ES2639444T3 - Composición para la higiene personal en forma de un artículo que tiene un recubrimiento hidrófobo que reside en la superficie - Google Patents

Composición para la higiene personal en forma de un artículo que tiene un recubrimiento hidrófobo que reside en la superficie Download PDF

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Robert Wayne Glenn, Jr.
James Merle Heinrich
Kathy Mary Kaufman
Virginia Tzung-Hwei Hutchins
Zerlina Guzdar Dubois
Jianjun Justin Li
Kevin M. Labitzke
Darren Paul Trokhan
Tom Edward Dufresne
Lee Arnold Schechtman
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Abstract

Un artículo de higiene personal que no es espumante, flexible en la forma de una estructura sólida porosa soluble, que comprende: (a) desde 0 % a 10 % de tensioactivo iónico; (b) desde 1 % a 60 % de un recubrimiento hidrófobo que reside en la superficie, en donde dicho recubrimiento comprende un agente beneficioso cosmético que no es tensioactivo; (c) desde 15 % a 70 % de estructurante polimérico, en donde dicho estructurante polimérico tiene un peso molecular promedio pesado de aproximadamente 40.000 a aproximadamente 500.000; y (d) desde 1 % a 30 % de plastificante; en donde dicho artículo tiene una densidad de aproximadamente 0,05 g/cm3 a aproximadamente 0,4 g/cm3; y en donde dicho recubrimiento tiene un parámetro de solubilidad de Vaughan (VSP) desde 0 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2, de forma alternativa desde 1 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2 de forma alternativa desde 3 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2, de forma alternativa desde 5 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2.

Description

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DESCRIPCION
Composicion para la higiene personal en forma de un artfculo que tiene un recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a composiciones para la higiene personal, especialmente a las composiciones para la higiene personal en forma de un artfculo en forma de estructura solida soluble y porosa. El artfculo tiene un recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie que puede proporcionar una mayor eficacia de deposicion de las sustancias activas hidrofobas contenidas en el mismo.
Antecedentes de la invencion
La mayorfa de los productos para la higiene personal presentes actualmente en el mercado se comercializan como productos lfquidos. Aunque son ampliamente utilizados, los productos lfquidos presentan inconvenientes en terminos de envasado, almacenamiento, transporte, y comodidad de uso. Dichos productos comunmente contienen agentes beneficiosos hidrofobos previstos para la deposicion en la superficie del cabello y/o la piel (p. ej., agentes acondicionadores del cabello como, p. ej., silicona). Puesto que estos productos, de forma tfpica, comprenden una cantidad sustancial de agua en la formula, la incorporacion de dichos agentes beneficiosos hidrofobos puede ser diffcil, y requerir tecnicas de formulacion como la emulsificacion para suministrar la sustancia activa hidrofoba. Ademas, puesto que dichos productos se utilizan en entornos acuosos (p. ej., en la ducha), los agentes beneficiosos hidrofobos pre-emulsionados tienen una tendencia a aclarar el cabello y/o la piel antes de que se puedan depositar suficientemente, produciendo una eficacia de deposicion inferior a la optima y, por tanto, los agentes beneficiosos no se pueden aprovechar debidamente.
Por tanto, existe una necesidad de un producto de higiene personal que pueda suministrar niveles mejorados de deposicion en la superficie activa hidrofoba para la piel y/o el cabello. Tambien existe la necesidad de que dicho producto de higiene personal se suministre en una forma no acuosa.
Sumario de la invencion
La presente invencion satisface las necesidades anteriormente mencionadas. La presente invencion proporciona un producto para la higiene personal solido y soluble que puede disolverse sencilla y rapidamente en la palma de la mano del consumidor para reconstituir un producto lfquido que se aplique facilmente al cabello/piel proporcionando al mismo tiempo una administracion topica suficiente de agentes beneficiosos hidrofobos para aplicaciones a todo el cabello y/o a todo el cuerpo.
En un aspecto, la invencion proporciona un artfculo de higiene personal flexible en forma de una estructura solida porosa soluble, que comprende:
(a) de aproximadamente 0 % a aproximadamente 10 % de un tensioactivo ionico;
(b) de aproximadamente 1 % a aproximadamente 60 % de un recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie, en donde dicho recubrimiento comprende un agente beneficioso cosmetico que no es tensioactivo;
(c) de aproximadamente 15 % a aproximadamente 70 % de estructurante polimerico, en donde dicho estructurante polimerico tiene un peso molecular promedio desde aproximadamente 40.000 a aproximadamente 500.000; y
(d) de aproximadamente 1 % a aproximadamente 30 % de plastificante
en donde dicho artfculo tiene una densidad de aproximadamente 50 kg/m3a aproximadamente 400 kg/m3(de aproximadamente 0,05 g/cm3 a aproximadamente 0,4 g/cm3).
En una realizacion especffica, el artfculo es un artfculo de higiene personal espumante en forma de una estructura solida porosa soluble, que comprende:
(a) de aproximadamente 23 % a aproximadamente 75 % de un tensioactivo ionico;
(b) de aproximadamente 1 % a aproximadamente 60 % de un recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie, en donde dicho recubrimiento comprende un agente beneficioso cosmetico que no es tensioactivo;
(c) de aproximadamente 10 % a aproximadamente 50 % de un polfmero soluble en agua; y
(d) de aproximadamente 1 % a aproximadamente 30 % de plastificante;
n donde dicho artfculo tiene una densidad de aproximadamente 50 kg/m3a aproximadamente 400 kg/m3 (de aproximadamente 0,05 g/cm3 a aproximadamente 0,4 g/cm3).
Se ha descubierto sorprendentemente que se puede conseguir mejorar la eficacia de la deposicion de sustancias activas (p. ej., silicona) recubriendo o incluyendo la sustancia activa como recubrimiento en el artfculo (p. ej., adsorbida en las interfases con el aire/solido de la estructura del artfculo) en lugar de anadir la sustancia activa como una emulsion convencional durante la elaboracion del artfculo, es decir, dentro de la estructura solida continua. Esto es sorprendente ya que las siliconas normalmente necesitan dispersarse/emulsionarse en un lfquido (p. ej., especialmente una “goma” de silicona de alta viscosidad como se demuestra en los ejemplos que tienen una viscosidad de 330.000 milfmetros cuadrados/segundo (330.000 centistokes)) para generar la deposicion en el cabello, especialmente sin producir peinados negativos.
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Sin pretender imponer ninguna teorfa, se cree que los artfculos porosos de estructura celular predominantemente abierta proporcionan un “esqueleto” con una elevada superficie especffica continua y accesible (una red en 3-D de “traviesas”) para que el aceite se extienda, creando un recubrimiento microscopicamente fino de la elevada superficie especffica. Se cree que el elevado aceite: superficie especffica solida resultante permite la dispersion in- situ del aceite cuando se disuelve el solido poroso con agua para la deposicion uniforme y la eficacia tactil segun se demuestra en la presente memoria. Ademas, se cree que este metodo de recubrimiento minimiza la oportunidad de contacto para el aceite:tensioactivo (menos emulsificacion) lo que facilita una mayor eficacia de la deposicion. Ademas, estas ventajas se pueden conseguir sin los retos que supone la inestabilidad de fases sobre el perfodo de validez del producto.
Ademas, la presente invencion proporciona una manera de proporcionar cualquier fluido insoluble en agua, lfquido y/o goma sin emulsificacion (p. ej., siliconas alternativas, trigliceridos, aceites hidrocarbonados, aceites perfumados, etc.). Esto es especialmente util en el caso de las sustancias activas volatiles, como perfumes, algunas de las cuales se perderfan en la atmosfera durante el proceso de secado utilizado durante la preparacion de las estructuras solidas porosas solubles como se describe en la presente memoria.
En otro aspecto, la presente invencion proporciona un metodo para hacer el artfculo, que comprende: (1) Preparar una mezcla de procesamiento que comprende tensioactivo, estructurante de polfmero disuelto, plastificante y, de forma opcional, otros ingredientes opcionales; (2) Airear la mezcla de procesamiento introduciendo un gas en la mezcla para formar una mezcla humeda aireada; (3) Conformar la mezcla humeda aireada en una forma o mas formas deseadas; (4) Secar la mezcla humeda aireada hasta obtener un contenido final deseado en humedad (p. ej., de aproximadamente 0,1 a 25 % de humedad, anadiendo energfa) para conformar el artfculo en forma de una estructura solida porosa soluble; y (5) Aplicar un recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie al artfculo de modo que dicho recubrimiento que reside en la superficie sea adsorbido en la interfase con el aire/solido de dicho artfculo para conformar un artfculo recubierto. El recubrimiento puede comprender un agente beneficioso cosmetico que no es tensioactivo (p. ej., una sustancia activa cosmetica).
Ademas, la presente invencion proporciona un medio mediante el cual el artfculo se puede personalizar en el punto de venta o uso, o bien por el consumidor final o por un profesional como, por ejemplo, en una peluquerfa. Esto puede proporcionar una experiencia personalizada, permitiendo al consumidor elegir entre varios agentes beneficiosos para conseguir uno o mas efectos cosmeticos deseados (p. ej., eleccion de fragancia, agentes acondicionadores del cabello). En esta realizacion, el metodo para preparar el artfculo comprende: (1) obtener un artfculo para la higiene personal en forma de una estructura solida porosa soluble descrita en la presente memoria, y (2) aplicar un recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie que comprende un agente beneficioso que no es tensioactivo que se adsorbe en la interfase con el aire/solido de dicho artfculo.
Cualquier metodo de aplicacion adecuado se puede utilizar para aplicar el agente beneficioso hidrofobo al artfculo de modo que conforme un recubrimiento que reside en la superficie que es absorbido a la superficie del artfculo. Por ejemplo, se puede pulverizar, extender, dejar caer, imprimir, emparedar entre diferentes artfculos o diferentes porciones del mismo artfculo, laminar, inyectar, enrollar o sumergir. El agente beneficioso hidrofobo se puede aplicar a partes o a la totalidad de las regiones de la superficie exterior del artfculo, y se puede aplicar de forma que adorne, decore, conforme un logotipo, diseno, etc.
El recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie es “fluido”, lo que significa que esta en un estado lfquido en el momento de la aplicacion del artfculo, y tiene una viscosidad inferior a 3.000.000 milfmetros cuadrados/segundo (3.000.000 centistokes) a temperaturas de 25 °C a 80 °C.
El recubrimiento tambien es hidrofobo, y tiene un parametro de solubilidad de Vaughan (“VSP”) desde 0 (MPa1/2) a 20,45 (MPa1/2) (de 0 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2), en realizaciones particulares de 2,05 (MPa1/2) a 20,45 (MPa1/2) (de 1 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2), en algunas realizaciones de aproximadamente 6,14 a aproximadamente 20,45 (MPa1/2) (de aproximadamente 3 a aproximadamente 10 (cal/cm3)1/2), en otras realizaciones de aproximadamente 10,23 a aproximadamente 20,45 (MPa1/2) (de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 (cal/cm3)1/2), y comprende un agente beneficioso cosmetico que no es tensioactivo. El recubrimiento hidrofobo puede ser en cualquier forma adecuada, como un lfquido, un lfquido complejo, un aceite, un aceite con una fase dispersa (p. ej., solida o lfquida), una emulsion, o mezclas de los mismos. El parametro de solubilidad de Vaughan se determina segun se define en Vaughan in Cosmetics and Toiletries, Vol. 103. Los ejemplos no limitativos de materiales hidratantes hidrofobos que tienen valores VSP en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 incluyen los siguientes: Dimethicone 5.92, Squalene 6.03, Petrolatum 7.33, Isopropyl Palmitate 7.78, Isopropyl Myristate 8.02, Castor Oil 8.90, Cholesterol 9.55, Safflower Oil 6.42, and White Mineral Oil 7.09 tal como se recoge en Solubility, Effects in Product, Package, Penetration and Preservation. C. D. Vaughan, Cosmetics and Toiletries, Vol. 103, octubre de 1988.
En realizaciones particulares, el artfculo de higiene personal tiene un gramaje de aproximadamente 125 gramos/m2 a aproximadamente 3000 gramos/m2, en una realizacion de aproximadamente 200 gramos/m2 a
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aproximadamente 2500 gramos/m2, en otra realizacion de aproximadamente 300 gramos/m2 a aproximadamente 2000 gramos/m2, y en otra realizacion de aproximadamente 400 gramos/m2 a aproximadamente 1500 gramos/m2.
En realizaciones especfficas, el artfculo de higiene personal tiene un espesor de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente l0 mm, en una realizacion particular de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 9 mm, en otra realizacion de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 8 mm, y en otra realizacion de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 7 mm.
En una realizacion, al menos uno o mas de los polfmeros solubles en agua se escoge de modo que un 2 % en peso de la solucion del polfmero soluble en agua proporcione una viscosidad a 20 °C de aproximadamente 4 milipascales segundo a aproximadamente 80 milipascales segundo (de aproximadamente 4 centipoise a aproximadamente 80 centipoise).
En una realizacion, el artfculo de higiene personal tiene volumenes de espuma muy bajos, que pueden ser de aproximadamente 0 ml a aproximadamente 20 ml, en otras realizaciones de aproximadamente 0 ml a aproximadamente 15 ml, y en otras realizaciones de aproximadamente 0 ml a aproximadamente 10 ml. En realizaciones alternativas, el artfculo de higiene personal es un artfculo espumante, que tiene un volumen de espuma superior a 20 ml.
Estas y otras caracterfsticas y ventajas de la presente invencion resultaran evidentes para el experto en la tecnica a partir de una lectura de la siguiente descripcion detallada de la invencion.
Breve descripcion de los dibujos
Aunque la memoria descriptiva concluye con reivindicaciones que especialmente delimitan y reivindican perfectamente la presente invencion, se cree que la presente invencion se comprendera mejor a partir de la siguiente descripcion de realizaciones, consideradas conjuntamente con los dibujos acompanantes en donde:
Las Figs. 1 - 4 son comparaciones en corte transversal representativas de la imagen SEM original (en la izquierda) con el mapa elemental de silicona de la misma vista en corte transversal (en la derecha) del ejemplo 12 en la presente memoria. La presencia de silicio se muestra en blanco. De estas figuras se puede ver claramente que el silicio (representativo de la silicona) reside predominantemente en las interfases con el aire/solido porosas en lugar de distribuirse por el interior de las paredes de la celdilla del solido recien cortado. Estas figuras demuestran la presencia de la sustancia activa cosmetica de silicona como un recubrimiento que reside en la superficie a traves de varias interfases con el aire/solido (ambas en la superficie superior y dentro de las cavidades expuestas dentro del solido).
Descripcion detallada de la invencion
Definiciones
En todas las realizaciones de la presente invencion, todas las concentraciones y porcentajes son en peso de la composition total (p. ej., peso total del artfculo), salvo que se indique lo contrario de forma especffica. Todas las relaciones son relaciones de peso, salvo que se especifique lo contrario. Todos los intervalos son incluyentes y combinables. El numero de cifras significativas no conlleva limitaciones ni en las cantidades indicadas ni en la exactitud de las medidas. Todas las cantidades numericas deben interpretarse como si estuvieran modificadas por la palabra “aproximadamente”, salvo que se indique expresamente lo contrario. Salvo que se indique lo contrario, debe entenderse que todas las medidas se realizan aproximadamente a 25 °C y en condiciones ambientales, donde “condiciones ambientales” significa condiciones por debajo de aproximadamente 0,10 megapascales (una atmosfera) de presion y a aproximadamente 50 % de humedad relativa. Todos los pesos de los ingredientes relacionados estan basados en la concentration de sustancia activa y no incluyen vehfculos o subproductos que pueden estar incluidos en materiales comerciales salvo que se indique lo contrario.
La “composicion para la higiene personal,” en la presente memoria, significa una composicion que puede aplicarse a tejido queratinoso de mamfferos sin efectos indebidos no deseables. La composicion para la higiene personal puede ser en forma de un artfculo (p. ej., un sustrato solido poroso soluble), como se describe en la presente memoria.
“El tejido queratinoso”, en la presente memoria, significa capas que contienen queratina dispuestas como la cubierta protectora mas exterior de los mamfferos e incluye, aunque no de forma limitativa, piel, pelo, cuero cabelludo y unas.
En la presente memoria, el termino “sustancia activa cosmetica que no es tensioactiva” o “sustancia activa cosmetica” o “agente beneficioso” o “agente beneficioso cosmetico”, significa una o una mezcla de mas de un material o materiales que no son tensioactivos que, cuando se aplica a tejido queratinoso de mamffero, proporciona una ventaja al tejido queratinoso. En la presente memoria, los terminos “sustancia activa cosmetica que no es tensioactiva” y “sustancia activa cosmetica” se utilizan indistintamente. El termino “sustancia activa cosmetica que no es tensioactiva” es lo suficientemente amplio para incluir sustancias activas para el cuidado de la piel, sustancias activas para el cuidado del cabello, y agentes beneficiosos para la belleza, y se puede utilizar
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indistintamente con dichos terminos durante la presente solicitud. Las sustancias activas cosmeticas pueden proporcionar ventajas esteticas como, aunque no de forma limitativa, inhibicion del sebo, reduccion del aspecto oleoso y/o brillante de la piel y/o cabello, reduccion de la sequedad, picor y/o aparicion de escamas, reduccion del tamano de poro de la piel, exfoliacion, descamacion, mejora del aspecto del tejido queratinoso, acondicionamiento, suavizado, etc.
La “ventaja estetica” o “ventaja”, en la presente memoria en referencia a tejido queratinoso de mamffero incluye, aunque no de forma limitativa, limpieza, inhibicion del sebo, reduccion del aspecto oleoso y/o brillante de la piel y/o cabello, reduccion de la sequedad, picor y/o aparicion de escamas, reduccion del tamano de poro de la piel, exfoliacion, descamacion, mejora del aspecto del tejido queratinoso, acondicionamiento, suavizado, etc.
En la presente memoria, el termino “ventaja de acondicionado” se refiere a una o mas ventajas reconocidas al consumidor relacionadas con el brillo, suavidad, capacidad de peinado, propiedades antiestaticas, manejo en humedo, dano al cabello, facilidad de manejo, cuerpo y untuosidad.
En la presente memoria, “soluble” significa que el sustrato solido poroso soluble tiene una tasa de disolucion que cumple el ensayo del metodo de disolucion manual descrito en la presente memoria.
En la presente memoria “sustrato solido poroso y soluble” significa una matriz que contiene polfmero, interconectada y solida que define una red de espacios o celdas que contienen el gas de la atmosfera circundante, de forma tfpica, aire. La interconectividad de la estructura puede describirse mediante un volumen de estrella, un fndice de modelo estructural (SMI) o un contenido de celdas abiertas expresado como porcentaje.
