detectar ninguna diferencia significativa en el funcionamiento del peinado en mojado del champú que contenía casia catiónica desmenuzada en mojado con los champús que contenían guar catiónico comercial indicativo de unas propiedades de acondicionamiento similares después de un lavado. El peinado en seco se evaluó por medio de un ensayo en un panel de acuerdo con el ensayo pareado convencional para una diferencia direccional (ASTM E2164-01). Los resultados indican que 64% de los miembros del panel descubrieron que la fuerza necesaria para peinar el pelo seco (peinado en seco) era menor para el champú que contenía casia catiónica en comparación con el champú que contenía guar catiónico comercial (Jaguar excel).

Depósito de Silicona

Se lavaron trenzas de cabello decolorado 5 veces con esos champús (serie del Ejemplo 10), de acuerdo con el método descrito previamente. Se midieron el contenido de silicona y cloro del cabello por medio de ICP-AA (Plasma de Acoplamiento Ionizado-absorción atómica). Los resultados se tabulan más abajo.

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Los resultados muestran que el champú que contiene casia catiónica desmenuzada en mojado de esta invención es más eficaz en cuanto al depósito de silicona sobre el cabello (coadyuvante de depósito de silicona superior) que el guar catiónico asequible comercialmente, como se observa por la cantidad de silicona medida sobre el cabello. No se detectaron diferencias significativas en la cantidad de cloro medido sobre el cabello, indicativo de un depósito similar de polímeros catiónicos.

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Ejemplo 11

(No de acuerdo con la invención)

Gel Limpiador de Baño y Azulejos

Se formula un gel con una base de ácido oxálico diseñado para limpiar lavabos, bañeras y azulejos de acuerdo con la siguiente receta:

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La goma se dispersa en agua (con un ligero calentamiento si fuera necesario para permitir una hidratación total) durante 30 minutos. Los otros ingredientes se añaden en el orden de la tabla anterior mezclando. La goma xantana se co-desmenuza después con diversas gomas de acuerdo con el procedimiento de desmenuzado en mojado de la invención y se introduce en la formulación a la misma concentración (0,8% en peso). Los resultados para la viscosidad Brookfield a 20 rpm y el valor del rendimiento se resumen más abajo:

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Los resultados indicaron que dependiendo de la composición de gomas co-desmenuzadas, algunas son más eficaces al espesar la formulación con una base de ácido oxálico que el xantano puro.

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Ejemplo 12

(No de acuerdo con la invención)

Gel Limpiador de Baño y Azulejos

Se formula un gel con una base de carbonato de calcio diseñado para limpiar lavabos, bañeras o azulejos de acuerdo con la siguiente receta:

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La goma es dispersada en agua (con un ligero calentamiento si fuera necesario para permitir una hidratación completa) durante 30 minutos. Los otros ingredientes se añaden en el orden de la tabla anterior mezclando. La goma xantana se co-desmenuza después con diversas gomas de acuerdo con el procedimiento de desmenuzado de la invención y se introduce en la formulación a la misma concentración (0,4% en peso). Los resultados para la viscosidad Brookfield a 20 rpm y el valor de rendimiento se resumen más abajo:

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Los resultados indicaron que las gomas co-desmenuzadas son más eficaces al espesar la formulación con una base de carbonato de calcio que el xantano puro.

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Ejemplo 13

Tratamiento Acondicionador

Se formularon tratamientos de acondicionamiento sin aclarado con gomas catiónicas de acuerdo con la siguiente formulación. Todos los ingredientes se añadieron mezclando en el orden enumerado.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Se trataron trenzas de cabello decolorado con 1 g del tratamiento acondicionador sin aclarado. Un atributo que está íntimamente asociado con el acondicionamiento es la facilidad de peinado. Se evaluó el peinado en mojado por medio de un ensayo con panel de acuerdo con el ensayo convencional para una diferencia direccional (ASTM E2164-01). Los resultados indican que 75% de los miembros del panel encontraron que la fuerza necesaria para peinar el cabello mojado (peinado en mojado) era menor en el caso de la formulación que contenía casia catiónica en comparación con la formulación que contenía el guar catiónico comercial.