En la presente memoria, el termino “recubrimiento” se refiere a la colocacion de una sustancia o sustancias activas en al menos una parte de la superficie del sustrato solido poroso soluble. Debido a la naturaleza porosa del sustrato, las sustancias activas no se extienden de forma uniforme a traves de todas las interfases con el aire/solido expuestas. Por el contrario, las sustancias activas de la presente invencion de forma tfpica se extienden, desde el punto de aplicacion de recubrimiento, en cavidades en funcion de la gravedad.
Agente beneficioso cosmetico hidrofobo que no es tensioactivo
Los artfculos de la presente invencion comprenden un recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie, en donde dicho recubrimiento es o comprende un agente beneficioso cosmetico que no es tensioactivo. En una realizacion, el artfculo comprende de aproximadamente 1 % a aproximadamente 60 % de recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie, en otras realizaciones de aproximadamente 1 % a aproximadamente 25 %, en otra realizacion de aproximadamente 1 % a aproximadamente 15 % y en otra realizacion de aproximadamente 5 % a aproximadamente 10 %.
Se puede utilizar cualquier agente beneficioso cosmetico hidrofobo que no sea tensioactivo adecuado. Por ejemplo, pueden incluir acondicionadores para el cabello o la piel como silicona, vaselina, aceites hidrocarbonados (p. ej., aceite mineral), ceras naturales y sinteticas (p. ej., ceras micro-cristalinas), parafinas, ozoquerita, polietileno, polibuteno, polideceno, pentahidroscualeno, aceites vegetales, trigliceridos, grasas, y combinaciones de los mismos. Ademas, el agente beneficioso puede ser o puede comprender perfume (p. ej., aceite perfumado). Varios agentes beneficiosos adecuados para su uso en la presente memoria se describen a continuacion.
Agentes acondicionadores
Los agentes acondicionadores incluyen cualquier material que se use para proporcionar una ventaja particular de acondicionado al cabello y/o a la piel. En composiciones tratantes del cabello, los agentes acondicionadores adecuados incluyen aquellos que proporcionan una o mas ventajas relacionadas con el brillo, suavidad, capacidad de peinado, propiedades antiestaticas, manejo en humedo, dano al cabello, facilidad de manejo, cuerpo y untuosidad. Los agentes acondicionadores utiles en las composiciones de la presente invencion de forma tfpica comprenden un lfquido insoluble en agua y no volatil. Los agentes acondicionadores adecuados para usar en la composition son aquellos agentes acondicionadores caracterizados generalmente como siliconas (p. ej., aceites de silicona, siliconas cationicas, gomas de silicona, siliconas altamente refringentes y resinas de silicona), aceites organicos de acondicionado (p. ej., aceites hidrocarbonados, poliolefinas y esteres grasos) o combinaciones de los mismos, o los agentes acondicionadores que de otro modo forman partfculas dispersas, lfquidas en la matriz acuosa de tensioactivo de la presente memoria.
La concentration del agente acondicionador en la composicion deberfa de ser suficiente para proporcionar las ventajas de acondicionado deseadas y como resultara evidente para un experto habitual en la tecnica. Dicha concentracion puede variar con el agente acondicionador, la eficacia de acondicionado deseada, el tipo y concentracion de otros componentes y otros factores similares.
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1. Siliconas
El agente acondicionador de las composiciones de la presente invencion es preferiblemente un agente acondicionador insoluble de tipo silicona. Las partfculas de agente acondicionador de tipo silicona pueden comprender silicona volatil, silicona no volatil, o combinaciones de las mismas. Son preferidos los agentes acondicionadores de tipo silicona no volatiles. Si hay presentes siliconas volatiles, sera de forma tfpica de forma secundaria a su uso como disolvente o vehfculo para formas comerciales de ingredientes de material de silicona no volatiles, tales como gomas y resinas de silicona. Las partfculas del agente de acondicionado de tipo silicona pueden comprender un agente de acondicionado fluido de tipo silicona y pueden tambien comprender otros ingredientes, tales como una resina de silicona para mejorar la eficacia de deposicion del fluido de silicona o para mejorar el brillo del cabello.
La concentracion del agente acondicionador de tipo silicona de forma tfpica esta comprendida en el intervalo de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 30 %, en una realizacion de aproximadamente 1 % a aproximadamente 24 %, en otra realizacion de aproximadamente 2 % a aproximadamente 16 %, y en otra realizacion de aproximadamente 3 % a aproximadamente 8 %. Se describen ejemplos no limitativos de agentes acondicionadores de tipo silicona adecuados y agentes de suspension opcionales para la silicona en la patente reexpedida US-34.584, US-5.104.646 y US- 5.106.609. Los agentes acondicionadores de silicona para usar en las composiciones de la presente invencion pueden tener una viscosidad, medida a 25 °C, de aproximadamente 20 a aproximadamente 2.000.000 milnrietros cuadrados/segundo (“mm2/s”) (de aproximadamente 20 a aproximadamente 2.000.000 centistokes (“csk”)), en una realizacion de aproximadamente 1000 a aproximadamente 1.800.000 mm2/s (de aproximadamente 1000 a aproximadamente 1.800.000 csk), en otras realizaciones de aproximadamente 50.000 a aproximadamente
1.500.000 mm2/s (de aproximadamente 50.000 a aproximadamente 1.500.000 csk), y en realizaciones espedficas de aproximadamente 100.000 a aproximadamente 1.500.000 mm2/s (de aproximadamente 100.000 a aproximadamente
1.500.000 csk).
Se puede encontrar informacion basica sobre siliconas, incluidas secciones en las que se describen los fluidos de silicona, gomas y resinas, asf como la fabricacion de siliconas, en Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 15, 2d ed., pags. 204-308, John Wiley & Sons, Inc. (1989).
Las sustancias activas de acondicionado del cabello de la presente invencion pueden comprender una o mas siliconas incluidos polialquilsiloxanos o poliarilsiloxanos de elevado peso molecular y gomas de silicona; fluidos de polidimetilsiloxano de menor peso molecular; y aminosiliconas.
Los polialquilsiloxanos o poliarilsiloxanos de elevado peso molecular y las gomas de silicona tienen una viscosidad de aproximadamente 100.000 mPa.s a aproximadamente 30.000.000 mPa.s a 25 °C, en otra realizacion de aproximadamente 200.000 mPa.s a aproximadamente 30.000.000 mPa.s, y un peso molecular de aproximadamente
100.000 a aproximadamente 1.000.000, y en algunas realizaciones de aproximadamente 120.000 a aproximadamente 1.000.000.
Los compuestos de silicona de elevado peso molecular preferidos utiles en la presente memoria incluyen siloxanos de polialquilo o poliarilo con la siguiente estructura:
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en donde R93 es alquilo o arilo, y p es un numero entero de aproximadamente 1300 a aproximadamente 15.000, mas preferiblemente de aproximadamente 1.600 a aproximadamente 15.000. Z8 representa grupos que bloquean los extremos de las cadenas de silicona. Los grupos alquilo o arilo sustituidos en la cadena de siloxano (R93) o en los extremos de las cadenas de siloxano Z8 pueden tener cualquier estructura siempre que la silicona resultante permanezca fluida a temperatura ambiente, sea dispersable, no sea irritante, toxica ni de otro modo perniciosa cuando se aplica al cabello, sea compatible con los demas componentes de la composicion, sea qmmicamente estable en condiciones normales de uso y almacenamiento y sea capaz de ser depositada y proporcione un acondicionado del cabello. Los grupos Z8 adecuados incluyen hidroxi, metilo, metoxi, etoxi, propoxi y ariloxi. Los dos grupos R93 en el atomo de silicio pueden representar el mismo grupo o diferentes grupos. Preferiblemente, los dos grupos R93 representan el mismo grupo. Los grupos R93 adecuados incluyen metilo, etilo, propilo, fenilo, metilfenilo y fenilmetilo. Los compuestos de silicona preferidos son polidimetilsiloxano, polidietilsiloxano y polimetilfenilsiloxano. El polidimetilsiloxano, tambien conocido como dimeticona, es especialmente preferido. Los compuestos de silicona disponibles comercialmente utiles en la presente memoria incluyen, por ejemplo, aquellos comercializados por General Electric Company en su serie TSF451, y aquellos comercializados por Dow Corning en la serie SH200 de Dow Corning.
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Los compuestos de silicona que se pueden usar en la presente memoria tambien pueden incluir una goma de silicona. El termino “goma de silicona”, en la presente memoria, significa un material de poliorganosiloxano que tiene una viscosidad a 25 °C superior o igual a 1.000.000 mPa.s. Se admite que las gomas de silicona descritas en la presente memoria tambien pueden solaparse en parte con los compuestos de silicona descritos anteriormente. Este solapamiento no esta previsto como una limitacion de cualquiera de estos materiales. Las “gomas de silicona” tendran de forma tfpica un peso molecular en masa superior a aproximadamente 165.000, generalmente entre aproximadamente 165.000 y aproximadamente 1.000.000. Ejemplos especfficos incluyen polidimetilsiloxano, copolfmeros de poli(dimetilsiloxano metilvinilsiloxano), copolfmeros de poli(dimetilsiloxano difenilsiloxano metilvinilsiloxano) y mezclas de los mismos. Las gomas de silicona disponibles comercialmente utiles en la presente memoria incluyen, por ejemplo, TSE200A y CF330M comercializadas por General Electric Company.
Las siliconas de menor peso molecular tienen una viscosidad de aproximadamente 1 mPa.s a aproximadamente
10.000 mPa.s a 25 °C, en algunas realizaciones de aproximadamente 5 mPa.s a aproximadamente 5000 mPa.s, y un peso molecular de aproximadamente 400 a aproximadamente 65.000, y en algunas realizaciones de aproximadamente 800 a aproximadamente 50.000.
Los compuestos de silicona de menor peso molecular preferidos utiles en la presente memoria incluyen siloxanos de polialquilo o poliarilo con la siguiente estructura:
imagen2
en donde R93 es alquilo o arilo, y p es un numero entero de aproximadamente 7 a aproximadamente 850, mas preferiblemente de aproximadamente 7 a aproximadamente 665. Z8 representa grupos que bloquean los extremos de las cadenas de silicona. Los grupos alquilo o arilo sustituidos en la cadena de siloxano (R93) o en los extremos de las cadenas de siloxano Z8 pueden tener cualquier estructura siempre que la silicona resultante permanezca fluida a temperatura ambiente, sea dispersable, no sea irritante, toxica ni de otro modo perniciosa cuando se aplica al cabello, sea compatible con los demas componentes de la composicion, sea qufmicamente estable en condiciones normales de uso y almacenamiento y sea capaz de ser depositada y proporcione un acondicionado del cabello. Los grupos Z8 adecuados incluyen hidroxi, metilo, metoxi, etoxi, propoxi y ariloxi. Los dos grupos R93 en el atomo de silicio pueden representar el mismo grupo o diferentes grupos. Preferiblemente, los dos grupos R93 representan el mismo grupo. Los grupos R93 adecuados incluyen metilo, etilo, propilo, fenilo, metilfenilo y fenilmetilo. Los compuestos de silicona preferidos son polidimetilsiloxano, polidietilsiloxano y polimetilfenilsiloxano. El polidimetilsiloxano, tambien conocido como dimeticona, es especialmente preferido. Los compuestos de silicona disponibles comercialmente utiles en la presente memoria incluyen, por ejemplo, aquellos comercializados por General Electric Company en su serie TSF451, y aquellos comercializados por Dow Corning en la serie SH200 de Dow Corning.
En una realizacion, el agente activo de la presente invencion incluye una o mas aminosiliconas. Las aminosiliconas, como se proporcionan en la presente memoria, son siliconas que contienen al menos una amina primaria, amina secundaria, amina terciaria o un grupo amonio cuaternario. Las aminosiliconas preferidas pueden tener menos de aproximadamente 0,5 % de nitrogeno en peso de la aminosilicona, mas preferiblemente menos de aproximadamente 0,2 %, aun mas preferiblemente, menos de aproximadamente 0,1 %. Mayores niveles de nitrogeno (grupos funcionales amino) en la aminosilicona tienden a generar una menor reduccion de la friccion y, por consiguiente, una menor ventaja de acondicionado derivada de la aminosilicona. Deberfa entenderse que en algunas formas de producto, son aceptables mayores niveles de nitrogeno de acuerdo con la presente invencion.
En una realizacion especffica, la aminosilicona tiene una viscosidad de aproximadamente 1000 milfmetros cuadrados/segundo (“mm2/s”) a aproximadamente 100.000 mm2/s (de aproximadamente 1000 centistokes (“csk”) a aproximadamente 100.000 csk), en otra realizacion de aproximadamente 2000 mm2/s a aproximadamente
50.000 mm2/s (de aproximadamente 2000 csk a aproximadamente 50.000 csk), en otra realizacion de aproximadamente 4000 mm2/s a aproximadamente 40.000 mm2/s (de aproximadamente 4000 csk a aproximadamente
40.000 csk), y en otra realizacion de aproximadamente 6000 mm2/s a aproximadamente 30.000 mm2/s (de aproximadamente 6000 csk a aproximadamente 30.000 csk). La viscosidad de las aminosiliconas discutidas en la presente memoria se mide a 25 °C.
La aminosilicona puede estar contenida en la composicion de la presente invencion a un nivel en peso de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 30 %, en una realizacion alternativa de aproximadamente 1,0 % a aproximadamente 24 %, en otra realizacion de aproximadamente 2,0 % a aproximadamente 16 %, y en otra realizacion de aproximadamente 3,0 % a aproximadamente 8 %.
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Los ejemplos de aminosiliconas preferidas para usar en las realizaciones de la presente invencion incluyen, aunque no de forma limitativa, los que responden a la formula general (I):
(R1)aG3-a-Si-(-OSiG2)n-(-OSiGb(R1)2-b)m-O-SiG3-a(R1)a
(I)
en donde G es hidrogeno, fenilo, hidroxi, o alquilo de Ci-Cs, preferiblemente metilo; a es 0 o un numero entero que tiene un valor de 1 a 3, preferiblemente 1; b es 0, 1 o 2, preferiblemente 1; en donde cuando a es 0, b no es 2; n es un numero de 0 a 1999; m es un numero entero de 0 a 1999; la suma de n y m es un numero de 1 a 2000; a y m no son ambos 0; R1 es un radical monovalente correspondiente a la formula general CqhhqL, en donde q es un numero entero que tiene un valor de 2 a S y L se selecciona de los siguientes grupos: -N(R2)CH2-CH2-N(R2)2; - N(R2)2; -N(R2)+3A'; -N(R2)CH2-CH2-N R2H2A-; en donde R2 es hidrogeno, fenilo, bencilo, o un radical hidrocarbonado saturado, preferiblemente un radical alquilo de aproximadamente C1 a aproximadamente C20; Aes un ion haluro.
Algunas siliconas de uso en la presente memoria pueden incluir aquellas aminosiliconas que corresponden a la formula (I), en donde m=0, a=1, q=3, G=metil, n es preferiblemente de aproximadamente 1500 a aproximadamente 1700, mas preferiblemente aproximadamente 1600; y L es -N(CH3)2 o -NH2, mas preferiblemente -NH2. Otras aminosiliconas pueden incluir aquellas correspondientes a la formula (I), en donde m=0, a=1, q=3, G=metil, n es preferiblemente de aproximadamente 400 a aproximadamente 600, mas preferiblemente de aproximadamente 500; y L es -N(CH3)2 o -NH2, mas preferiblemente -NH2. Estas aminosiliconas pueden llamarse aminosiliconas terminales, ya que uno o ambos extremos de la cadena de silicona tienen terminaciones formadas por un grupo que contiene nitrogeno.
Una aminosilicona ilustrativa correspondiente a la formula (I) es el polfmero conocido como “trimetilsililamodimeticona”, que se muestra a continuacion en la formula (II):
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en donde n es un numero de 1 a 1999 y m es un numero de 1 a 1999.
2. Aceites acondicionadores organicos
El componente acondicionador de las composiciones de la presente invencion puede comprender tambien de aproximadamente 0,05 % a aproximadamente 3 %, en una realizacion de aproximadamente 0,08 % a aproximadamente 1,5 %, y en una realizacion especffica de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 1 %, de al menos un aceite acondicionador organico como el agente acondicionador, ya sea solo o junto con otros agentes acondicionadores, tales como las siliconas.
Los materiales beneficiosos de base hidrocarbonada adecuados en la presente invencion pueden tener un modulo de Young de entre 100 a 2000 Pa. En una realizacion, el material beneficioso de base hidrocarbonada comprende una longitud de cadena de carbono promedio superior a 20, en otra realizacion una longitud de cadena de carbono promedio superior a 30, y en otras realizaciones una longitud de cadena de carbono promedio superior a 40.
Los materiales beneficiosos de base hidrocarbonada tienen un perfil de reologfa preferido segun se define por el valor de consistencia (k) y el fndice de cizallamiento (n). El termino “Valor de consistencia” o “K” en la presente
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memoria es una medida de la viscosidad del lipido, y se utiliza junto con el fndice de cizallamiento, para definir la viscosidad de materiales cuya viscosidad es una funcion del cizallamiento. Las mediciones se realizan a 35 °C y las unidades son pascales segundo (iguales a 100 mPa.s) (poise (igual a 100 cps)). El termino “fndice de cizallamiento” o “n” en la presente memoria es una medida de la viscosidad del lipido, y se utiliza junto con el valor de consistencia, para definir la viscosidad de materiales cuya viscosidad es una funcion del cizallamiento. Las mediciones se realizan a 35 °C y las unidades son adimensionales. El valor de consistencia (k) y el fndice de cizallamiento (n) se describen con mayor detalle en los metodos de ensayo a continuacion. Los intervalos de valor de consistencia preferidos son 0,1-1000 Pa s (1-10.000 poise) (1/segundo)n-1, preferiblemente 1-200 Pa s (102000 poise) (1/segundo)n-1 y mas preferiblemente 5-100 Pa s (50-1000 poise) (1/segundo)n-1. Los intervalos de fndice de cizallamiento son 0,1-0,8, preferiblemente 0,1-0,5 y mas preferiblemente 0,20-0,4. Estas propiedades reologicas preferidas son especialmente utiles al proporcionar a las composiciones una deposicion mejorada de agentes beneficiosos en la piel.
a. Aceites hidrocarbonados
Los aceites acondicionadores organicos adecuados para usar como agentes acondicionadores en las composiciones de la presente invencion incluyen, aunque no de forma limitativa, aceites hidrocarbonados que tienen al menos aproximadamente 10 atomos de carbono, tales como hidrocarburos cfclicos, hidrocarburos alifaticos de cadena lineal (saturados o insaturados), e hidrocarburos alifaticos de cadena ramificada (saturados o insaturados), que incluyen polfmeros y mezclas de los mismos. Los aceites hidrocarbonados de cadena lineal son preferiblemente de aproximadamente C12 a aproximadamente C19. Los aceites hidrocarbonados de cadena ramificada, incluidos los polfmeros de hidrocarburo, contendran de forma tfpica mas de 19 atomos de carbono.
Los ejemplos no limitativos especfficos de estos aceites hidrocarbonados incluyen aceite de parafina, aceite mineral, dodecano saturado e insaturado, tridecano saturado e insaturado, tetradecano saturado e insaturado, pentadecano saturado e insaturado, hexadecano saturado e insaturado, polibuteno, polideceno y mezclas de los mismos. Tambien pueden usarse isomeros ramificados de estos compuestos, asf como hidrocarburos de cadena mas larga, ejemplos de los cuales incluyen alcanos altamente ramificados, saturados o insaturados, tales como los isomeros sustituidos con Permethyl, p. ej., los isomeros sustituidos con Permethyl del hexadecano y eicosano, tales como 2, 2, 4, 4, 6, 6, 8, 8- dimetil-10-metilundecano y 2, 2, 4, 4, 6, 6-dimetil-8-metilnonano, comercializados por Permethyl Corporation. Polfmeros hidrocarbonados tales como polibuteno y polideceno. Un polfmero hidrocarbonado preferido es polibuteno, como por ejemplo el copolfmero de isobutileno y buteno. Un material comercial de este tipo es L-14 polibuteno de Amoco Chemical Corporation. La concentracion de dichos aceites hidrocarbonados en la composicion puede estar comprendida en un intervalo de aproximadamente 0,05 % a aproximadamente 20 %, de forma alternativa de aproximadamente 0,08 % a aproximadamente 1,5 % y, de forma alternativa, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 1 %.
b. Poliolefinas
Los aceites acondicionadores organicos para usar en las composiciones de la presente invencion pueden incluir tambien poliolefinas lfquidas, mas preferiblemente poli-a-olefinas lfquidas, mas preferiblemente poli-a-olefinas lfquidas hidrogenadas. Las poliolefinas para su uso en la presente invencion pueden prepararse mediante polimerizacion de C4 a aproximadamente C14 monomeros oleffnicos, preferiblemente de aproximadamente C6 a aproximadamente C12.
Los ejemplos no limitativos de monomeros oleffnicos para usar en la preparacion de lfquidos de poliolefina en la presente memoria incluyen etileno, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1- tetradeceno, isomeros de cadena ramificada tales como 4-metil-1-penteno y mezclas de los mismos. Tambien son adecuados para preparar los lfquidos de poliolefina fuentes o efluentes de refinerfa que contienen olefina. Los monomeros de a-olefina hidrogenada preferidos incluyen, aunque no de forma limitativa: 1-hexeno a 1- hexadecenos, 1-octeno a 1-tetradeceno y mezclas de los mismos.
c. Esteres grasos
Otros aceites acondicionadores organicos adecuados para usar como el agente acondicionador en las composiciones de la presente invencion incluyen, aunque no de forma limitativa, esteres grasos que tienen al menos 10 atomos de carbono. Estos esteres grasos incluyen esteres con cadenas de hidrocarbilo derivadas de acidos o alcoholes grasos (p. ej., monoesteres, esteres de alcohol polihidroxilado y esteres de acidos dicarboxflicos y tricarboxflicos). Los radicales hidrocarbilo de los esteres grasos de los mismos pueden incluir o tener unidos covalentemente a los mismos otras funcionalidades compatibles, como por ejemplo restos amidas y alcoxi (p. ej., enlaces tipo etoxi o eter, etc).
Ejemplos especfficos de esteres grasos preferidos incluyen, aunque no de forma limitativa: isoestearato de isopropilo, laurato de hexilo, laurato de isohexilo, palmitato de isohexilo, palmitato de isopropilo, oleato de decilo, oleato de isodecilo, estearato de hexadecilo, estearato de decilo, isoestearato de isopropilo, adipato de
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dihexildecilo, lactato de laurilo, lactato de miristilo, lactato de cetilo, estearato de oleilo, oleato de oleilo, miristato de oleilo, acetato de laurilo, propionato de cetilo y adipato de oleilo.
Otros esteres grasos adecuados para usar en las composiciones de la presente invencion son esteres de acido monocarboxflico de la formula general R'COOR, en donde R' y R son radicales alquilo o alquenilo y la suma de atomos de carbono en R' y R es al menos 10, preferiblemente al menos 22.
Otros esteres grasos adicionales adecuados para usar en las composiciones de la presente invencion son esteres de dialquilo y de trialquilo y alquenilesteres de acidos carboxflicos, tales como esteres de acidos dicarboxflicos de C4 a Ca (p. ej., esteres de Ci a C22, preferiblemente de Ci a Ca, de acido succfnico, acido glutarico, y acido adfpico). Los ejemplos no limitativos especfficos de esteres de dialquilo y trialquilo y de esteres de alquenilo de acidos carboxflicos incluyen estearato de isocetilesteariol, adipato de diisopropilo y citrato de triestearilo.
Otros esteres grasos adecuados para usar en las composiciones de la presente invencion son los que se conocen como esteres de alcoholes polihidroxilados. Dichos esteres de alcoholes polihidroxilados incluyen esteres de alquilenglicol, tales como monoesteres y diesteres de acido graso de etilenglicol, monoesteres y diesteres de acido graso de dietilenglicol, monoesteres y diesteres de acido graso de polietilenglicol, monoesteres y diesteres de acido graso de propilenglicol, monooleato de polipropilenglicol, monoestearato de polipropilenglicol 2000, monoestearato de propilenglicol etoxilado, monoesteres y diesteres de acido graso de glicerilo, poliesteres de acido graso de poliglicerol, monoestearato de glicerilo etoxilado, monoestearato de 1,3-butilenglicol, diestearato de 1,3-butilenglicol, poliester de acido graso de polioxietileno, esteres de acido graso de sorbitan y esteres de acido graso de polioxietilensorbitan.
Otros esteres grasos adicionales adecuados para usar en las composiciones de la presente invencion son gliceridos, incluidos, aunque no de forma limitativa, monogliceridos, digliceridos y trigliceridos, preferiblemente digliceridos y trigliceridos, mas preferiblemente trigliceridos. Para usar en las composiciones descritas en la presente memoria, los gliceridos son preferiblemente los monoesteres, diesteres, y triesteres de glicerol y acidos carboxflicos de cadena larga, tales como acidos carboxflicos de C10 a C22.Varios de estos tipos de materiales pueden obtenerse a partir de grasas vegetales y animales y de aceites, tales como aceite de ricino, aceite de cartamo, aceite de algodon, aceite de mafz, aceite de oliva, aceite de hfgado de bacalao, aceite de almendra, aceite de aguacate, aceite de palma, aceite de sesamo, aceite de lanolina y aceite de soja. Los aceites sinteticos incluyen, aunque no de forma limitativa, gliceril-dilaurato de triolefna y triestearina.
Otros esteres grasos adecuados para usar en las composiciones de la presente invencion son esteres grasos sinteticos insolubles en agua. Algunos esteres sinteticos preferidos tienen la Formula general (IX):
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R1—C— O—Y L J n
en donde R1 es un grupo alquilo, alquenilo, hidroxialquilo o hidroxialquenilo de C7 a C9, preferiblemente un grupo alquilo saturado, mas preferiblemente un grupo alquilo saturado, lineal; n es un numero entero positivo que tiene un valor de 2 a 4, preferiblemente 3; e Y es un alquilo o alquenilo sustituido con alquilo, alquenilo, hidroxi o carboxi que tiene de aproximadamente 2 a aproximadamente 20 atomos de carbono, preferiblemente de aproximadamente 3 a aproximadamente 14 atomos de carbono. Otros esteres sinteticos preferidos tienen la Formula general (X):
O
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R2—O—C--Y J n
en donde R2 es un grupo alquilo, alquenilo, hidroxialquilo o hidroxialquenilo de Ca a C10; preferiblemente un grupo alquilo saturado, mas preferiblemente un grupo alquilo saturado, lineal; n e Y son segun se han definido anteriormente en la Formula (X).
Los ejemplos no limitativos especfficos de esteres grasos sinteticos para usar en las composiciones de la presente invencion incluyen: P-43 (triester C8-C10 de trimetilolpropano), MCP-684 (tetraester de 3,3 dietanol-1,5 pentadiol), MCP 121 (diester C8-C10 de acido adfpico), los cuales son todos comercializados por Mobil Chemical Company.
3. Otros agentes acondicionadores
Son tambien adecuados para usar en las composiciones de la presente invencion los agentes acondicionadores descritos en las patentes de Procter & Gamble Company US-5.674.478 y US-5.750.122. Son tambien adecuados para su uso en la
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presente memoria los agentes acondicionadores descritos en las patentes US-4.529.586 (Clairol), US-4.507.280 (Clairol), US-4.663.158 (Clairol), US-4.197.865 (L'Oreal), US-4.217.914 (L'Oreal), US-4.381.919 (L'Oreal) y US-4.422.853 (L'Oreal).
Perfumes
El agente beneficioso cosmetico hidrofobo que no es tensioactivo de la presente invencion tambien puede incluir uno o mas perfumes. Se puede seleccionar uno o mas perfumes de cualquier perfume o sustancia qufmica perfumada adecuado para la aplicacion topica en la piel y/o el cabello y adecuado para usar en las composiciones de higiene personal. La concentracion del perfume en la composicion de cuidado personal debe ser efectiva para proporcionar el aroma deseado incluido, aunque no de forma limitativa, no aromatizado. Generalmente, la concentracion del perfume primario aromatizado es de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 30 %, en una realizacion, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 20 %, en otra realizacion de aproximadamente 2 % a aproximadamente 10 %, y aun en otra realizacion de aproximadamente 3 % a aproximadamente 8 %, en peso del artfculo solido.
El perfume se puede seleccionar del grupo que consiste en perfumes, materiales de perfume altamente volatiles que tienen un punto de ebullicion inferior a aproximadamente 250 °C, y mezclas de los mismos. En una realizacion, el perfume se selecciona de ingredientes de perfume con acorde de alto impacto que tienen un ClogP superior a aproximadamente 2 y umbrales de deteccion de olor inferiores o iguales a 50 partes por mil millones (ppb).
Componentes opcionales
Las composiciones de la presente invencion tambien pueden contener cualquier componente adecuado opcional. Los componentes opcionales pueden incluir, por ejemplo, vitaminas y aminoacidos tales como: vitaminas solubles en agua tales como vitamina B1, B2, B6, B12, C, acido pantotenico, pantoteniletileter, pantenol, biotina y sus derivados, aminoacidos solubles en agua tales como asparagina, alanina, indol, acido glutamico y sus sales, vitaminas insolubles en agua tales como vitamina A, D, E y sus derivados, aminoacidos insolubles en agua tales como tirosina, triptamina y sus sales.
Las composiciones de la presente invencion tambien pueden contener pigmentos tales como pigmentos inorganicos, nitrosos, monoazo, disazo, carotenoides, trifenilmetano, triarilmetano, xanteno, quinolina, oxazina, azina, antraquinona, indigoide, tionindigoide, quinacridona, ftalocianina, productos botanicos, colorantes naturales, incluidos: componentes solubles en agua tales como los que tienen C.I. Las composiciones de la presente invencion pueden tambien contener agentes antimicrobianos que son utiles como biocidas cosmeticos y agentes anticaspa incluidos: componentes solubles en agua tales como piroctonolaminas, componentes insolubles en agua tales como 3,4,4'- triclorocarbanilida (triclosan), triclocarban and piritiona de cinc. Las composiciones de la presente invencion pueden contener tambien agentes quelantes. Varios componentes opcionales se describen con mas detalle a continuacion.
Sustancias activas anticaspa
Las composiciones de la presente invencion tambien pueden contener un agente anticaspa. Ejemplos no limitativos adecuados de compuesto anticaspa en forma de partfculas incluyen: sales de piridintiona, azoles, sulfuro de selenio, azufre en forma de partfculas y mezclas de los mismos. Son preferidas las sales de piridinetiona. Dichas sustancias anticaspa en forma de partfculas deberfan ser compatibles ffsica y qufmicamente con los componentes esenciales de la composicion y no deberfan perjudicar indebidamente a la estabilidad, propiedades esteticas o eficacia del producto.
1. Sales de piridinetiona
Las sustancias anticaspa en forma de partfcula de tipo piridintiona, especialmente sales de 1-hidroxi-2-piridintiona, son agentes anticaspa en forma de partfculas muy preferidos para usar en composiciones de la presente invencion. La concentracion de sustancias anticaspa en forma de partfculas de tipo piridinetiona de forma tfpica esta comprendida en el intervalo de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 4 %, en peso de la composicion, preferiblemente de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 3 %, mas preferiblemente de aproximadamente 0,3 % a aproximadamente 2 %. Las sales preferidas de piridinetiona incluyen las formadas a partir de metales pesados tales como cinc, estano, cadmio, magnesio, aluminio y circonio, preferiblemente cinc, mas preferiblemente la sal de cinc de 1-hidroxi-2-piridinetiona (conocida como “piridinetiona de cinc” o “ZPT”), mas preferiblemente las sales de 1 -hidroxi-2-piridinetiona en forma de partfculas con forma de plaqueta en donde las partfculas tienen un tamano promedio de hasta aproximadamente 20 p, preferiblemente de hasta aproximadamente 5 p, mas preferiblemente de hasta aproximadamente 2,5 p. Tambien son adecuadas las sales formadas con otros cationes, como el sodio. Se describen agentes anticaspa de tipo piridintiona, por ejemplo, en US-2.809.971; US-3.236.733; US-3.753.196; US-3.761.418; US-4.345.080; US-4.323.683; US-4.379.753; y US-4.470.982. Se considera que cuando se usa ZPT como la sustancia anticaspa en forma de partfculas en las composiciones de la presente invencion, el crecimiento o el re-crecimiento del cabello puede verse estimulado o regulado, o ambos, o que la perdida de cabello puede reducirse o inhibirse, o que el cabello puede adquirir un aspecto mas recio o espeso.
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2. Otras sustancias activas antimicrobianas
Ademas de la sustancia activa anticaspa seleccionada a partir de las sales de metal polivalentes de piritiona, la presente invencion puede tambien comprender una o mas sustancias activas antifungicas o antimicrobianas ademas de las sustancias activas de sal metalica de piritiona. Las sustancias activas antimicrobianas adecuadas incluyen alquitran de carbon, azufre, unguento de Whitfield, tintura de Castellani, cloruro de aluminio, violeta de genciana, octopirox (piroctona olamina), ciclopirox olamina, acido undecilenico y sus sales metalicas, permanganato potasico, sulfuro de selenio, tiosulfato sodico, propilenglicol, aceite de naranja amarga, preparaciones de urea, griseofulvina, 8-Hidroxiquinolina ciloquinol, tiobendazol, tiocarbamatos, haloprogina, polienos, hidroxipiridona, morfolina, bencilamina, alilaminas (tales como terbinafina), aceite de arbol del te, aceite de hoja de clavero, cilantro, palmarosa, berberina, rojo de tomillo, aceite de canela, aldehfdo cinamico, acido citronelico, hinokitol, ichthyol pale, Sensiva SC-50, Elestab HP-100, acido azelaico, liticasa, butilcarbamato yodopropinflico (IPBC), isotiazalinonas tales como octilisotiazalinona y azoles y combinaciones de los mismos. Los agentes antimicrobianos preferidos incluyen itraconazol, ketoconazol, sulfuro de selenio y alquitran de carbon.
a. Azoles
Los agentes antimicrobianos de tipo azol incluyen imidazoles tales como bencimidazol, benzotiazol, bifonazol, nitrato de butaconazol, climbazol, clotrimazol, croconazol, eberconazol, econazol, elubiol, fenticonazol, fluconazol, flutimazol, isoconazol, ketoconazol, lanoconazol, metronidazol, miconazol, neticonazol, omoconazol, nitrato de oxiconazol, sertaconazol, nitrato de sulconazol, tioconazol, tiazol, y triazoles tales como terconazol e itraconazol, y combinaciones de los mismos. Cuando esta presente en la composition, la sustancia activa antimicrobiana de tipo azol esta incluida en una cantidad de aproximadamente 0,01 % a aproximadamente 5 %, preferiblemente de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 3 % y mas preferiblemente de aproximadamente 0,3 % a aproximadamente 2 %, en peso de la composicion. Es especialmente preferido en la presente memoria el quetoconazol.
b. Sulfuro de selenio
El sulfuro de selenio es un agente anticaspa en forma de partfculas adecuado para usar en las composiciones antimicrobianas de la presente invencion, estando las concentraciones eficaces del mismo comprendidas en un intervalo de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 4 %, en peso de la composicion, preferiblemente de aproximadamente 0,3 % a aproximadamente 2,5 %, mas preferiblemente de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 1,5 %. El sulfuro de selenio se considera generalmente un compuesto que tiene un mol de selenio y dos moles de azufre, aunque puede tambien ser una estructura cfclica que se adapte a la formula general SexSy, en donde x + y = 8. Los diametros de partfcula medios para el sulfuro de selenio son de forma tfpica inferiores a 15 pm, medido con un dispositivo de dispersion de luz laser directa (p. ej., un instrumento Malvern 3600), preferiblemente inferior a 10 pm. Los compuestos de sulfuro de selenio se describen, por ejemplo, en US-2.694.668; US-3.152.046; US- 4.089.945; y US-4.885.107.
c. Azufre
Puede usarse azufre como agente antimicrobiano/anticaspa en forma de partfculas en las composiciones antimicrobianas de la presente invencion. Las concentraciones eficaces del azufre en forma de partfculas estan de forma tfpica de aproximadamente 1 % a aproximadamente 4 %, en peso de la composicion, preferiblemente de aproximadamente 2 % a aproximadamente 4 %.
d. Agentes queratolfticos
La presente invencion puede tambien comprender uno o mas agentes queratolfticos como por ejemplo acido salicflico.
e. Sustancias activas antimicrobianas adicionales
Las sustancias activas antimicrobianas adicionales de la presente invencion pueden incluir extractos de melaleuca (arbol del te) y carbon vegetal. La presente invencion tambien puede comprender combinaciones de sustancias activas antimicrobianas. Dichas combinaciones pueden incluir combinaciones de octopirox y piritiona de cinc, combinaciones de alquitran de pino y azufre, combinaciones de acido salicflico y piritiona de cinc, combinaciones de octopirox y climbasola, y combinaciones de acido salicflico y octopirox, y mezclas de los mismos. Estas sustancias activas, cuando se usan en la presente memoria, se usan a niveles de aproximadamente 1 % a aproximadamente 4 %, preferiblemente de aproximadamente 2 % a aproximadamente 4 %.