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Ejemplo 14

Champús Claros

Se formularon champús claros con diversos polímeros catiónicos (preparados mediante el procedimiento de la presente invención) y los tensioactivos aniónicos y anfotéricos, lauriletersulfato de sodio y cocoanfodiacetato disódico. Se utilizó guar catiónico asequible comercialmente Jaguar® Excel de Rhodia como comparación. Las gomas catiónicas se dispersan en agua desionizada hasta que se hidratan completamente. Primero se añade lentamente cocoanfodiacetato disódico mezclando, seguido de la adición de lauriletersulfato de sodio 2. El resto de los ingredientes se añade mezclando en el orden descrito en la tabla de formulación de más abajo. Se registraron la viscosidad Brookfield a 20 rpm, la turbidez y las alturas de las espumas.

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Los resultados demuestran que los champús que contienen casia catiónica de esta invención forman una formulación estable en comparación con un champú formulado con guar catiónico comercial (precipitación debida a la incompatibilidad con diversos tensioactivos). Los champús formulados resultantes tuvieron una buena claridad y buena formación de espuma.

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Ejemplo 15

Formulaciones de Champú Claras

Se formularon champús claros con diversos polímeros catiónicos de la presente invención y los tensioactivos aniónicos y anfotéricos, lauriletersulfato de sodio 2 y cocoamidopropilbetaína, de acuerdo con la siguiente receta. Se utilizó guar catiónico asequible comercialmente (Jaguar® C13S de Rhodia) como comparación. Los champús se preparan de una manera similar a la descrita previamente. Se registraron la viscosidad Brookfield a 20 rpm, la turbidez y las alturas de las espumas.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Los resultados para la viscosidad Brookfield a 20 rpm, la turbidez, la claridad a 420 nm y las alturas de las espumas se tabulan más abajo:

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Los resultados demuestran que todos los champuses muestran viscosidades y alturas de espuma similares. Los champús formulados con los polímeros catiónicos obtenidos por el procedimiento de la invención presentan una claridad mucho mayor y una turbidez inferior que la de los champús formulados con guar catiónico asequible comercialmente Jaguar® C13S.

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Ejemplo 16

Champús

Se formularon champús claro con diversos polímeros catiónicos de la invención como se ha mostrado antes. Se midieron y registraron los valores de claridad y turbidez.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Los resultados muestran que los champús formulados con los polímeros catiónicos obtenidos mediante el procedimiento de la invención presentan valores de claridad mucho mayores y de turbidez inferiores que los champús formulados con guar catiónico asequible comercialmente (Jaguar® C13S).

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Ejemplo 17

Propiedades Formadoras de Película

Se preparan películas por evaporación en una cámara de entorno controlado de dispersiones de gomas catiónicas desmenuzadas en mojado al 1% en peso en agua desionizada. Los especimenes de película se prepararon de acuerdo con ASTM D 1708. Se midieron las propiedades tensiles a 0,8 mm/s, de acuerdo con ASTM D882, en un aparato TA XT PLUS de Stable Micro Systems. Las propiedades Tensiles se resumen más abajo:

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Como se ilustra mediante los resultados, las muestras de casia y guar catiónicos obtenidas con el procedimiento de la presente invención son excelentes formadoras de película, dependiendo las propiedades del contenido de carga catiónica. El porcentaje de elongación aumenta y la resistencia a la tracción disminuye con el incremento de la densidad de carga catiónica (contenido de nitrógeno creciente) del producto catiónico derivado del procedimiento de la invención. Se observan curvas tensiles de tipo elastómero para los polímeros catiónicos con un 4% de nitrógeno (381 y 390), mientras se observan curvas tensiles de tipo plástico para los polímeros con un contenido de nitrógeno menor del 4%. Se obtienen películas muy quebradizas en el caso del guar catiónico asequible comercialmente Jaguar® Excel.