Tensioactivos
Los solidos para la higiene personal solubles de la presente invencion comprenden uno o mas tensioactivos adecuados para aplicar en el cabello o la piel. Los tensioactivos adecuados para usar en los solidos porosos
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solubles de la presente invencion incluyen tensioactivos anionicos, tensioactivos no ionicos, tensioactivos cationicos, tensioactivos de ion hforido, tensioactivos anfoteros, o combinaciones de los mismos. El componente de tensioactivo del solido poroso soluble es esencial en la preparacion de una estructura estable para los solidos porosos solubles descritos en la presente memoria, aunque se entiende que el componente de tensioactivo tambien se puede utilizar para proporcionar ademas de una estructura porosa solida estable, un material de limpieza para usar en el metodo de la presente invencion. Asimismo, el componente de tensioactivo tambien se puede utilizar unicamente o principalmente como un coadyuvante del proceso para la obtencion de una espuma estable, en donde el tensioactivo incluye tensioactivos o emulsionantes convencionales que no necesitan proporcionar eficacia de formacion de espuma. Ejemplos de emulsionantes para usar como componente de tensioactivo en la presente memoria incluyen monogliceridos y digliceridos, alcoholes grasos, esteres de poliglicerol, esteres de propilenglicol, esteres de sorbitan y otros emulsionantes conocidos o utilizados habitualmente para interfases de aire estabilizadas, como por ejemplo aquellos que se utilizan durante la preparacion de productos alimenticios aireados como pasteles y otros productos horneados y productos de confitena, o la estabilizacion de cosmeticos como espumas para el cabello.
En una realizacion, el artfculo es un producto para la higiene personal solido soluble que no es practicamente espumante y comprende de aproximadamente 0 % a aproximadamente 10 % en peso del artfculo de un tensioactivo ionico (p. ej., anionico, de ion tubrido, cationico o mezclas de los mismos), en una realizacion de aproximadamente 0 % a aproximadamente 5 % en peso del artfculo de un tensioactivo ionico, y en una realizacion de aproximadamente 0 % a aproximadamente 2,5 % en peso del artfculo de un tensioactivo ionico, y de aproximadamente 1 % a aproximadamente 50 % en peso del artfculo de un tensioactivo no ionico o polimerico, en una realizacion de aproximadamente 5 % a aproximadamente 45 % en peso del artfculo de un tensioactivo no ionico o polimerico, y en una realizacion de aproximadamente 10 % a aproximadamente 40 % en peso del artfculo de un tensioactivo no ionico o polimerico, y combinaciones de los mismos.
En otra realizacion, el artfculo es un producto para la higiene personal solido soluble espumante que comprende de aproximadamente 23 % a aproximadamente 75 % de un tensioactivo ionico, en una realizacion de aproximadamente 30 % a aproximadamente 70 %, y en otra realizacion de aproximadamente 50 % a aproximadamente 65 % de tensioactivo ionico.
Los tensioactivos anionicos adecuados para usar en las composiciones de higiene personal de la presente invencion incluyen los descritos en McCutcheon's, Detergents and Emulsifiers, North American edition (1986), Allured Publishing Corp.; McCutcheon's, Functional Materials, North American Edition (1992), Allured Publishing Corp.; y la patente US-3.929.678 (Laughlin y col.), cuyas descripciones se incorporan como referencia en la presente memoria.
Ejemplos no limitativos de tensioactivos anionicos adecuados para su uso en la presente memoria incluyen alquilsulfatos y alquiletersulfatos, monogliceridos sulfatados, olefinas sulfonadas, alquilarilsulfonatos, alcanosulfonatos primarios o secundarios, alquilsulfosuccinatos, aciltauratos, acilisetionatos, alquilgliceriletersulfonato, metilesteres sulfonados, acidos grasos sulfonados, alquilfosfatos, acilglutamatos, acilsarcosinatos, alquilsulfoacetatos, peptidos acilados, alquil eter carboxilatos, acil lactilatos, fluorotensioactivos anionicos, lauroil glutamato de sodio, y combinaciones de los mismos.
Los tensioactivos anionicos adecuados para su uso en las composiciones de higiene personal de la presente invencion incluyen alquilsulfatos y alquileter sulfatos. Estos materiales tienen las formulas ROSO3M y RO(C2H4O)xSO3M, respectivamente, en donde R es alquilo o alquenilo de aproximadamente 8 a aproximadamente 24 atomos de carbono, x es de 1 a 10 y M es un cation soluble en agua tal como amonio, sodio, potasio y trietanolamina. Los alquil eter sulfatos son de forma tfpica realizados como productos de condensacion de oxido de etileno y alcoholes monohidroxilados que tienen de aproximadamente 8 a aproximadamente 24 atomos de carbono. Preferiblemente, R tiene de aproximadamente 10 a aproximadamente 18 atomos de carbono en el alquilsulfato y el alquileter sulfato. Los alcoholes pueden derivarse de grasas, p. ej., de aceite de coco o de sebo o pueden ser sinteticos. En la presente invencion son preferidos el alcohol laurico y alcoholes de cadena lineal derivados del aceite de coco. Estos alcoholes se hacen reaccionar con de aproximadamente 1 a aproximadamente 10, preferiblemente de aproximadamente 3 a aproximadamente 5 y especialmente aproximadamente 3, porcentajes molares de oxido de etileno y la mezcla resultante de tipos moleculares que tiene, por ejemplo, una media de 3 moles de oxido de etileno por mol de alcohol, es sulfatada y neutralizada.
Son ejemplos espedficos de alquileter sulfatos que pueden utilizarse en las composiciones de higiene personal las sales de sodio y amonio de coco-alquil-trietilenglicol-eter sulfato; sebo-alquil-trietilenglicol-eter sulfato y sebo-alquil-hexaoxietilen sulfato. Son alquiletersulfatos muy preferidos los que comprenden una mezcla de compuestos individuales, teniendo dicha mezcla un promedio de longitud de cadena alqrnlica de aproximadamente 10 a aproximadamente 16 atomos de carbono y un promedio de grado de etoxilacion de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 moles de oxido de etileno.
Otros tensioactivos anionicos adecuados incluyen sales solubles en agua de los productos de reaccion de acido sulfurico organico de la formula general [R1-SO3-M], en donde R1, se elige del grupo que consiste en un radical hidrocarbonado alifatico saturado de cadena lineal o ramificada que tiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 24, preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 18, atomos de carbono; y M es un cation. Ejemplos importantes son las sales de un producto de reaccion organico de acido sulfurico de un
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hidrocarburo de la serie del metano, incluidas iso-parafinas, neo-parafinas, ineso-parafinas y n-parafinas que tienen de aproximadamente 8 a aproximadamente 24 atomos de carbono, preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 18 atomos de carbono y un agente sulfonante, p. ej., SO3, H2SO4, el oleum, obtenido segun metodos de sulfonacion conocidos, incluidos blanqueo e hidrolisis. Se prefieren las n-parafinas C10-18 sulfonadas con metales alcalinos y amonio.
Ejemplos adicionales de tensioactivos anionicos adecuados son los productos de reaccion de acidos grasos esterificados con acido isetionico y neutralizados con hidroxido sodico en los que, por ejemplo, los acidos grasos se derivan del aceite de coco; sales de sodio o potasio de tipo amida de acido graso de taururo de metilo en la que los acidos grasos, por ejemplo, se derivan de aceite de coco. Otros tensioactivos anionicos adecuados de esta variedad se describen en la patente US-2.486.921, la patente US-2.486.922 y la patente US-2.396.278.
Otros tensioactivos anionicos adecuados son los succinatos, ejemplos de los cuales incluyen N-octadecilsulfosuccinato disodico; sulfosuccinamato de diamoniolaurilo; N-(1,2-dicarboxietil)-N-octadecilsulfosuccinato tetrasodico; ester diamflico de sulfosuccinato sodico; ester dihexflico de sulfosuccinato sodico; y esteres de dioctilo de sulfosuccinato sodico.
Otros tensioactivos anionicos apropiados incluyen tambien los olefinsulfonatos de aproximadamente 12 a aproximadamente 24 atomos de carbono. El termino “olefinsulfonatos” se usa en la presente memoria para indicar compuestos que pueden producirse mediante la sulfonacion de alfa-olefinas por medio de trioxido de azufre no acomplejado, seguido de una neutralizacion de la mezcla de reaccion acida en condiciones tales que las sulfonas que se hayan formado en la reaccion se hidrolicen para dar los hidroxialcanosulfonatos correspondientes. El trioxido de azufre puede ser lfquido o gaseoso y es, normalmente, pero no necesariamente, diluido mediante diluyentes inertes, por ejemplo mediante SO2liquido, hidrocarburos clorados, etc., cuando se usa en forma lfquida, o mediante aire, nitrogeno, SO2 gaseoso, etc., cuando se utiliza en forma gaseosa.
Las alfa-olefinas de las que se derivan los olefinsulfonatos son las mono-olefinas que tienen de aproximadamente 12 a aproximadamente 24 atomos de carbono, preferiblemente de aproximadamente 14 a aproximadamente 16 atomos de carbono. Preferiblemente, son olefinas de cadena lineal.
Ademas de los verdaderos alquenosulfonatos y una parte de los hidroxi-alcanosulfonatos, los olefinsulfonatos pueden contener cantidades menores de otros materiales, como alquenodisulfonatos, dependiendo de las condiciones de reaccion, proporcion de los reactivos, naturaleza de las olefinas iniciales e impurezas en el material de olefina y reacciones secundarias durante el proceso de sulfonacion.
Otra clase de tensioactivos anionicos adecuados para usar en las composiciones para la higiene personal son los b-alquiloxi-alcanosulfonatos. Estos compuestos tienen la siguiente formula:
OFUH
I I
Ri----C—C—SO3
II
H H
en donde R1 s un grupo alquflico de cadena lineal de aproximadamente 6 a aproximadamente 20 atomos de carbono, R2 es un grupo alquilo inferior que tiene de aproximadamente 1 (preferido) a aproximadamente 3 atomos de carbono, y M es un cation soluble en agua segun se ha descrito anteriormente en la presente memoria.
Otros tensioactivos adecuados se describen en McCutcheon's, Emulsifiers and Detergents, 1989 Annual, publicado por M. C. Publishing Co., y en la patente US-3.929.678, cuyas descripciones se incorporan como referencia en la presente memoria.
Los tensioactivos anionicos preferidos para usar en las composiciones de higiene personal incluyen laurilsulfato amonico, laurethsulfato amonico, laurilsulfato de trietilamina, laurethsulfato de trietilamina, laurilsulfato de trietanolamina, laurethsulfato de trietanolamina, laurilsulfato de monoetanolamina, laurethsulfato de
monoetanolamina, laurilsulfato de dietanolamina, laurethsulfato de dietanolamina, sulfato sodico de monoglicerido laurico, laurilsulfato sodico, laurethsulfato sodico, laurilsulfato potasico, laurethsulfato potasico, laurilsarcosinato de sodio, lauroilsarcosinato de sodio, laurilsarcosina, cocoilsarcosina, cocoilsulfato amonico, lauroilsulfato amonico, cocoilsulfato sodico, lauroilsulfato sodico, cocoilsulfato potasico, laurilsulfato potasico, laurilsulfato de trietanolamina, laurilsulfato de trietanolamina, cocoilsulfato de monoetanolamina, laurilsulfato de
monoetanolamina, tridecilbencenosulfonato sodico, dodecilbencenosulfonato sodico, y combinaciones de los mismos.
Los tensioactivos anfoteros adecuados para usar en las composiciones para la higiene personal de la presente invencion incluyen los que se describen ampliamente como derivados de aminas secundarias y terciarias alifaticas en las que el radical alifatico puede ser de cadena lineal o ramificada, y en donde uno de los sustituyentes alifaticos
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contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 atomos de carbono y uno contiene un grupo hidrosoluble anionico, p. ej., carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato, o fosfonato. Ejemplos de compuestos que se encuentran dentro de esta definicion son 3-dodecil-aminopropionato de sodio, 3-dodecilaminopropano sulfonato de sodio, lauril sarcosinato de sodio, N-alquiltaurinas como las preparadas haciendo reaccionar dodecilamina con isetionato de sodio segun se describe en US-2.658.072, acidos asparticos de N-alquilo superiores tales como los obtenidos segun se describe en US-2.438.091 y los productos descritos en US-2.528.378. Los tensioactivos de ion hfbrido adecuados para usar incluyen aquellos ampliamente descritos como derivados de compuestos alifaticos de amonio cuaternario, fosfonio y sulfonio en donde los radicales alifaticos pueden ser de cadena lineal o ramificada y en donde uno de los sustituyentes alifaticos contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 atomos de carbono y uno contiene un grupo anionico, p. ej., carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato o fosfonato. Los tensioactivos de ion hfbrido adecuados para usar en la composicion de higiene personal multifase incluyen betainas, incluida la cocoamidopropilbetafna.
Los tensioactivos anfoteros de la presente invencion tambien pueden incluir alquilanfoacetatos incluido lauroanfoacetato y cocoanfoacetato. Los alquilanfoacetatos pueden comprender monoacetatos y diacetatos. En algunos tipos de alquilanfoacetatos, los diacetatos son impurezas o productos de reaccion no deseados.
Tambien se pueden utilizar tensioactivos cationicos como agentes limpiadores en las composiciones de higiene personal de la presente invencion, pero son generalmente menos preferidos y, preferiblemente, representan menos de aproximadamente 5 % en peso de las composiciones.
Los tensioactivos no ionicos adecuados para ser usados como tensioactivos espumantes en las composiciones de higiene personal de la presente invencion incluyen los descritos en Detergents and Emulsifiers, McCutcheion, North American edition (1986), Allured Publishing Corp., y Functional Materials, McCutcheion, North American edition (1992), cuyas descripciones se incorporan como referencia en la presente memoria. Los tensioactivos espumantes no ionicos adecuados para su uso en la presente memoria incluyen alquilglucosidos, alquilpoliglucosidos, polihidroxiamidas de acido graso, esteres de acidos grasos alcoxilados, esteres de sacarosa, oxidos de amina, y combinaciones de los mismos.
Los tensioactivos no ionicos adecuados para usar en las composiciones de higiene personal de la presente invencion incluyen productos de condensacion de grupos oxido de alquileno (de tipo hidrofilo) con un compuesto organico hidrofobo, que puede ser de tipo alifatico o alquil aromatico. Las clases preferidas de tensioactivos no ionicos incluyen:
1) condensados de poli(oxido de etileno) de alquil fenoles, p. ej., los productos de condensacion de alquil fenoles que tienen un grupo alquilo que contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 20 atomos de carbono en una configuracion de cadena lineal o de cadena ramificada, con oxido de etileno, estando el oxido de etileno presente en cantidades iguales a de aproximadamente 10 a aproximadamente 60 moles de oxido de etileno por mol de alquil fenol;
2) tensioactivos no ionicos derivados de la condensacion de oxido de etileno con el producto resultante de la reaccion de productos del oxido de propileno y de la etilendiamina;
3) productos de condensacion de alcoholes alifaticos de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 atomos de carbono, tanto en configuracion de cadena lineal como en configuracion de cadena ramificada, con oxido de etileno, p. ej., un producto de condensacion de alcohol de coco-oxido de etileno de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 moles de oxido de etileno por mol de alcohol de coco, teniendo la fraccion de alcohol de coco de aproximadamente 10 a aproximadamente 14 atomos de carbono;
4) oxidos de amina terciaria de cadena larga que se corresponden con la siguiente formula general:
R3—N-------►O
I
R2
en donde R1 contiene un radical alquilo, alquenilo o monohidroxialquilo de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 atomos de carbono, de 0 a aproximadamente 10 restos oxido de etileno y de 0 a aproximadamente 1 resto glicerilo, y R2 y R3 contienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 atomos de carbono y de 0 a aproximadamente 1 grupo hidroxi, p. ej., radicales metilo, etilo, propilo, hidroxietilo o hidroxipropilo;
5) oxidos de fosfina terciaria de cadena larga que se corresponden con la siguiente formula general:
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R'
I
R—P-------►O
I
R"
en donde R contiene un radical alquilo, alquenilo o monohidroxialquilo en un intervalo de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 atomos de carbono en longitud de cadena, de 0 a aproximadamente 10 restos oxido de etileno y de 0 a aproximadamente 1 resto glicerilo y R' y R” son cada uno grupos alquilo o monohidroxialquilo que contienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 atomos de carbono;
6) Dialquilsulfoxidos de cadena larga que contienen un radical alquilo o hidroxialquilo de cadena corta de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 atomos de carbono (normalmente metilo) y una cadena hidrofoba larga que incluye radicales alquilo, alquenilo, hidroxialquilo o cetoalquilo que contienen de aproximadamente 8 a aproximadamente 20 atomos de carbono, de 0 a aproximadamente 10 restos oxido de etileno y de 0 a aproximadamente 1 resto glicerilo.
7) Tensioactivos auxiliares de tipo alquilpolisacarido (APS) como alquilpoliglucosidos, descritos en la patente US- 4.565.647, y que tienen un grupo hidrofobo con de aproximadamente 6 a aproximadamente 30 atomos de carbono y polisacarido (p. ej., poliglucosido) como grupo hidrofilo, y opcionalmente tienen un grupo oxido de polialquileno que se une a los restos hidrofobo e hidrofilo; en donde el grupo alquilo (es decir, el resto hidrofobo) puede ser saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, y no sustituido o sustituido (p. ej., con hidroxi o anillos cfclicos); y
8) Esteres grasos de polietilenglicol (PEG) glicerilo, como por ejemplo los de formula
R(O)OCH2CH(OH)CH2(OCH2CH2)nOH en donde n es de aproximadamente 5 a aproximadamente 200, preferiblemente de aproximadamente 20 a aproximadamente 100, y R es un hidrocarbilo alifatico que tiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 20 atomos de carbono.
Los tensioactivos de ion hfbrido adecuados para usar en las composiciones de higiene personal de la presente invencion incluyen aquellos que se encuentran descritos a grandes rasgos como derivados de compuestos alifaticos de amonio cuaternario, fosfonio y sulfonio en donde los radicales alifaticos pueden ser de cadena lineal o ramificada, y en donde uno de los sustituyentes alifaticos contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 atomos de carbono y uno contiene un grupo anionico, p. ej., carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato o fosfonato. Dichos tensioactivos de ion hfbrido adecuados pueden representarse mediante la formula:
<R3)x
I
R2—Y+-CH2-R4—Z
en donde R2 contiene un radical alquilo, alquenilo o hidroxi alquilo de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 atomos de carbono, de 0 a aproximadamente 10 restos oxido de etileno y de 0 a aproximadamente 1 resto glicerilo; Y se selecciona del grupo que consiste en atomos de nitrogeno, fosforo y azufre; R3 es un grupo alquilo o monohidroxialquilo que contiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 atomos de carbono; X es 1 cuando Y es un atomo de azufre y 2 cuando Y es un atomo de nitrogeno o fosforo; R4 es un alquileno o hidroxialquileno de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 atomos de carbono y Z es un radical seleccionado del grupo que consiste en grupos carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfonato y fosfato.
Otros tensioactivos de ion hfbrido adecuados para su uso en la presente invencion incluyen betafnas, incluidas alquilbetafnas de alto peso molecular como, por ejemplo, dimetilcarboximetilbetafna de coco, cocamidopropilbetafna, betafna de coco, laurilamidopropilbetafna, oleilbetafna, laurildimetilcarboximetilbetafna, laurildimetilalfacarboxietilbetafna, cetildimetilcarboximetilbetafna, laurilbis-(2-hidroxiethil)carboximetilbetafna, estearil-bis-(2-hidroxipropil)carboximetilbetafna, oleildimetilgamma-carboxipropilbetafna, y laurilbis-(2-hidroxipropil)alfa-carboxietilbetafna. Las sulfobetafnas pueden estar representadas por coco dimetil sulfopropil betafna, estearil dimetil sulfopropil betafna, lauril dimetil sulfoetil betafna, lauril bis-(2-hidroxietil) sulfopropil betafna y similares; las amidobetafnas y amidosulfobetafnas en donde el radical RCONH(CH2)3 esta unido al atomo de nitrogeno de la betafna tambien son utiles en esta invencion.
Los tensioactivos no ionicos adecuados para ser usados en la presente invencion incluyen los descritos en Detergents and Emulsifiers, McCutcheion, North American edition (1986), Allured Publishing Corp., y Functional Materials, McCutcheion, North American edition (1992). Los tensioactivos no ionicos adecuados para usar en las composiciones de higiene personal de la presente invencion incluyen, aunque no de forma limitativa, alquil fenoles polioxietilenados, alcoholes polioxietilenados, polioxipropilenglicoles polioxietilenados, esteres de glicerilo de acidos alcanoicos, esteres de poliglicerilo de acidos alcanoicos, esteres de propilenglicol de acidos alcanoicos, esteres de sorbitol de acidos alcanoicos, esteres de sorbitol polioxietilenados de acidos alcanoicos, esteres de polioxietilenglicol de acidos alcanoicos, acidos alcanoicos polioxietilenados, alcanolamidas, N-alquilpirrolidonas, alquilglucosidos, alquilpoliglucosidos, oxidos de alquilamina, y siliconas polioxietilenadas.
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En una realizacion especffica, el tensioactivo no ionico seleccionado de esteres de sorbitan y derivados alcoxilados de esteres de sorbitan incluido el monolaurato de sorbitan (SPAN® 20), monopalmitato de sorbitan (SPAN® 40), monoestearato de sorbitan (SPAN® 60), triesterato de sorbitan (SPAN® 65), monooleato de sorbitan (SPAN® 80), trioleato de sorbitan (SPAN® 85), isoestearato de sorbitan, monolaurato de sorbitan (Tween® 20) de polioxietileno (20), monopalmitato de sorbitan (Tween® 40) de polioxietileno (20), monoestearato de sorbitan (Tween® 60) de polioxietileno (20), monooleato de sorbitan (Tween® 80) de polioxietileno (20), monolaurato de sorbitan (Tween® 21) de polioxietileno (4), monoestearato de sorbitan (Tween® 61) de polioxietileno (4), monooleato de sorbitan (Tween® 81) de polioxietileno (5), todos ellos comercializados por Uniqema, y combinaciones de los mismos.
Tensioactivos polimericos adecuados para usar en las composiciones para la higiene personal de la presente invencion incluyen, aunque no de forma limitativa, copolfmeros de bloque de oxido de etileno y residuos de alquilo grasos, copolfmeros de bloque de oxido de etileno y oxido de propileno, poliacrilatos hidrofobicamente modificados, celulosas hidrofobicamente modificadas, polieteres de silicona, esteres de copoliol de silicona, polidimetilsiloxanos dicuaternarios, y siliconas de amino/polieter co-modificadas
Polfmero soluble en agua (“estructurante de polfmero”)
La presente invencion comprende un polfmero soluble en agua que funciona como un estructurante. En una realizacion, el artfculo no es espumante y comprende de aproximadamente 15 % a aproximadamente 7 0 % de polfmero soluble en agua polimerico, en otra realizacion de aproximadamente 20 % a aproximadamente 60 %, y en otra realizacion de aproximadamente 25 % a aproximadamente 50 %. En otra realizacion, el artfculo es espumante y comprende de aproximadamente 10 % a aproximadamente 50 % de polfmero soluble en agua, en otra realizacion de aproximadamente 15 % a aproximadamente 40 %, y aun en otra realizacion de aproximadamente 20 % a aproximadamente 30 %.
En la presente memoria, el termino “polfmero soluble en agua” es lo suficientemente amplio como para incluir polfmeros solubles en agua y polfmeros dispersables en agua, y se define como un polfmero con una solubilidad en agua, medida a 25 °C, de al menos aproximadamente 0,1 gramo/litro (g/l). En algunas realizaciones, los polfmeros tienen una solubilidad en agua, medida a 25 °C, de aproximadamente 0,1 gramo/litro (g/l) a aproximadamente 500 gramos/litro (g/l).Esto indica produccion de una solucion macroscopicamente isotropa o transparente, coloreada o incolora. Los polfmeros para fabricar estos solidos pueden ser de origen sintetico o natural y pueden modificarse mediante reacciones qufmicas. Pueden ser filmogenos o no. Estos polfmeros deberfan ser fisiologicamente aceptables, es decir, deberfan ser compatibles con la piel, con las membranas mucosas, el cabello y el cuero cabelludo.
Los terminos “polfmero soluble en agua” y “estructurante de polfmero” se usan indistintamente en la presente memoria. Ademas, siempre que se indique el termino singular “polfmero”, debe entenderse que el termino es lo suficientemente amplio para incluir un polfmero o una mezcla de mas de un polfmero. Por ejemplo, si se utiliza una mezcla de polfmeros, la solubilidad del polfmero segun se ha indicado en la presente memoria harfa referencia a la solubilidad de la mezcla de polfmeros, en lugar de a la solubilidad de cada polfmero individualmente.
El polfmero o polfmeros solubles en agua de la presente invencion se seleccionan de modo que su peso molecular expresado como media ponderada sea de aproximadamente 40.000 a aproximadamente 500.000, en una realizacion de aproximadamente 50.000 a aproximadamente 400.000, en otra realizacion de aproximadamente 60.000 a aproximadamente 300.000, y en otra realizacion de aproximadamente 70.000 a aproximadamente 200.000. El peso molecular promedio expresado como media ponderada se computa sumando los pesos moleculares promedio de cada materia prima de polfmero multiplicados por sus respectivos porcentajes de peso con respecto al peso total de los polfmeros presentes en el solido poroso.
El polfmero o polfmeros solubles en agua de la presente invencion pueden incluir, aunque no de forma limitativa, polfmeros sinteticos incluidos poli(alcoholes vinflicos), polivinilpirrolidonas, oxidos de polialquileno, poliacrilatos, caprolactamas, polimetacrilatos, polimetilmetacrilatos, poliacrilamidas, polimetilacrilamidas, polidimetilacrilamidas, polietilenglicolmonometacrilatos, poliuretanos, acidos policarboxflicos, acetatos de polivinilo, poliesteres, poliamidas, poliaminas, polietileniminas, copolfmeros de tipo maleico/(acrilato o metacrilato), copolfmeros de metilvinileter y de anhfdrido maleico, copolfmeros de acetato de vinilo y de acido crotonico, copolfmeros de vinilpirrolidona y de acetato de vinilo, copolfmeros de vinilpirrolidona y de caprolactama, copolfmeros de vinil pirolidona/acetato de vinilo, copolfmeros de monomeros anionicos, cationicos y anfoteros, y combinaciones de los mismos.
El polfmero o polfmeros solubles en agua de la presente invencion pueden tambien seleccionarse de polfmeros procedentes de fuentes naturales incluidas las de origen vegetal, entre las cuales se incluyen, por ejemplo, goma karaya, goma tragacanto, goma arabiga, acemanano, manano konjac, goma de acacia, goma ghatti, producto aislado de protefna de suero, y producto aislado de protefna de soja; extractos de semillas incluida goma guar, goma de algarrobo, semilla de membrillo, y semilla de psyllium; extractos de alga marina como, por ejemplo, carragenato, alginatos, y agar; extractos de fruta (pectinas); las de origen microbiano incluida goma xantano, goma gellan, pululano, acido hialuronico, sulfato de condroitina, y dextrano;y las de origen animal incluida la casefna, la gelatina, la queratina, hidrosilatos de queratina, queratinas sulfonicas, albumina, colageno, glutelina, glucagones, gluten, protefna zein, y goma laca.
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Los polfmeros naturales modificados son tambien adecuados como polfmero o polfmeros solubles en agua en la presente invencion. Los polfmeros naturales modificados adecuados incluyen, aunque no de forma limitativa, derivados de celulosa como, por ejemplo, la hidroxipropilmetilcelulosa, la hidroximetilcelulosa, la hidroxietilcelulosa, la metilcelulosa, la hidroxipropilcelulosa, la etilcelulosa, la carboximetilcelulosa, el acetato-ftalato de celulosa, la nitrocelulosa y otros eteres/esteres de celulosa; y derivados de guar como, por ejemplo, el hidroxipropilguar.
Los polfmeros solubles en agua preferidos de la presente invencion incluyen poli(alcoholes vinflicos), polivinilpirrolidonas, oxidos de polialquileno, almidon y derivados de almidon, pululano, gelatina, hidroxipropilmetilcelulosas, metilcelulosas, y carboximetilcelulosas.
Los polfmeros solubles en agua mas preferidos de la presente invencion incluyen poli(alcoholes vinflicos), e hidroxipropilmetilcelulosas. Poli(alcoholes) vinflicos adecuados incluyen aquellos comercializados por Celanese Corporation (Dallas, TX) con el nombre comercial Celvol incluidos, aunque no de forma limitativa, Celvol 523, Celvol 530, Celvol 540, Celvol 518, Celvol, 513, Celvol 508, Celvol 504, y combinaciones de los mismos. Hidroxipropilmetilcelulosas adecuadas incluyen aquellas comercializadas por Dow Chemical Company (Midland, MI) con el nombre comercial Methocel incluidas, aunque no de forma limitativa, Methocel E50, Methocel E15, Methocel E6, Methocel E5, Methocel E3, Methocel F50, Methocel K100, Methocel K3, Methocel A400, y combinaciones de las mismas incluidas combinaciones con las hidroxipropilmetilcelulosas mencionadas anteriormente.
En una realizacion especffica, el polfmero o polfmeros solubles en agua mencionados anteriormente de la presente invencion pueden mezclarse con un almidon cualquiera o con cualquier combinacion de almidones cualesquiera como material de carga en una cantidad tal que reduzca el nivel total de polfmeros solubles en agua requeridos, siempre y cuando ayude a proporcionar al solido poroso soluble la estructura y caracterfsticas ffsicoqufmicas requeridas segun se describe en la presente memoria. En tales casos, el porcentaje en peso combinado de polfmero o polfmeros solubles en agua y de material con base de almidon generalmente esta comprendido en el intervalo de aproximadamente 15 % a aproximadamente 40 %, en una realizacion de aproximadamente 15 % a aproximadamente 30 %, y en una realizacion especffica de aproximadamente 15 % a aproximadamente 25 % en peso con respecto al peso total del solido poroso. La relacion de peso del polfmero o polfmeros solubles en agua a material con base de almidon puede estar comprendida generalmente en el intervalo de aproximadamente 1:10 a aproximadamente 10:1, en una realizacion de aproximadamente 1:8 a aproximadamente 8:1, en otra realizacion de aproximadamente 1:7 a aproximadamente 7:1, y aun en otra realizacion de aproximadamente 6:1 a aproximadamente 1:6.
Las fuentes tfpicas de materiales con base de almidon de la presente invencion pueden incluir cereales, tuberculos, rafces, legumbres y frutas. Las fuentes naturales pueden incluir mafz, guisante, patata, banana, cebada, trigo, arroz, sagu, amaranto, tapioca, arrurruz, canna, sorgo, y variedades cerosas o de alto contenido en amilasa de los anteriores.
Los materiales con base de almidon de la presente invencion tambien pueden incluir almidones naturales que se modifican utilizando cualquier modification conocida en la tecnica, incluidos almidones modificados ffsicamente, entre los cuales se incluyen, por ejemplo, almidones cizallados o almidones inhibidos termicamente; almidones modificados qufmicamente incluidos aquellos que han sido reticulados, acetilados, y organicamente esterificados, hidroxietilados, e hidroxipropilados, fosforilados, e inorganicamente esterificados, cationicos, anionicos, no ionicos, anfoteros y de ion hfbrido, y derivados de tipo succinato y de tipo succinato sustituido de los mismos; productos de conversion derivados de cualquiera de los almidones, incluidos almidones de elevada fluidez o de baja viscosidad en caliente (thin-boiling) obtenidos mediante oxidacion, conversion enzimatica, hidrolisis acida, dextrinizacion en caliente o acida, los productos tratados termicamente o mediante cizalla pueden ser utiles tambien en la presente memoria; y los almidones pregelatinizados conocidos en la tecnica.
Plastificante
El artfculo puede comprender un agente plastificante soluble en agua adecuado para usar en las composiciones tratadas en la presente memoria. En una realizacion, el artfculo comprende de aproximadamente 1 % a aproximadamente 30 % de plastificante, en otra realizacion de aproximadamente 3 % a aproximadamente 20 %, y aun en otra realizacion de aproximadamente 5 % a aproximadamente 15 %. Los ejemplos no limitativos de agentes plastificantes adecuados incluyen polioles, copolioles, acidos policarboxflicos, poliesteres y copolioles de dimeticona.
Ejemplos de polioles utiles incluyen, aunque no de forma limitativa, glicerina, diglicerina, propilenglicol, etilenglicol, butilenglicol, pentilenglicol, ciclohexanodimetanol, hexanodiol, polietilenglicol (200-600), alcoholes azucarados como, por ejemplo, sorbitol, manitol, lactitol y otros alcoholes de bajo peso molecular monohidroxilados y polihidroxilados (p. ej., alcoholes C2-C8);monosacaridos, disacaridos y oligosacaridos como, por ejemplo, fructosa, glucosa, sacarosa, maltosa, lactosa, y solido de jarabe de mafz de alto contenido en fructosa y acido ascorbico.
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Ejemplos de acidos policarboxflicos incluyen, aunque no de forma limitativa, acido cftrico, acido maleico, acido succfnico, poli(acido acrflico), y acido polimaleico.
Ejemplos de poliesteres adecuados incluyen, aunque no de forma limitativa, triacetato de glicerol, monoglicerido acetilado, dietilftalato, citrato de trietilo, citrato de tributilo, acetil trietilcitrato, acetil tributilcitrato.
Entre los ejemplos de compuestos de tipo copoliol dimeticona se incluyen, aunque no de forma limitativa,
PEG-12 dimeticona, PEG/PPG-18/18 dimeticona, y PPG-12 dimeticona.
Otros plastificantes adecuados incluyen, aunque no de forma limitativa, ftlatatos de alquilo y alilo; naftalatos; lactatos (por ejemplo, sales de sodio, amonio y potasio); sorbeth-30; urea; acido lactico; acido pirrolidin carboxflico de sodio (PCA); hialuronato de sodio o acido hialuronico; colageno soluble; protefna modificada; L- glutamato monosodico; alfa & beta-hidroxiacidos como, por ejemplo, acido glicolico, acido lactico, acido cftrico, acido maleico y acido salicflico; polimetacrilato de glicerilo; plastificantes polimericos como polyquaterniums; protefnas y aminoacidos tales como acido glutamico, acido aspartico, y lisina; hidrolizados de almidon hidrogenado; otros esteres de bajo peso molecular (p. ej., esteres de alcoholes y acidos C2-C10); y cualquier otro plastificante soluble en agua conocido del experto en la tecnica de la alimentacion e industrias plasticas; y mezclas de los mismos.
Los plastificantes preferidos incluyen glicerina y propilenglicol. En EP-0283165 B1 se describen otros plastificantes adecuados, incluidos derivados de glicerol como, por ejemplo, glicerol propoxilado. En algunas realizaciones, el plastificante se selecciona del grupo que consiste en glicerol, propilenglicol, butilenglicol, ciclohexano dimetanol y alcoholes C2-C8, ftlatatos de alquilo y alilo, naftalatos y esteres de alcoholes C2-C10 y acidos, y mezclas de los mismos.
Forma del producto
Los solidos porosos solubles de la presente invencion pueden prepararse en cualquier variedad de formas de producto, incluidos solidos porosos solubles usados solos o junto con otros componentes para la higiene personal. Los solidos porosos solubles pueden ser continuos o discontinuos cuando se usan en composiciones para la higiene personal. Independientemente de la forma de producto, la clave esencial a todas las realizaciones de forma de producto contempladas en el ambito del metodo de la presente invencion es el solido poroso soluble seleccionado y definido que comprende una combinacion de un estructurante polimerico solido y un ingrediente activo que contiene tensioactivo.
Los solidos porosos solubles de la presente invencion son preferiblemente en forma de una o mas hojas planas o almohadillas de un tamano adecuado capaces de ser manejados facilmente por el usuario. Puede tener una forma cuadrada, rectangular o de disco o cualquier otra forma. Las almohadillas pueden ser tambien en forma de una tira continua, incluido un dispensador de tipo rodillo a modo de cinta con partes individuales de aplicacion mediante perforaciones y/o un mecanismo de corte. De forma alternativa, los solidos porosos solubles de la presente invencion estan en forma de uno o mas objetos cilfndricos, objetos esfericos, objetos tubulares u objetos con cualquier otra forma. Los solidos porosos solubles de la presente invencion pueden tener un espesor (calibre) de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 10 mm, en una realizacion de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 9 mm, en otra realizacion de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 8 mm, y aun en otra realizacion de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 7 mm. En el caso de objetos cilfndricos, esfericos u objetos de otras formas con mas de una tercera dimension con respecto a una almohadilla o cinta, el espesor se toma como la distancia maxima de la dimension mas corta, es decir, el diametro de una esfera o cilindro, por ejemplo.
Los solidos porosos solubles de la presente invencion pueden comprender una o mas superficies texturizadas, rizadas o topograficamente disenadas de cualquier otra forma, incluidos letras, logotipos o figuras. El sustrato en relieve preferiblemente se deriva de la forma del sustrato, de modo que la superficie mas exterior del sustrato contiene partes que estan elevadas con respecto a otras areas de la superficie. Las partes elevadas pueden resultar de la forma obtenida del artfculo, por ejemplo, el artfculo puede estar formado originalmente en un diseno en forma de hoyuelo o rejilla tridimensional. Las partes elevadas pueden ser tambien el resultado de procesos de crepado, recubrimientos impresos, disenos grabados en relieve, estratificacion a otras capas que tienen partes elevadas, o el resultado de la forma ffsica del propio sustrato solido poroso soluble. El proceso de formacion de relieves puede tambien ser el resultado de estratificar el sustrato para formar un segundo sustrato en relieve.