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Ejemplo 18

(No de acuerdo con la invención)

Fijador para el Cabello

Una resina fijadora para el cabello también debe incluir numerosas propiedades subjetivas y objetivas tales como la facilidad de formación del rizo de la formulación, la sensación en el cabello, la conservación del rizo, el secado rápido y la poca pegajosidad, la compatibilidad con aditivos de formulación auxiliares, etc. Las muestras de casia catiónica de la invención (muestra B y E) fueron evaluadas en cuanto a sus propiedades fijadoras del cabello potenciales.

Sensación en el cabello: La sensación al tacto que adquiere el cabello después de haber sido recubierto con una resina fijadora es extremadamente importante. Los polímeros actuales tienden a dejar el pelo áspero, seco, gomoso, graso, etc. Las muestras de casia catiónica sometidas a ensayo muestran buenas características de tacto. Dejan el cabello suave y natural.

Pegajosidad: La mayor parte de los polímeros fijadores actuales tienden a absorber la humedad y por lo tanto se vuelven pegajosos. Las muestras de casia catiónica sometidas a ensayo muestran una baja pegajosidad.

Descamación: Los polímeros fijadores, después de secarse sobre el cabello, muestran elevados niveles de escamas después de peinar, dando al cabello una apariencia de tipo caspa. Las muestras de casia catiónica sometidas a ensayo no muestran descamación.

Una importante propiedad de funcionamiento que también debe tener un polímero fijador, es su capacidad para mantener un estilo de peinado en su sitio con una humedad relativamente elevada, esto es, conservación del rizo. Se midió la capacidad de conservar el rizo de las muestras de casia catiónica de esta invención.

Protocolo de Conservación del Rizo: se prepararon varias dispersiones de casia catiónica a una concentración de 1% en agua desionizada. Se aplicaron y se untaron 0,85 g de las dispersiones sobre muestras de cabello de 2 gramos, de 15,24 cm (6 pulgadas). Las muestras se enrollaron sobre rulos, se secaron y se acondicionaron durante la noche. Las muestras se montaron en el interior de una cámara de humedad a 27ºC, y 90% de humedad relativa. Se registró la conservación del rizo como una función del tiempo y se calculo como:

: (L-L_{(t)}/L-L_{(0)} X 100 = (%) de conservación del rizo

donde: L = longitud del cabello totalmente extendido, L_{(o)} = longitud del cabello antes de la exposición a una humedad elevada, L_{(t)} = longitud del cabello después de la exposición un tiempo (t).

Los resultados de la conservación del rizo se tabulan más abajo:

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Como demuestran los resultados los hidrocoloides de galactomanano catiónicos desmenuzados en mojado, en particular los polímeros de casia catiónica desmenuzada en mojado la esta invención producen una excelente capacidad de conservación del rizo en un ambiente húmedo.

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Ejemplo 19

Hidrocoloides de Poligalactomanano que Contienen Enzima

Se añadieron 50 g de hidrocoloide de casia seca preparado de acuerdo con el procedimiento general descrito antes a una solución de 0,75 g de papaína en 150 g de agua desmineralizada. Se determinó que la resistencia de gel del gel obtenido era de 1.557 g, la viscosidad era de 490 mPas.

El gel correspondiente de 50 g de hidrocoloide de casia seco en 150 g de agua desmineralizada produjo una resistencia de gel del gel obtenido de 1.222 g y una viscosidad de 252 mPas.

Como resulta evidente, la presencia de una enzima en los hidrocoloides de la invención no afecta adversamente a las propiedades finales del gel. Por el contrario, tanto la resistencia de gel como la viscosidad mejoran por la presencia de la enzima.

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Ejemplo 20

Jabones Líquidos

Se prepararon jabones líquidos que contenían polisacáridos catiónicos con diversas concentraciones y densidades de carga de acuerdo con la siguiente formulación. Todos los ingredientes se mezclan de una manera similar a la descrita previamente para los champuses acondicionadores. Los resultados se resumen en la siguiente Tabla.

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Los resultados demuestran que todos los jabones líquidos presentan viscosidades, valores de rendimiento y alturas de espuma similares. La composición de jabón líquido que utiliza casia derivatizada catiónica preparada de acuerdo con la presente invención presenta mejor estabilidad a 45ºC que el guar catiónico asequible comercialmente.