En una realizacion especffica, los solidos porosos solubles de la presente invencion pueden estar perforados con agujeros o canales que penetran en o a traves del solido poroso. Estas perforaciones pueden formarse durante el proceso de secado mediante puntas que se extienden desde la superficie del molde, banda y otra superficie no adhesiva subyacente. De forma alternativa, estas perforaciones pueden formarse tras el proceso de secado mediante pinchazos o clavando en los solidos porosos alfileres, agujas, u otros objetos punzantes. Preferiblemente, estas perforaciones se realizan en una gran cantidad por superficie especffica, pero en una cantidad que no comprometa la integridad y aspecto ffsico del solido poroso. Se ha descubierto que dichas
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perforaciones aumentan la velocidad de disolucion de los solidos porosos en el agua con respecto a los solidos porososo sin perforar.
Los solidos porosos solubles de la presente invencion pueden tambien suministrarse mediante un utensilio o dispositivo insoluble en agua. Por ejemplo, pueden estar unidos o pegados mediante algun mecanismo a un aplicador para facilitar la aplicacion al cabello y/o piel, es decir, un peine, pano, varita, o cualquier otro aplicador insoluble en agua que pueda concebirse. De forma adicional, los solidos porosos solubles pueden adsorberse sobre las superficies de un utensilio aparte insoluble en agua de elevada superficie especffica, es decir, una esponja porosa, una almohadilla porosa, una hoja, etc. En el ultimo caso, el solido poroso soluble de la presente invencion puede estar adsorbido como una pelfcula o capa.
Tipos de producto
Ejemplos no limitativos de realizaciones de tipo de producto para usar en los solidos porosos solubles y metodos de la presente invencion incluyen sustratos para el acondicionado del cabello, sustratos humectantes, otros sustratos para el tratamiento del cabello, otros sustratos para el tratamiento del cuerpo o de la piel, sustratos para la preparacion del afeitado, sustratos para el cuidado de mascotas, sustratos para la higiene personal que contienen sustancias activas farmaceuticas u otra sustancia activa para el cuidado de la piel, sustratos humectantes, sustratos de tipo filtro solar, sustratos de agentes beneficiosos para el tratamiento de condiciones cronicas de la piel (p. ej., sustratos que contienen vitamina, sustratos que contienen alfa-hidroxiacidos, etc.), sustratos desodorantes, sustratos que contienen fragancias, y similares.
I. Metodo de fabricacion
Los artfculos solidos porosos solubles para la higiene personal de la presente invencion pueden prepararse mediante el proceso que comprende: (1) Preparar una mezcla de procesamiento que comprende tensioactivo(s), estructurante de polfmero disuelto, plastificante y otros ingredientes opcionales; (2) Airear la mezcla de procesamiento introduciendo un gas en la mezcla para formar una mezcla humeda aireada; (3) Conformar la mezcla humeda aireada en una forma o mas formas deseadas; (4) Secar la mezcla humeda aireada hasta obtener un contenido final deseado en humedad (p. ej., de aproximadamente 0,1 a 25 % de humedad, anadiendo energfa); y (5) Anadir sustancia activa cosmetica hidrofoba a la superficie del artfculo.
Preparacion de la mezcla de procesamiento
La mezcla de procesamiento se prepara generalmente disolviendo el polfmero estructurante en presencia de agua, plastificante y otros ingredientes opcionales, calentando y posteriormente enfriando. Esto puede conseguirse mediante cualquier sistema de agitacion en discontinuo y en caliente adecuado o mediante cualquier sistema continuo adecuado que comprenda una extrusion mediante tornillo unico o doble o intercambiadores de calor junto con mezclado de alta cizalla o mezclado estatico. Puede contemplarse cualquier proceso en el que el polfmero se disuelva en presencia de agua, el tensioactivo o tensioactivos, el plastificante, y otros ingredientes opcionales incluido el procesamiento por etapas mediante partes de premezcla de cualquier combinacion de ingredientes.
Las mezclas de procesamiento de la presente invencion comprenden de aproximadamente 20 % a aproximadamente 50 % en solidos, en otra realizacion de aproximadamente 25 % a aproximadamente 45 % en solidos, y en otra realizacion de aproximadamente 30 % a aproximadamente 40 % en solidos, en peso de la mezcla de procesamiento antes del secado; y tienen una viscosidad de aproximadamente 5000 milipascales segundo (“mPa.s”) a aproximadamente 150.000 mPa.s (de aproximadamente 5000 centipoise (“cps”) a aproximadamente 150.000 cps), en una realizacion de aproximadamente 7500 mPa.s a aproximadamente 125.000 mPa.s (de aproximadamente 7500 cps a aproximadamente 125.000 cps), en otra realizacion de aproximadamente 10.000 mPa.s a aproximadamente 100.000 mPa.s (de aproximadamente 10.000 cps a aproximadamente 100.000 cps), y aun en otra realizacion de aproximadamente 12.500 mPa.s a aproximadamente 75.000 mPa.s (de aproximadamente 12.500 cps a aproximadamente 75.000 cps).
Los valores de viscosidad de la mezcla de procesamiento se pueden medir en un reometro adecuado, como un reometro TA Instruments AR500 con placa paralela de 4,0 cm de diametro y una distancia de 1200 micrometres a una velocidad de cizallamiento de 1,0 segundos recfprocos durante un perfodo de 30 segundos a 25 °C (comercializado por TA Instruments, New Castle, DE), o en un viscosfmetro estandar, como un viscosfmetro digital Brookfield modelo DV-1 PRIME con vastagos CP-41 y CP-42 a una velocidad de cizallamiento de 1,0 segundos recfprocos durante un perfodo de 2 minutos a 25 °C (comercializado por Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Middleboro, MA). El contenido de solidos en % es la suma de los porcentajes en peso de la mezcla de procesamiento de todos los componentes solidos, semisolidos y lfquidos excluyendo el agua y todos los componentes obviamente volatiles como, por ejemplo, alcoholes de bajo punto de ebullicion.
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Aireacion de la mezcla de procesamiento
La aireacion de la mezcla de procesamiento se lleva a cabo introduciendo un gas en la mezcla, preferiblemente mezclando energfa mecanicamente pero tambien puede llevarse a cabo mediante metodos qufmicos. La aireacion se puede realizar por cualquier medio de procesamiento mecanico adecuado, incluidos, aunque no de forma limitativa: (i) aireacion en deposito discontinuo mediante mezcla mecanica incluidos mezcladores orbitales o cualquier otro tipo de recipientes de mezclado adecuados, (ii) aireadores en continuo o semicontinuo utilizados en la industria alimentaria (presurizados y no presurizados), o (iii) secado por pulverizacion de la mezcla de procesamiento para formar perlas o partfculas aireadas que se pueden comprimir, por ejemplo en un molde, con calor para formar el solido poroso.
En una realizacion especffica, se ha descubierto que los solidos porosos solubles de la presente invencion pueden prepararse con aireadores bajo presion en continuo y semicontinuo utilizados habitualmente en la industria alimentaria en la produccion de golosinas tipo nubes (marshmallows). Los aireadores bajo presion adecuados incluyen el agitador Morton (Morton Machine Co., Motherwell, Escocia), el mezclador automatico en continuo Oakes (E.T. Oakes Corporation, Hauppauge, New York), el mezclador Fedco Continuous (The Peerless Group, Sidney, Ohio, (EE. UU.)), y el aparato Preswhip (Hosokawa Micron Group, Osaka, Japon).
Los solidos porosos solubles de la presente invencion pueden prepararse tambien con agentes espumantes qufmicos mediante formacion de gas in-situ (p. ej., mediante reaccion qufmica de uno o mas ingredientes, incluida la formacion de CO2 mediante un sistema efervescente).
Conformacion de la mezcla de procesamiento en humedo aireada
La conformacion de la mezcla de procesamiento en humedo aireada se puede llevar a cabo por cualquier medio adecuado para conformar la mezcla en una forma o formas deseada(s) incluidos, aunque no de forma limitativa: (i) depositar la mezcla aireada en moldes especialmente disenados que comprenden una superficie que no interactue y no sea adherente incluido teflon, metal, HDPE, policarbonato, neopreno, caucho, LDPE, vidrio y similares; (ii) depositar la mezcla aireada en cavidades imprimadas en almidon granulado seco contenido en una bandeja poco profunda (p. ej., tecnicas de conformacion en molde de almidon ampliamente utilizadas en la industria de la confiterfa); y (iii) depositar la mezcla aireada sobre una cinta o tamiz continuo que comprende cualquier tipo de material que no interactue y no sea adherente como teflon, metal, HDPE, policarbonato, neopreno, caucho, LDPE, vidrio y similares, que posteriormente se pueden estampar, cortar, estampar, o almacenar en un rodillo.
Secar la mezcla de procesamiento en humedo aireada y conformada
El secado de la mezcla de procesamiento en humedo aireada y conformada se puede llevar a cabo por cualquier medio adecuado incluidos, aunque no de forma limitativa: (i) camara(s) de secado incluidas camaras con temperatura y presion controlada o condiciones atmosfericas; (ii) hornos que incluyen horno de conveccion o sin conveccion con temperatura, y opcionalmente, humedad controladas; (iii) Secadores de volquete/bandeja, (iv) secadores multietapa en lfnea; (v) hornos de camara; (vi) hornos/secadores rotatorios; (vii) tostadores en lfnea; (viii) hornos y secadores de transferencia termica elevada rapida; (ix) tostadores de vano doble, (x) secadores transportadores, (xi) tecnologfa de secado por microondas, y combinaciones de los mismos. Preferiblemente, se puede utilizar cualquier medio de secado adecuado que no comprenda liofilizacion.
Pueden incluirse ingredientes opcionales durante cualquiera de las cuatro etapas de procesamiento descritas anteriormente en la presente memoria o incluso despues del proceso de secado.
Anadir sustancia activa hidrofoba a la superficie del artfculo para conformar un artfculo recubierto
Cualquier metodo de aplicacion adecuado se puede utilizar para aplicar el agente beneficioso hidrofobo al artfculo de modo que conforme un recubrimiento que reside en la superficie que es adsorbido hasta al menos una porcion de la interfase con el aire/solido del artfculo. Por ejemplo, se puede pulverizar, extender, dejar caer, imprimir, emparedar entre diferentes artfculos o diferentes porciones del mismo artfculo, laminar, inyectar, enrollar o sumergir. El agente beneficioso hidrofobo se puede aplicar a partes o a la totalidad de las regiones de la superficie exterior del artfculo, y se puede aplicar de forma que adorne, decore, conforme un logotipo, diseno, etc.
II. Comportamiento y caracterfsticas ffsicas
El artfculo tiene un espesor de pared de celda maximo. El artfculo tiene un espesor de pared de la celdilla de aproximadamente 0,02 mm a aproximadamente 0,15 mm, en una realizacion de aproximadamente 0,025 mm a aproximadamente 0,12 mm, en otra realizacion de aproximadamente 0,03 mm a aproximadamente 0,09 mm, y aun en otra realizacion de aproximadamente 0,035 mm a aproximadamente 0,06 mm.
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El artfculo tiene un nivel de interconectividad minimo entre las celdillas, que se cuantifica segun el Volumen de estrella, el fndice de modelo estructural (SMI) y el porcentaje de contenido de celdillas abiertas. El artfculo tiene un volumen de estrella de aproximadamente 1 mm3 a aproximadamente 90 mm3, en una realizacion de aproximadamente 1,5 mm3 a aproximadamente 60 mm3, en otra realizacion de aproximadamente 2 mm3 a aproximadamente 30 mm3, y aun en otra realizacion de aproximadamente 2,5 mm3 a aproximadamente 15 mm3. El artfculo tiene un fndice de modelo estructural no negativo de aproximadamente 0,0 a aproximadamente 3,0, en una realizacion de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 2,75, y en otra realizacion de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 2,50. El artfculo tiene un contenido de celdas abiertas expresado como porcentaje de 80 % a 100 %, en una realizacion de aproximadamente 85 % a aproximadamente 97,5 %, y en otra realizacion de aproximadamente 90 % a aproximadamente 95 %.
El artfculo tiene tambien un minimo de superficie especffica. El artfculo tiene una superficie especffica de aproximadamente 0,03 m2/g a aproximadamente 0,25 m2/g, en una realizacion de aproximadamente 0,035 m2/g a aproximadamente 0,22 m2/g, en otra realizacion de aproximadamente 0,04 m2/g a aproximadamente 0,19 m2/g, y aun en otra realizacion de aproximadamente 0,045 m2/g a aproximadamente 0,16 m2/g.
El artfculo puede tener un gramaje de aproximadamente 125 gramos/m2 a aproximadamente 3000 gramos/m2, en una realizacion de aproximadamente 200 gramos/m2 a aproximadamente 2.500 gramos/m2, en otra realizacion de aproximadamente 300 gramos/m2 a aproximadamente 2000 gramos/m2, y aun en otra realizacion de aproximadamente 400 gramos/m2 a aproximadamente 1500 gramos/m2.
El artfculo tiene una densidad solida de aproximadamente 50 kg/m3a aproximadamente 400 kg/m3(de aproximadamente 0,05 g/cm3 a aproximadamente 0,4 g/cm3), en una realizacion de aproximadamente 80 kg/m3a aproximadamente 300 kg/m3(de aproximadamente 0,08 g/cm3 a aproximadamente 0,3 g/cm3), en otra realizacion de aproximadamente 100 kg/m3a aproximadamente 250 kg/m3(de aproximadamente 0,1 g/cm3 a
aproximadamente 0,25 g/cm3), y en otra realizacion de aproximadamente 120 kg/m3a aproximadamente 200 kg/m3(de aproximadamente 0,12 g/cm3 a aproximadamente 0,2 g/cm3).
Velocidad de disolucion
El solido poroso soluble de la presente invencion tiene una velocidad de disolucion que permite que el solido poroso se desintegre rapidamente durante la aplicacion de uso con agua. La velocidad de disolucion del componente solido poroso soluble se determina segun la metodologfa descrita mas adelante.
Metodo de disolucion manual: se colocan de 0,5 a 0,8 g del solido poroso soluble (como se describe en los ejemplos de la presente memoria) en la palma de la mano, utilizando guantes de nitrilo. Con una jeringa se aplican rapidamente 7,5 cm3 de agua corriente tibia (de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 35 °C) al producto. Usando un movimiento circular, se frotan las palmas de las manos en 2 pasadas simultaneamente hasta que se produce la disolucion (hasta 30 pasadas). Se coloca el material no disuelto (al cabo de 30 pasadas) en una navecilla de pesada previamente pesada. Al dfa siguiente se mide el peso seco del material no disuelto. El valor de disolucion manual se registra como el numero de pasadas necesarias para completar la disolucion o como 30 pasadas como valor maximo. En el ultimo caso, se registra tambien el peso del material no disuelto.
Los solidos porosos solubles de la presente invencion tienen un valor de disolucion manual de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 pasadas, en una realizacion de aproximadamente 2 a aproximadamente 25 pasadas, en otra realizacion de aproximadamente 3 a aproximadamente 20 pasadas, y en otra realizacion de aproximadamente 4 a aproximadamente 15 pasadas.
Espesor
El solido poroso soluble de la presente invencion es preferiblemente un sustrato flexible plano en forma de almohadilla, tira o cinta y de un espesor de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 10 mm, en una realizacion de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 9 mm, en otra realizacion de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 8 mm, y en otra realizacion de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 7 mm medido segun la metodologfa descrita mas adelante. En el caso de objetos cilfndricos, esfericos u objetos de otras formas con mas de una tercera dimension con respecto a una almohadilla o cinta, el espesor se toma como la distancia maxima de la dimension mas corta, es decir, el diametro de una esfera o cilindro, por ejemplo, y los intervalos de espesor son los mismos que se han descrito anteriormente en la presente memoria.
El espesor del solido poroso soluble (es decir, el sustrato o sustrato de muestra) se obtiene usando un micrometro o indicador de espesor como, por ejemplo, el micrometro Mitutoyo Corporation Digital Disk Stand con numero de modelo IDS-1012E (Mitutoyo Corporation, 965 Corporate Blvd, Aurora, IL, 60504, (EE. UU.)). El micrometro tiene una placa de 2,54 cm (1 pulgada) de diametro que pesa aproximadamente 32 gramos, que mide el espesor a una presion de aplicacion de aproximadamente 619,78 Pa (40,7 phi (6,32 gm/cm2)).
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El espesor del solido poroso soluble se mide elevando la placa, colocando una seccion del sustrato de muestra sobre la base situada debajo de la placa, bajando cuidadosamente la placa hasta hacer que entre en contacto con el sustrato de muestra, soltando la placa, y midiendo el espesor del sustrato de muestra en milfmetros en el lector digital de salida. El sustrato de muestra deberfa extenderse totalmente a todos los bordes de la placa para asegurar que el espesor se mide a la presion de superficie menor posible, excepto en el caso de sustratos mas rfgidos que no son planos. Para mas sustratos rfgidos que no son completamente planos, se mide una arista plana del sustrato usando solo una parte de la placa que afecta a la parte plana del sustrato.
Peso por unidad de superficie
El componente solido poroso soluble de la composicion para la higiene personal de la presente invencion puede tener un gramaje de aproximadamente 125 gramos/m2 a aproximadamente 3000 gramos/m2, en una realizacion de aproximadamente 150 gramos/m2 a aproximadamente 1.200 gramos/m2, en otra realizacion de aproximadamente 200 gramos/m2 a aproximadamente 2500 gramos/m2, en otra realizacion de aproximadamente 300 gramos/m2 a aproximadamente 2000 gramos/m2, y aun en otra realizacion de aproximadamente 400 gramos/m2 a aproximadamente 1500 gramos/m2.
El peso base del componente solido poroso soluble de la composicion para la higiene personal de la presente memoria se calcula como el peso del componente solido poroso soluble por area del solido poroso soluble seleccionado (gramos/m2). El area se calcula como el area proyectada sobre una superficie plana perpendicular al borde exterior del solido poroso. Para un objeto plano, el area se computa por lo tanto en base al area encerrada por el perfmetro exterior de la muestra. Para un objeto esferico, el area se computa por lo tanto en funcion del diametro promedio como 3,14 x (diametro/2)2. Para un objeto cilfndrico, el area se computa por lo tanto en base al diametro promedio y a la longitud promedio como diametro x longitud. Para un objeto tridimensional con forma irregular, el area se computa en base a la cara con las dimensiones exteriores mas amplias proyectadas sobre una superficie plana orientada perpendicularmente con respecto a dicha cara. Esto puede lograrse trazando cuidadosamente las dimensiones exteriores del objeto sobre una pieza de papel para representaciones graficas con un lapiz y seguidamente computar el area contando aproximadamente los cuadrados y multiplicandolo por el area conocida de cuadrados o realizando una fotograffa del area trazada (preferiblemente sombreada para obtener contrastes) incluida una escala y usando tecnicas de analisis de imagen.
Densidad
El solido poroso soluble de las composiciones de higiene personal descritas en la presente memoria se puede caracterizar en terminos de una determinacion de la densidad. En una realizacion el solido poroso tiene una densidad de aproximadamente 50 kg/m3a aproximadamente 400 kg/m3(de aproximadamente 0,05 g/cm3 a aproximadamente 0,4 g/cm3), en una realizacion especffica de aproximadamente 80 kg/m3a aproximadamente 300 kg/m3(de aproximadamente 0,08 g/cm3 a aproximadamente 0,3 g/cm3), en otra realizacion de aproximadamente 100 kg/m3a aproximadamente 250 kg/m3(de aproximadamente 0,10 g/cm3 a aproximadamente 0,25 g/cm3), y aun en otra realizacion de aproximadamente 120 kg/m3a aproximadamente 200 kg/m3(de aproximadamente 0,12 g/cm3 a aproximadamente 0,20 g/cm3).
La densidad del solido poroso soluble se determina por medio de la ecuacion: Densidad calculada = Gramaje del solido poroso / (Espesor del solido poroso x 1.000).,
Interconectividad de la celdilla
Los productos para la higiene personal solidos porosos solubles de la presente invencion con las caracterfsticas mencionadas anteriormente tienen un grado elevado de interconectividad de la celdilla, es decir, se trata predominantemente de espumas solidas de estructura de celdilla abierta en oposicion a ser espumas solidas de estructura de celdilla cerrada. La interconectividad de la celdilla puede valorarse mediante parametros de toma de imagenes por microscopfa optica, microscopfa electronica de barrido, microtomograffa informatizada (Volumen de estrella e fndice SMI), parametros de picnometrfa de gases (% de celdillas abiertas), u otra metodologfa adecuada.
Un metodo cualitativo preferido de determinar la interconectividad de la celdilla es mediante microscopfa optica. Esto se realiza cortando una rebanada de 2-3 mm de ancho del solido en la direccion z-utilizando unas tijeras o una hoja afilada, medida a traves de la superficie mas grande x-y normal del solido, y girando la rebanada resultante 90 grados para revelar la estructura celular interna del area de seccion transversal recien cortada. Esta area de seccion transversal puede valorarse mediante una inspeccion visual detenida o, de forma mas precisa, empleando un aumento bajo un microscopio estereoscopico como el microscopio estereoscopico SZX12 comercializado por Olympus America Inc., Center Valley, PA. Los solidos porosos solubles de estructura celular abierta de la presente invencion se pueden identificar facilmente examinando la parte interior del area de seccion transversal que comprendera una red predominantemente tridimensional de traviesas con espacios huecos abiertos que rodean a las traviesas que estan interconectadas entre si incluso en la tercera dimension a traves de la profundidad de la seccion transversal. Por el contrario, la seccion transversal interior de una espuma de celdillas cerradas aparecera como burbujas diferenciadas que se cortan transversalmente y, a continuacion, solo se interconectan en la superficie
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de seccion transversal en dos dimensiones en virtud del proceso de corte empleado para generar el area de seccion transversal expuesta.
Un medio cuantitativo y especialmente preferido para determinar la interconectividad de la celdilla es mediante el volumen de estrella y el fndice de modelo estructural. Se realiza un barrido de muestras discoidales, de aproximadamente 4 cm de diametro y de 3 a 7 mm de altura, usando un sistema de microtomograffa informatizada (pCT80, SN 06071200, Scanco Medical AG). Se obtiene una imagen de cada muestra estando apoyada de forma horizontal sobre el fondo de un tubo cilfndrico. Los parametros de adquisicion de imagen son 45 kVp,177 pA, 51,2 mm de campo de vision, 800 ms de tiempo de integracion, 1000 salientes. El numero de cortes se ajusta para cubrir la altura de la muestra. El conjunto de datos reconstruidos consistio en un conjunto de imagenes, cada una de ellas de 2048x2048 pfxeles, con una resolucion isotropa de 25 pm. Para el analisis de datos, se selecciona un volumen de interes que este situado totalmente en el interior de la muestra, evitando la region superficial. Un volumen tfpico de interes es 1028x772x98 voxels.
El fndice de modelo estructural (SMI) se mide usando el metodo de evaluacion de morfometrfa trabecular de hueso de Scanco Medical con un valor lfmite de 17. Con este fndice se cuantifica el aspecto estructural del hueso trabecular (vease T. Hildebrand, P. Ruegsegger. Quantification of bone microarchitecture with the structure model index. Comp Meth Biomech Biomed Eng 1997;1:15-23). La superficie triangular se dilata en direccion normal en una cantidad infinitesimal y se calcula la nueva superficie y el nuevo volumen del hueso. Con ello puede determinarse la derivada de la superficie del hueso (dBS/dr). El SMI se representa a continuacion por medio de la ecuacion:
BV - —
SMI=6-----------------=*-
BS2
SMI se refiere a la convexidad de la estructura para un tipo de modelo. Las placas (planos) ideales tienen un SMI de 0 (sin cambio de superficie con dilatacion de las placas), mientras que las barras cilfndricas ideales tienen un SMI de 3 (incremento lineal en superficie con dilatacion de cilindros). Las esferas tienen un SMI de 4. Una estructura concava proporciona un valor negativo de dBS/dr, resultando en valores SMI negativos. Los lfmites artificiales en el borde del volumen de interes no se incluyen en el calculo y por lo tanto se suprimen.
Ademas del metodo de analisis de Scanco Medical, se realizan mediciones de volumen de estrella. El volumen de estrella es una medida del “grado de abertura” del espacio vacfo en una estructura en dos fases. Despues de seleccionar un conjunto aleatorio de puntos uniformemente distribuidos en la fase de interes (en este caso, el fondo) se extienden lfneas en direcciones aleatorias desde cada uno de estos puntos. Las lfneas se extienden hasta que tocan la fase situada en primer plano. A continuacion se registra la longitud de cada una de estas lfneas. Los puntos al azar muestran un muestreo de 10 en cada direccion (x/y/z) y en cada punto se escogen 10 angulos al azar. Si la lfnea se extiende hasta el borde del ROI de interes, dicha lfnea se descarta (solamente se desean aceptar lfneas que realmente corten la fase anterior). La ecuacion final se basa en la investigacion publicada en Star volume in bone research. A histomorphometric analysis of trabecular bone structure using vertical sections; Vesterby, A.;Anat Rec.; febrero de 1993;235(2):325-334.:
4 S**3
Volumen de estrella = K--------------
3 N
donde dist son las distancias individuales y N es el numero de lfneas examinadas.
El contenido porcentual de celdilla abierta se mide mediante picnometrfa de gases. La picnometrfa de gases es una tecnica analftica comun que utiliza un metodo de desplazamiento de un gas para medir el volumen con precision. Los gases inertes, como por ejemplo el helio o el nitrogeno, se usan como medio de desplazamiento. La muestra se precinta en el compartimento de instrumentacion de un volumen conocido, se admite el gas inerte apropiado, y se expande en otro volumen interno de precision. La presion antes y despues de la expansion se determina y se usa para calcular el volumen de la muestra. La division de este volumen entre el peso de la muestra proporciona la densidad de desplazamiento del gas.
El metodo de ensayo estandar ASTM D2856 proporciona un procedimiento para determinar el porcentaje de celdillas abiertas utilizando un modelo anterior de un piconometro de comparacion de aire. Este dispositivo ya no se fabrica. Sin embargo, es posible determinar el porcentaje de celdas abiertas de forma sencilla y con precision llevando a cabo un ensayo que usa un picnometro AccuPyc de Micromeritics. El procedimiento ASTM D2856 describe 5 metodos (A, B, C, D, y E) para determinar el porcentaje de celdillas abiertas de materiales espumados.
Para estos experimentos, las muestras se pueden analizar usando un equipo Accupyc 1340 usando nitrogeno gaseoso con el programa informatico ASTM foampyc. El metodo C del procedimiento ASTM se usa para calcular el porcentaje de celdas abiertas. Este metodo compara simplemente el volumen geometrico determinado usando calibres y calculos de volumen normalizados con el verdadero volumen medido segun el Metodo del Accupyc. Se
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recomienda que estas medidas se realicen en los Micromeretics Analytical Services, Inc. (One Micromeritics Dr, Suite 200, Norcross, GA 30093). En las paginas web de Micromeretics Analytical Services web sites (
www.particletesting.com o
www.micromeritics.com) se encuentra disponible mas informacion acerca de esta tecnica, asf como en el libro, “Analytical Methods in Fine particle Technology”, de Clyde Orr y Paul Webb.
Evaluacion del recubrimiento que reside en la superficie de las sustancias activas cosmeticas
La presencia de un recubrimiento que reside en la superficie de una sustancia activa cosmetica en los solidos porosos solubles de la presente invencion puede determinarse mediante una serie de tecnicas. Las secciones transversales perpendiculares a las superficies mas grandes de la espuma se pueden examinar mediante microscopfa electronica de barrido (SEM) equipada con la funcion de espectroscopia dispersiva de energfa (EDS). Otras tecnicas para el mapeo del silicio en la superficie de seccion transversal incluyen: espectrometrfa de masas con tiempo de vuelo de iones secundarios (ToF-SIMS), y espectroscopia de infrarrojos.
Un metodo preferido es realizar mapas elementales en secciones transversales crio-SEM. Se cortan secciones representativas de los solidos porosos con una hoja de afeitar limpia y se montan con la cara recien cortada orientada hacia arriba en un portamuestras crio-SEM estandar. Las muestras se sujetan al portamuestras con cinta de carbono y pintura de color plateado. Se obtiene una imagen de las muestras utilizando un Hitachi S-4700 FE- SEM equipado con un sistema de etapa criogenica Gatan Alto 2500. Las muestras se enfrian a -95 °C antes de proceder a la toma de imagenes en el microscopio. Las muestras estan recubiertas ligeramente con platino para reducir la carga. Se recogen imagenes representativas a una tension de extraccion de 2 kV, 20 uA, con un modo de resolucion ultra alto utilizando el detector de electrones secundario inferior. Las distancias operativas largas se utilizan para permitir que se obtengan imagenes de grandes porciones de la seccion transversal (2-4 mm) en un fotograma. El mapeo elemental se lleva a cabo utilizando un espectrometro de rayos X con dispersion de energfa de Oxford Instruments (sistema Inca). Las condiciones de mapeo son las siguientes: Tension de aceleracion = 10 kV, tension de extraccion = 20 uA, temperatura = -105 °C, distancia operativa = 12 mm (aproximadamente), ajuste del condensador = 5. Los mapas elementales se recogen durante al menos 200 segundos. Los elementos de interes (seleccionar un elemento presente en la sustancia activa cosmetica que no esta presente en el solido poroso original antes de que se anada la sustancia activa cosmetica) se seleccionan y se visualizan, a continuacion, como un mapa.
La determinacion de un recubrimiento de sustancia activa cosmetica que reside en la superficie puede llevarse a cabo comparando la distribucion del elemento activo cosmetico seleccionado a traves de la seccion transversal cortada del solido poroso. Especificamente, el elemento activo cosmetico debe estar presente en las interfases con el aire/solido originales (como un recubrimiento), pero no dentro del interior expuesto en seccion transversal de las paredes de la celdilla del solido como se puede determinar analizando los interiores expuestos en seccion transversal recien cortados del solido. Se debe tener en cuenta que se puede producir alguna contaminacion elemental de los interiores de las paredes de la celdilla del solido en seccion transversal recien cortadas debido al proceso de corte del solido poroso. Sin embargo, la preponderancia de la distribucion elemental de la sustancia activa cosmetica se seguira produciendo en las interfases con el aire/solido original y no dentro de los interiores expuestos en seccion transversal cortados de las paredes de la celdilla que se ilustran en la presente memoria.
Tambien se debe senalar que los recubrimientos de la sustancia activa cosmetica que reside en la superficie de la presente invencion generalmente no se extienden de forma uniforme a traves de todas las interfases con el aire/solido expuestas. Por el contrario, se ha descubierto que los recubrimientos que residen en la superficie de la presente invencion de forma tipica se extienden, desde el punto de aplicacion de recubrimiento, en cavidades de hasta aproximadamente 0,5 a 3 mm en funcion de la gravedad. Por tanto, la determinacion de los recubrimientos que residen en la superficie de las sustancias activas cosmeticas de la presente invencion (descritas anteriormente), deben ser llevadas a cabo a traves de muchas secciones transversales diferentes de arriba a abajo y de borde a borde del solido poroso. Los recubrimientos de la sustancia activa cosmetica que reside en la superficie estaran generalmente cercanos a la region (dentro de 0,5 a 3,0 mm de la superficie) de la superficie en donde la sustancia activa cosmetica se aplico por primera vez.
Espesor de la pared de celda
El espesor de pared de celda se computa a partir de las imagenes realizadas por escaner mediante un sistema de tomografia microcomputarizada (pCT80, SN 06071200, Scanco Medical AG) segun se describe en la presente memoria. El espesor de la pared de celda se determina segun el metodo definido para la medicion del espesor trabecular usando el metodo de evaluacion de morfometria trabecular osea de Scanco Medical. Definicion de espesor trabecular tomada del Manual del usuario de Scanco: El espesor trabecular utiliza una transformacion de distancia Euclidea (EDM), que calcula la distancia Euclidea desde cualquier punto del primer plano hasta el punto mas cercano del fondo. La medida del espesor trabecular representa dos veces los valores de lfnea central asociados con los maximos locales del EDM, lo que representa la distancia al centro del objeto (el doble de esta distancia proporcionara el espesor).
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Superficie especifica
La superficie especifica se mide mediante una tecnica de adsorcion de gas. La superficie especifica es una medida de la superficie expuesta de una muestra solida a escala molecular. La teorfa de BET (Brunauer, Emmet, and Teller) es el modelo mas popular usado para determinar la superficie especifica y se basa en isotermas de adsorcion de gas. La adsorcion de gas usa adsorcion ffsica y condensacion por capilaridad para medir una isoterma de adsorcion de gas. La tecnica se resume en las siguientes etapas; una muestra se situa en un tubo de muestra y se calienta al vacfo o haciendo pasar gas para eliminar contaminaciones de la superficie de la muestra. El peso de muestra se obtiene restando el peso del tubo de muestra vacfo del peso de la muestra desgasificada mas el tubo de muestra. El tubo de muestra se situa entonces sobre la abertura de analisis y se inicia el analisis. La primera etapa del proceso de analisis es evacuar el tubo de muestra, seguido de una medicion del volumen de espacio libre en el tubo de muestra usando gas helio a temperaturas a las que el nitrogeno es lfquido. A continuacion se evacua la muestra por segunda vez para eliminar el gas helio. El instrumento comienza entonces a recoger la isoterma de adsorcion dosificando gas kripton a intervalos especificados por el usuario hasta que se alcanzan las mediciones de presion requeridas.
Preparacion de la muestra (Desgasificacion): Una muestra que no se ha limpiado adecuadamente de contaminantes adsorbentes se desgasificara durante un analisis y una parte de la superficie sera innacesible a la medicion. El proposito de la desgasificacion es eliminar estas moleculas adsorbidas de la superficie de la muestra antes del analisis. Las moleculas adsortivas deben alcanzar todas las partes de la superficie para que se revele la verdadera superficie especifica. Las muestras se preparan calentando la muestra a la vez que se evacua simultaneamente el tubo de muestra.
Para estos experimentos, las muestras se desgasifican bajo evacuacion a temperatura ambiente durante la noche. Las muestras pueden analizarse entonces usando un ASAP 2420 con adsorcion de gas kripton. Se prefiere el gas kripton al gas nitrogeno ya que tiene una presion de saturacion de aproximadamente 1/300 que la del nitrogeno a la temperatura del nitrogeno lfquido (kripton: 0,33 kPa (2,5 torr) nitrogeno: 101 kPa (760 torr)). Por tanto, en comparacion con el nitrogeno, hay un espacio libre por encima de la muestra aproximadamente 1/300 el numero de moleculas de kripton presentes a la misma presion relativa. Puesto que son necesarias aproximadamente el mismo numero de moleculas de kripton y nitrogeno para conformar una monocapa, este numero representa una proporcion mucho mayor de la cantidad dosificada que en el caso del nitrogeno. Se recomienda que estas medidas se realicen en los Micromeretics Analytical Services, Inc. (One Micromeritics Dr, Suite 200, Norcross, GA 30093). En las paginas web de Micromeretics Analytical Services web sites (
www.particletesting.com o
www.micromeritics.com) se encuentra disponible mas informacion acerca de esta tecnica, asf como en el libro, “Analytical Methods in Fine particle Technology”, de Clyde Orr y Paul Webb.
IV. Metodos de utilizacion
Las composiciones de la presente invencion pueden usarse para tratar tejido queratinoso de mamffero como, por ejemplo, cabello y/o piel, y proporcionar una rapida capacidad de aclarado. El metodo para el acondicionado del cabello puede comprender las etapas de: a) aplicar una cantidad eficaz del solido poroso soluble a la mano, b) humedecer el solido poroso soluble con agua y frotar hasta disolver el solido, c) aplicar el material disuelto al cabello o a la piel como si fuera a tratarse, y d) aclarar el tratamiento diluido del cabello o de la piel usando agua. Estas etapas pueden repetirse tantas veces como se desee para alcanzar las ventajas de tratamiento deseadas.
V. Ejemplos
Los ejemplos siguientes describen y demuestran mas detalladamente realizaciones dentro del ambito de la presente invencion. Los ejemplos se presentan solamente con fines ilustrativos y no estan concebidos como limitaciones de la presente invencion, ya que son posibles muchas variaciones de los mismos sin apartarse del espfritu y del alcance de la invencion. Todas las cantidades ilustradas son concentraciones en peso de la composicion total, es decir, porcentajes en peso, salvo que se indique lo contrario.
Ejemplo 1: Preparacion de la premezcla de tensioactivo concentrada
Se prepara la siguiente composicion de premezcla de tensioactivo concentrada:
Componente
% en peso
Sulfato de amonio laureth-3 (actividad 25 %)'
60,24
Laurilsulfato de amonio (actividad 25 %)2
36,14
Alcohol cetflico3
1,36
Cocamida MEA4
2,26
Total
100,0
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2
3
4
Sulfato de amonio laureth-3 a 25 % de sustancias activas con una distribucion de longitud de cadena alqmlica C8/C9/C10/C11/C12/C13/C14/C15/C16/C18 estimada de
0/0,3/0,9/0,5/71,5/1/20/1,9/3,9/0 y un promedio de 2,0 moles de etoxilacion, proveedor: Procter & Gamble Chemicals
Laurilsulfato de amonio a 25 % de sustancias activas con una distribucion de longitud de cadena alqmlica C8/C9/C10/C11/C12/C13/C14/C15/C16/C18 estimada de
0/0,3/1,1/0,5/70,6/1,1/20,9/1,6/4,1/0, proveedor: Procter & Gamble Chemicals ALCOHOL CETILICO NF CO-1694, proveedor: Procter & Gamble Chemicals NINOL COMF, proveedor: Stepan Company, Northfield, IL.