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Ejemplo 21

Champús 2 en 1 Claros

Los champús claros fueron formulados con diversos polímeros catiónicos (preparados mediante el procedimiento de desmenuzado en mojado de la presente invención) y los tensioactivos aniónicos y anfotéricos, lauriletersulfato de sodio y cocoanfodiacetato disódico. Se utilizó guar catiónico asequible comercialmente Jaguar® Excel de Rhodia como comparación. Las gomas catiónicas se dispersaron en agua desionizada hasta que se hidrataron completamente. Se añadió primero lentamente cocoanfodiacetato disódico mezclando, seguido de la adición de lauriletersulfato de sodio 2. El resto de los ingredientes se añadieron después mezclando en el orden descrito en la tabla de formulación más abajo. Se registraron la viscosidad Brookfield a 20 rpm, la turbidez y las alturas de la espuma.

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Los resultados para la viscosidad Brookfield a 20 rpm, la turbidez, la claridad a 420 nm y las alturas de espuma se tabulan más abajo:

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Los resultados muestran que todos los champuses presentan claridad, turbidez y alturas de espuma similares. Los champús formulados con los polímeros catiónicos obtenidos mediante el procedimiento de la invención presentan una viscosidad superior que los champús formulados con el guar catiónico asequible comercialmente Jaguar® Excel o un champú formulado sin poligalactomananos catiónicos.

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Análisis del peinado en mojado y en seco

Se lavaron trenzas decoloradas una vez con 1 gramo de champú durante 30 segundos. El champú se dejó en el pelo durante aproximadamente 3 minutos, después el champú se enjuagó de la trenza con agua templada durante aproximadamente un minuto. Se registró el esfuerzo para peinar en mojado (en N.mm) después de un lavado con un analizador de textura de Stable Micro Systems, tipo TA XT2i, haciendo pasar cada trenza a través de un peine a 20 mm/s diez veces. Los datos presentados son la media de 5 trenzas con 10 tirones cada una. El experimento se repite después de 5 lavados consecutivos y 10 lavados consecutivos.

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Los resultados demuestran que se obtiene una disminución del esfuerzo para peinar en mojado cuando la formulación contiene un poligalactomanano catiónico, funcionando mejor la casia catiónica que Jaguar® Excel comercial.

También se puede calcular el porcentaje de cambio en el peinado en mojado a partir de 1 a 5 lavados y de 1 a 10 lavados. Los resultados se tabulan más abajo:

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Los resultados parecen indicar que se observaba menos acumulación de residuos después de 10 lavados en el champú que contenía casia catiónica en comparación con los otros, como se observaba por la reducción en el esfuerzo en mojado después de 10 lavados.

También se midió el esfuerzo para peinar en seco en las trenzas después de 10 lavados. Los resultados se resumen más abajo:

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Los resultados demuestran que ambas formulaciones que contienen polímeros catiónicos (guar o casia) funcionan de un modo similar en las mediciones del peinado en seco después de 10 lavados.

Claims

1. Una composición de champú que comprende:

a): al menos un poligalactomanano desmenuzado derivatizado con un sustituyente catiónico obtenible;

i): embebiendo una masa harinosa de casia con agua en presencia de un agente de derivatización catiónico capaz de reaccionar con el grupo hidroxilo de las unidades de galactosa y manosa del esqueleto de galactomanano de la masa harinosa para formar una masa harinosa embebida, dispersando después opcionalmente la masa harinosa embebida en una mezcla de agua/disolvente orgánico, y

b): un tensioactivo de limpieza seleccionado entre tensioactivos detersivos aniónicos, catiónicos, anfotéricos, y zwiteriónicos, y sus mezclas;

c): un compuesto de silicona soluble en agua;

d): agua.

2. La composición de champú de la reivindicación 1, donde al menos un grupo hidroxilo C-6 del esqueleto de poligalactomanano está derivatizado con un sustituyente catiónico.

3. La composición de champú de la reivindicación 2, donde dicho sustituyente catiónico está representado por la fórmula -AR^{1} donde A es un grupo alquileno sustituido o no sustituido que contiene de 1 a 6 átomos de carbono y R^{1} se selecciona entre un grupo cuaternario.

4. La composición de champú de la reivindicación 3, donde A está sustituido con al menos un grupo seleccionado entre alquilo C_{1} a C_{3}, haloalquilo C_{1} a C_{3}, hidroxilaquilo C_{1} a C_{3}, hidroxilo, halógeno.

5. La composición de champú de la reivindicación 3, donde dicho grupo cuaternario se selecciona entre compuestos de amonio cuaternario, compuestos de sulfonio cuaternario, y compuestos de fosfonio cuaternario.

6. La composición de champú de la reivindicación 5, donde dicho grupo cuaternario está representado por las fórmulas:

: -N(R^{3})_{3}^{+} X^{-}; -S(R^{3})_{2}^{+} X^{-}; -P(R^{3})_{3}^{+} X^{-},

donde R^{3} representa independientemente alquilo C_{1} a C_{24} sustituido y no sustituido, bencilo sustituido y no sustituido y fenilo sustituido y no sustituido; y X representa cualquier anión adecuado que equilibre la carga del catión onio.

7. La composición de champú de la reivindicación 6, donde dicho anión se selecciona entre bromo, cloro, flúor y yodo.

8. La composición de champú de la reivindicación 6, donde dichos sustituyentes alquilo, bencilo y fenilo están mono-sustituidos o multi-sustituidos con un sustituyente seleccionado entre alquilo C_{1} a C_{3}, hidroxilo, halógeno, y sus combinaciones.

9. La composición de champú de la reivindicación 1, donde dicha silicona soluble en agua contiene un radical aniónico.

10. La composición de champú de la reivindicación 1, donde dicha silicona soluble en agua es un polisiloxano que contiene un segmento del esqueleto representado por la fórmula:

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donde G_{1} representa hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{10} y fenilo; G_{2} representa alquileno C_{1}-C_{10}; G_{3} representa un grupo aniónico que contiene un resto polimérico obtenido a partir de la polimerización de al menos un monómero aniónico que contiene insaturación etilénica; n es 0 o 1; a es un número entero que oscila de 1 a 50; y b es un número entero de 10 a 350.

11. La composición de champú de la reivindicación 10, donde dicho resto polimérico que contiene grupos aniónicos contiene unidades repetidas polimerizadas de monómeros insaturados etilénicos seleccionados entre ácido acrílico, ácido metacrílico y sus combinaciones.

12. La composición de champú de la reivindicación 11, donde dichos monómeros insaturados etilénicos comprenden adicionalmente al menos un éster alquílico C_{1} a C_{20} de ácido acrílico y metacrílico.

13. La composición de champú de la reivindicación 1, donde dicha silicona soluble seleccionada entre uno o más compuestos representados por las fórmulas:

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donde:

\quad: Me es metilo;

\quad: R y R' se seleccionan independientemente entre metilo,

\quad: -OH, -R^{7}, y -R^{9}-A' o -(CH_{2})_{3}-O-(EO)_{a}-(PO)_{b}-(EO)_{c}-G con la condición de que tanto R como R' no son metilo, -OH o R^{7};

\quad: R^{1} se selecciona entre alquilo inferior CH_{3}(CH_{2})_{n}- o fenilo donde n es un número entero de 0 a 22;

\quad: a, b, y c son números enteros que oscilan independientemente de 0 a 100;

\quad: EO es -(CH_{2}CH_{2}O)-;

\quad: PO es -(CH_{2}CH(CH_{3})O)-;

\quad: o es un número entero que oscila de 1 a 200;

\quad: q es un número entero que oscila de 0 a 1000;

\quad: p es un número entero que oscila de 0 a 200;

\quad: R^{7} es un grupo arilo, alquilo, aralquilo, alcarilo, o alquenilo de 1-40 carbonos;

\quad: R^{8} es hidrógeno o R^{7} o C(O)-X donde X es un grupo arilo, alquilo, aralquilo, alcarilo, alquenilo de 1-40 carbonos, o una de sus mezclas;

\quad: R^{9} es un grupo divalente seleccionado entre alquileno de 1-40 carbonos que puede estar interrumpido con un grupo arileno de 6 a 18 carbonos o un grupo alquileno que contiene una insaturación de 2 a 8 carbonos; A' y G se seleccionan independientemente entre:

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\quad: donde R'' es un grupo divalente seleccionado entre alquileno de 1-40 carbonos que puede estar interrumpido con un grupo arileno de 6 a 18 carbonos o un grupo alquileno de 2 a 8 carbonos; y M es Na, K, Li, NH_{4}; o una amina que contiene grupos alquilo, arilo, alquenilo, hidroxialquilo, arilalquilo o alcarilo;

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donde R^{11} se selecciona entre alquilo inferior que tiene de uno a ocho átomos de carbono o fenilo,

\quad: R^{12} es -(CH_{2})_{3}-O-(EO)_{x}-(PO)_{y}-(EO)_{z}-SO_{3}^{-}M^{+}

\quad: M es un catión y se selecciona entre Na, K, Li, o NH_{4};

\quad: x, y y z son números enteros que oscilan independientemente de 0 a 100;

\quad: R^{13} es -(CH_{2})_{3}-O-(EO)_{x}-(PO)_{y}-(EO)_{z}-H

\quad: R^{14} es metilo o hidroxilo;

\quad: a^{1} y c^{1} son independientemente números enteros que oscilan de 0 a 50;

\quad: b^{1} es un número entero que oscila de 1 a 50;

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donde R^{21} es

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\quad: a^{2} es un número entero de 0 a 200;

\quad: b^{2} es un número entero de 0 a 200;

\quad: c^{2} es un número entero de 1 a 200;

\quad: R^{14} se define como antes;

\quad: R^{22} se selecciona entre -(CH_{2})_{n}CH_{3} y fenilo;

\quad: n es un número entero de 0 a 10;

\quad: R^{23} es -(CH_{2})_{3}-O-(EO)_{x}^{1}-(PO)_{y}^{1}-(EO)_{z}^{1}-H;

\quad: x^{1}, y^{1} y z^{1} son números enteros y se seleccionan independientemente de 0 a 20;

\quad: e^{1} y f^{1} son 1 o 2 con la condición de que e+f = 3;

\quad: M se selecciona entre H, Na, K, Li, o NH_{4}; y

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donde Me es metilo;

\quad: R^{30} y R^{32} son independientemente -CH_{3} o -(CH_{2})_{3}-C-(EO)_{a}^{3}-(PO)_{b}^{3}-(EO)_{c}^{3}-C(O)-R^{33}-C(O)-OH;

\quad: con la condición de que tanto R^{30} como R^{32} no son -CH_{3};

\quad: R^{33} se selecciona entre -CH_{2}-CH_{2}-; -CH=CH-; -CH_{2}-CH(R^{37});

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\quad: R^{37} es alquilo que tiene de 1 a 22 átomos de carbono;

\quad: R^{31} se selecciona entre alquilo inferior (que tiene 1-4 carbonos), CH_{3}(CH)_{n}^{1}- y fenilo;

\quad: n^{1} es un número entero de 0 a 8;

\quad: a^{3}, b^{3} y c^{3} son números enteros que oscilan independientemente de 0 a 20;

\quad: EO es un resto óxido de etileno -(CH_{2}CH_{2}-O)-;

\quad: PO es un resto óxido de propileno -(CH_{2}CH(CH_{3})-O)-;

\quad: o^{1} es un número entero que oscila de 1 a 200;

\quad: q^{1} es un número entero que oscila de 0 a 500;

(V)R'CH_{2}C(O)OR

donde R es

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donde Me es metilo, a es un número entero de 0 a 200; b es un número entero de 0 a 200; c es un número entero de 1 a 200; R^{1} se selecciona entre -(CH_{2})_{n}CH_{3} y fenilo; n es un número entero de 0 a 10; R^{2} es -(CH_{2})_{3}-(OCH_{2} CH_{2})_{x}
-(OCH_{2} CH(CH_{3}))_{y}-(OCH_{2} CH_{2})_{z}-OH; x, y y z son números enteros y se seleccionan independientemente de 0 a 20; R' está representado por las fórmulas:

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donde R^{9} es alquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, y v es un número entero de 1 a 5; y

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donde Me es metilo, a es un número entero de 0 a 200; b es un número entero de 0 a 200; c es un número entero de 1 a 200; R^{1} se selecciona entre -NH-(CH_{2})_{n}-NH_{2} o -(CH_{2})_{n}-NH_{2}; n es un número entero de 2 a 6; y x es un número entero de 0 a 20.

14. La composición de champú de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

e): un tensioactivo no iónico.

15. La composición de champú de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

f): una silicona insoluble seleccionada entre uno o varios fluidos de silicona, resinas de silicona, gomas de silicona, y sus mezclas.

16. La composición de champú de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

g): un coadyuvante suspensor seleccionado entre ésteres de etilenglicol de ácidos grasos C_{12} a C_{22}, alcanolamidas de ácidos grasos C_{12} a C_{22}, ésteres de cadena larga de ácidos grasos C_{12} a C_{22}, ésteres de cadena larga de alcanolamidas de cadena larga, ácido N,N-dihidrocarbil-amidobenzoico y sus sales, goma xantana, polímeros de carboxivinilo, éteres de celulosa, poli(alcohol vinílico), polivinil-pirrolidona, palmitamina, estearamina, dipalmitoilamina, di(sebo hidrogenado)amina, amiduro de ácido de di(sebo hidrogenado)-ftálico, copolímero de anhídrido maleico-metilviniléter entrecruzado, y sus mezclas.

17. La composición de champú de la reivindicación 16, donde dicho coadyuvante suspensor de carboxivinilo contiene unidades repetitivas polimerizadas de ácido acrílico, ácido metacrílico, y sus mezclas en una combinación opcional con ésteres alquílicos C_{1} a C_{10} de ácido acrílico, ésteres alquílicos C_{1} a C_{10} de ácido metacrílico, y sus mezclas.

18. La composición de champú de la reivindicación 17, donde dicho coadyuvante suspensor de carboxivinilo está entrecruzado.

19. La composición de champú de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

h): un poliéster de ácido graso obtenido de la reacción de un poliol con un ácido graso saturado y/o insaturado C_{8} a C_{22}, y sus mezclas.

20. La composición de champú de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

i): un componente opcional seleccionado entre agentes anti-estáticos, agentes anti-caspa, tintes, agentes colorantes, disolventes o diluyentes orgánicos, agentes de perlescencia, reforzantes de la espuma, pediculocidas, agentes para el ajuste del pH, perfumes, fragancias, conservantes, antimicrobianos, proteínas, agentes activos para la piel, polímeros de estilismo, pantallas solares, vitaminas, glicerina, polipropilenglicol, agentes quelantes, antioxidantes, pantallas solares, aminoácidos, ceramidas, ácidos grasos libres, y su mezclas.

21. La composición de champú de la reivindicación 1, donde se procesan simultáneamente una masa harinosa de casia y guar.

22. La composición de champú de la reivindicación 1, donde dicho poligalactomanano es co-desmenuzado con un polisacárido seleccionado entre materias primas de algas marinas, extractos de algas marinas, polisacáridos microbiológicos, éteres de celulosa y sus derivados, y sus combinaciones.

23. La composición de champú de la reivindicación 22, donde dicho extracto de algas marinas se selecciona entre carragenano y alginato.

24. La composición de champú de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente las etapas de:

(iii): añadir la masa harinosa desmenuzada y embebida de la etapa (ii) a una mezcla de agua/disolvente orgánico; y

(iv): separar la mezcla de agua/disolvente orgánico del hidrocoloide de galactomanano.

25. La composición de champú de la reivindicación 1, donde en la etapa (i) la masa harinosa de casia es embebida en presencia de un polisacárido seleccionado entre materias primas de algas marinas, extractos de algas marinas y xantano, celulosa y sus derivados, y sus combinaciones.