El sulfato de amonio laureth-3 y el laurilsulfato de amonio se anade a un recipiente tarado y limpio y se remueve a 100-300 rpm con un mezclador superior. La mezcla se calienta lentamente a 70-75 °C tras lo cual se anaden el alcohol cetflico y cocamida MEA. Se deja que la mezcla alcance de nuevo los 70-75 °C mientras se continua la agitacion y se deja enfriar a temperatura ambiente. A continuacion, el peso del producto real se ajusta al peso del producto objetivo anadiendo agua destilada adicional (para compensar la evaporacion durante la produccion) seguido por agitacion hasta que la mezcla sea homogenea.
Ejemplo 2: Champu acondicionador solido poroso soluble con un recubrimiento de silicona anadido posteriormente
El siguiente champu acondicionador solido poroso soluble con un recubrimiento de silicona anadido posteriormente se prepara segun la presente invencion:
Componente
% en peso
Premezcla de tensioactivo del Ejemplo 1
67,0
Poli(alcohol vimlico)'
7,3
Glicerina2
2,9
Perfume
0,7
Agua destilada
22,1
Total
100,0
1
hidrolizado al 87-89 %. PM 85.000 a 124.000. Comercializado por Sigma-Aldrich (St.
Louis, MO 63178)
2
Glicerina Superol K, USP FCC EP, proveedor: Procter & Gamble Chemicals
Un peso objetivo de 250 gramos de la composicion anterior se prepara utilizando un horno microondas comercial (Sanyo EM-E1100S, Sanyo Electric., Ltd.) y un dispositivo de mezclado de alta velocidad (SpeedMixer™ DAC 400FV producido por Hauschild, Alemania, y distribuido por FlackTek Inc., Landrum, Carolina del Sur). Se anade agua destilada y glicerina a un vaso del Max 300 SpeedMixer™ y se mezclan girando el recipiente cerrado manualmente hasta que la mezcla sea homogenea. Se anade el poli(alcohol vimlico) y el contenido dentro del recipiente cerrado se mezcla a velocidad maxima (aproximadamente 2743 revoluciones por minuto) durante 30 segundos. El calentamiento mediante microondas se lleva a cabo en incrementos de 15 a 40 segundos a un nivel de potencia de 10 y removiendo frecuentemente con una espatula para evitar que rebose. Este procedimiento se repite varias veces hasta que el poli(alcohol vimlico) se ha dispersado de forma homogenea dentro de la mezcla. A continuacion, el recipiente cerrado se calienta en un horno de conveccion a entre 75 y 80 °C hasta que el poli(alcohol vimlico) se disuelve completamente (al menos una hora). Se anade despues la premezcla de tensioactivo (del Ejemplo 1) a la mezcla de poli(alcohol vimlico)/agua/glicerina y la combinacion resultante se mezcla en el SpeedMixer™ a velocidad maxima durante 30 segundos hasta que la mezcla sea homogenea. A continuacion, se anade el perfume seguido de la mezcla durante 30 segundos mas con el SpeedMixer™ a velocidad maxima hasta que la mezcla sea homogenea. Se anade agua desionizada hasta que se consigue el peso objetivo para compensar la evaporacion durante la produccion) seguido de la mezcla durante 30 segundos mas en el SpeedMixer™ a velocidad maxima hasta que la mezcla sea homogenea.
Se transfiere la mezcla anterior a un cuenco de acero inoxidable de 5 cuartos de galon de un mezclador KitchenAid ® modelo K5SS (comercializado por Hobart Corporation, Troy, Ohio, (EE. UU.)) y ajustado con una union de tipo batidora plana. La mezcla se airea intensamente a alta velocidad durante aproximadamente 90 segundos. La mezcla aireada resultante se extiende a continuacion con una espatula en moldes HDPE de 150 mm x 85 mm con una profundidad de 0,5 cm que se colocan en una bandeja y, a continuacion, se calientan en un horno de conveccion a una temperatura de entre 75 y 80 °C durante 30 minutos. Posteriormente, los moldes se retiran del horno y se colocan en un segundo horno de conveccion a una temperatura de 40 °C para secarlos durante la noche. Los moldes se extraen del horno y se dejan enfriar. Las almohadillas de espuma se pelan y se extraen de los moldes y se almacenan en bolsas precintadas.
Para el test de rendimiento, las muestras de espuma se cortan con tijeras en trozos de 0,60 gramos en una balanza de cuatro plazas y se colocan en bandejas de pesar de plastico individuales. Se aplica dimeticona con una
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viscosidad promedio de 346.000 mPa.s (346.000 cps) a 25 °C (CF330M comercializada por Momentive Performance Materials, Albany, Nueva York) a cada pieza a un nivel objetivo de 0,027 gramos en una balanza de cuatro plazas adecuada cepillando en la superficie con un cepillo aplicador de cosmeticos de pequeno tamano. Si se supera el peso objetivo, el exceso es dimeticona se elimina inmediatamente mediante una esponja aplicadora de cosmeticos de pequeno tamano. Las muestras se almacenan en bolsas durante la noche para permitir que la silicona aplicada se extienda en el solido poroso antes de realizar la prueba. El nivel de dimeticona se calcula que es aproximadamente de un 4,3 % en peso del solido poroso resultante (0,027 gramos de dimeticona por 0,627 gramos de solido poroso).
Ejemplo comparativo 3: Champu acondicionador solido poroso soluble producido a partir de una emulsion de silicona
El siguiente champu acondicionador solido poroso soluble producido a partir de una emulsion de silicona no se prepara segun la presente invencion y se incluye unicamente con fines comparativos:
Componente
% en peso
Premezcla de tensioactivo del Ejemplo 1
67,0
Poli(alcohol vinflico)'
7,3
Glicerina2
2,9
Perfume
0,7
Dimeticona3
1,35
Agua destilada
20,75
Total
100,0
i
2
3
hidrolizado al 87-89 %. PM 85.000 a 124.000. Comercializado por Sigma-Aldrich (St. Louis, MO 63178)
Glicerina Superol K, USP FCC EP, proveedor: Procter & Gamble Chemicals
Dimeticona con una viscosidad promedio de 346.000 mPa.s (346.000 cps) a 25 °C comercializada como CF330M por Momentive Performance Materials, Albany, Nueva York.
Un peso objetivo de 250 gramos de la composition anterior se prepara utilizando un horno microondas comercial (Sanyo EM-E1100S, Sanyo Electric., Ltd.) y un dispositivo de mezclado de alta velocidad (SpeedMixer™ DAC 400FV producido por Hauschild, Alemania, y distribuido por FlackTek Inc., Landrum, Carolina del Sur) como se describe en el Ejemplo 2, excepto por la adicion de la dimeticona inmediatamente despues de anadir el perfume para producir una emulsion aceite/agua de dimeticona antes de las etapas de aireacion y secado (en lugar de anadirse posteriormente al solido resultante).
Para el test de rendimiento, las muestras de espuma se cortan en trozos de 0,627 gramos. Asumiendo que se elimina toda el agua durante la evaporation (para simplificar el calculo), el nivel de dimeticona se calcula que es aproximadamente de un 4,38 % en peso del solido poroso resultante (0,027 gramos de dimeticona por 0,627 gramos de solido poroso).
Ejemplo 4: Champu acondicionador solido poroso soluble con polfmero cationico y un recubrimiento de silicona anadido posteriormente
El siguiente champu acondicionador solido poroso soluble con un recubrimiento de silicona anadido posteriormente se prepara segun la presente invencion:
Componente
% en peso
Premezcla de tensioactivo del Ejemplo 1
67,0
Poli(alcohol vinflico)1
7,3
Glicerina2
2,9
Perfume
0,7
Polyquaternium-103
0,5
Agua destilada
21,6
Total
100,0
1
2 3
hidrolizado al 87-89 %. PM 85.000 a 124.000. Comercializado por Sigma-Aldrich (St. Louis, MO 63178)
Glicerina Superol K, USP FCC EP, proveedor: Procter & Gamble Chemicals
Polfmero UCARE™ LR400 (Codigo MB). Comercializado por Amerchol Corporation (Plaquemine, Louisiana).
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50
Un peso objetivo de 250 gramos de la composicion anterior se prepara utilizando un agitador de varilla convencional (Agitador IKA® RW20DZM comercializado por IKA® Works, Inc., Wilmington, DE), un horno microondas comercial (Sanyo EM-E1100S, Sanyo Electric., Ltd.) y un dispositivo de mezclado de alta velocidad (SpeedMixer™ DAC 400FV producido por Hauschild, Alemania, y distribuido por FlackTek Inc., Landrum, Carolina del Sur). El agua destilada se anade a un vaso de precipitados y se agita mediante el agitador de varilla equipado con una helice de 4 aspas de 100 a 200 revoluciones por minuto. A continuation, se anade gradualmente el polyquat-10 al agua mientras se agita y se disuelve hasta que la solution se vuelve transparente conformando una premezcla de polyquat-10. La premezcla de polyquat-10 y glicerina se anaden a un vaso del SpeedMixer™ tarado y se mezclan girando el recipiente cerrado manualmente hasta que la mezcla sea homogenea. Las etapas de aireacion y secado se completan como se describe en el Ejemplo 2.
Para el test de rendimiento, las muestras de espuma se extraen de las bolsas precintadas y se cortan en trozos de 0,60 gramos. Se aplica dimeticona con una viscosidad promedio de 346.000 mPa.s (346.000 cps) a 25 °C (CF330M comercializada por Momentive Performance Materials, Albany, Nueva York) a cada pieza a un nivel objetivo de 0,027 gramos cepillando en la superficie con un cepillo aplicador de cosmeticos de pequeno tamano. Si se supera el peso objetivo, el exceso es dimeticona se elimina inmediatamente mediante una esponja aplicadora de cosmeticos de pequeno tamano. Las muestras se dejan en las bandejas de pesar durante la noche para permitir que la silicona aplicada se absorba en el solido poroso antes de realizar la prueba. El nivel de dimeticona se calcula que es aproximadamente de un 4,3 % en peso del solido poroso resultante (0,027 gramos de dimeticona por 0,627 gramos de solido poroso).
Ejemplo 5: Champu acondicionador solido poroso soluble con polfmero cationico producido a partir de una emulsion de silicona
El siguiente champu acondicionador solido poroso soluble producido a partir de una emulsion de silicona no se prepara segun la presente invention y se incluye unicamente con fines comparativos:
Componente
% en peso
Premezcla de tensioactivo del Ejemplo 1
67,0
Poli(alcohol vinflico)'
7,3
Glicerina2
2,9
Perfume
0,7
Polyquaternium-103
0,5
Dimeticona4
1,35
Agua destilada
20,2
Total
100,0
T
2
3
4
hidrolizado al 87-89 %. PM 85.000 a 124.000. Comercializado por Sigma-Aldrich (St. Louis, MO 63178)
Glicerina Superol K, USP FCC EP, proveedor: Procter & Gamble Chemicals
Polfmero UCARE™ LR400 (Codigo MB). Comercializado por Amerchol Corporation (Plaquemine, Louisiana).
Dimeticona con una viscosidad promedio de 346.000 mPa.s (346.000 cps) a 25 °C comercializada como CF330M por Momentive Performance Materials, Albany, Nueva York.
Un peso objetivo de 250 gramos de la composicion anterior se prepara utilizando un agitador de varilla convencional (Agitador IKA® RW20DZM comercializado por IKA® Works, Inc., Wilmington, DE), un horno microondas comercial (Sanyo EM-E1100S, Sanyo Electric., Ltd.) y un dispositivo de mezclado de alta velocidad (SpeedMixer™ DAC 400FV producido por Hauschild, Alemania, y distribuido por FlackTek Inc., Landrum, Carolina del Sur). El agua destilada se anade a un vaso de precipitados y se agita mediante el agitador de varilla equipado con una helice de 4 aspas de 100 a 200 revoluciones por minuto. A continuacion, se anade gradualmente el polyquat-10 al agua mientras se agita y se disuelve hasta que la solucion se vuelve transparente conformando una premezcla de polyquat-10. La premezcla de polyquat-10 y glicerina se anaden a un vaso del SpeedMixer™ tarado y se mezclan girando el recipiente cerrado manualmente hasta que la mezcla sea homogenea.
Las etapas restantes se realizan como se describe en el Ejemplo 2, excepto por la adicion de la dimeticona inmediatamente despues de anadir perfume para producir una emulsion aceite/agua de dimeticona antes de las etapas de aireacion y secado (en lugar de anadirse posteriormente al solido resultante).
Para el test de rendimiento, las muestras de espuma se extraen de las bolsas precintadas y se cortan en trozos de 0,627 gramos para realizar pruebas. Asumiendo que se elimina toda el agua durante la evaporation (para simplificar el calculo), el nivel de dimeticona se calcula que es aproximadamente de un 4,38 % en peso del solido poroso resultante (0,027 gramos de dimeticona por 0,627 gramos de solido poroso).
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Ejemplo 6: Champu acondicionador solido poroso soluble con pollmero cationico y un recubrimiento de aminosilicona anadido posteriormente
Las almohadillas de champu solido poroso soluble se preparan segun la misma formulacion y los mismos procedimientos que se describen en el Ejemplo 4, pero reemplazando la dimeticona con una aminosilicona (Codigo de producto 65850 Y-14945 con una viscosidad de 14.500 mPa.s (14.500 cps) a 25 °C y un contenido en amina de 0,050 meq/g).
Ejemplos 7-11: Evaluacion de la deposicion de la silicona y la eficacia de acondicionado
Los Ejemplos 2 a 5 anteriores se aplican al cabello con un protocolo de champu y se evaluan para el rendimiento de acondicionado del cabello y el nivel de dimeticona depositada en el cabello (deposicion de silicona). Los trozos solidos porosos cortados individuales de cada ejemplo se aplican a cinco muestras de cabello castano de oscuridad media de 20,2 cm (8 pulgadas), pesando cada uno de ellos 4 gramos (es decir, 0,627 gramos de solido aplicado a 20 gramos de cabello). Las cinco muestras se unen una al lado de la otra en una abrazadera y se humedecen con agua corriente a
37.8 grados centfgrados (100 grados Fahrenheit) de una boquilla de ducha (con un caudal de 1,5 gramos de agua por minuto) mientras estan colgadas en posicion estacionaria sobre un fregadero. El trozo solido poroso cortado se coloca cerca del centro de las muestras de cabello y se aplican 5 centfmetros cubicos adicionales de agua corriente a
37.8 grados centfgrados (100 grados Fahrenheit) en la parte superior del trozo solido mediante una jeringa de plastico. El solido humedo se frota ligeramente con los pulgares y, a continuacion, “se mune” en las muestras de cabello durante 30 segundos exprimiendo repetidamente arriba y abajo para producir una espuma humeda. A continuacion, la espuma se aclara cuidadosamente de las muestras de cabello mediante un aclarado de 30 segundos con el agua fluyendo de la boquilla de ducha como se ha descrito anteriormente. Este procedimiento de aplicacion, a continuacion, se repite una segunda vez. A continuacion, las cinco muestras de cabello se extraen de la abrazadera y se envuelven conjuntamente con papel de aluminio. El procedimiento del tratamiento anterior se repite para cada uno de los cuatro ejemplos.
Se extrae una muestra de cada grupo del papel de aluminio y se cuelga en un soporte marcado con la identificacion de tratamiento correspondiente. Se pide a los panelistas que evaluen la “facilidad de desenredado en humedo” utilizando el extremo grande de un peine profesional y, a continuacion, la “facilidad de peinado en humedo” utilizando el extremo pequeno del mismo peine (en una escala de 0 a 10 en la que el 0 equivale a “diffcil” y el 10 equivale a “facil”). Se cuelgan las muestras individuales y se dejan secar durante la noche y los panelistas evaluan su capacidad de peinado en seco utilizando solo el extremo pequeno del peine. La evaluacion del “peinado en seco del cuerpo” de la muestra de cabello se realiza por separado de la evaluacion del “peinado en seco de las puntas” de la muestra de cabello (en una escala del 0 al 10 en la que 0 equivale a “diffcil” y 10 equivale a “facil”).
A continuacion, las muestras de cabello resultantes se cortan para realizar la prueba de deposicion. La silicona se extrae de 1,5 g de cabello con 6 ml de 50:50 tolueno:metil-isobutil-cetona en viales de centelleo de 20 m. Los viales se agitan en un agitador vorticial pulsado durante 30 minutos. La silicona del extracto se cuantifica utilizando espectrometrfa de emision optica de plasma de acoplamiento inductivo (ICP-OES). Los patrones de calibracion ICP de la concentracion de silicona conocida se fabrican utilizando la misma materia prima de silicona o un tipo estructuralmente comparable que los productos analizados. El intervalo de trabajo del metodo es 8 - 2300 pg de silicona por gramo de cabello. Los datos que se han recogido y que representan los Ejemplos 2 a 5 se muestran en la siguiente tabla.
Ej.
Descripcion del solido poroso Desenredado en humedo Peinado en humedo Peinado en seco (Cuerpo) Peinado en seco (Puntas) Deposicion de silicona
7
Champu acondicionador solido poroso soluble con un recubrimiento de silicona anadido posteriormente (Ej. 2) 4,2 5,8 7,7 4,7 147 pg/g
8
Champu acondicionador solido poroso soluble producido a partir de una emulsion de silicona (Ej. comparativo 3) 1,1 2,4 4,8 4,0 34 pg/g
9
Champu acondicionador solido poroso soluble con polfmero cationico y un recubrimiento de silicona anadido posteriormente (Ej. 4) 6,4 7,7 7,4 5,7 107 pg/g
10
Champu acondicionador solido poroso soluble con polfmero cationico producido a partir de una emulsion de silicona (Ej. comparativo 5) 3,5 5,5 4,3 4,4 56 pg/g
5
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25
30
35
40
45
50
Champu acondicionador solido poroso soluble con polfmero 11 cationico y un recubrimiento de aminosilicona anadido posteriormente (Ej. 6)
8,3
8,6
8,6
8,4
354 |jg/g
Los Ejemplos 7 a 11 anteriores demuestran una mejor deposicion de la silicona y, en consecuencia, un mejor rendimiento de acondicionado en humedo y en seco para los solidos porosos producidos segun la presente invencion (al anadir posteriormente la dimeticona en el solido poroso conformado previamente como un recubrimiento mediante los Ejemplos 2 y 4) en relacion con los solidos porosos que no se han producido segun la presente invencion (emulsionando la dimeticona antes del proceso de secado para conformar el solido mediante los Ejemplos 3 y 5). Los primeros ejemplos citados que se produjeron segun la presente invencion proporcionan un aumento en la eficacia de la deposicion de la silicona estimada de aproximadamente un 11 % y un 8 %, respectivamente. Los ejemplos comparativos posteriores citados que se produjeron en contra de la presente invencion proporcionan una eficacia de la deposicion de la silicona estimada inferior de aproximadamente 2,5 % y 4 %, respectivamente. El ultimo ejemplo tambien demuestra un rendimiento excelente de acondicionado en humedo y en seco y de eficacia de la deposicion de una aminosilicona anadida posteriormente (producida en el Ejemplo 6).
Ejemplo 12: Evaluation del recubrimiento de silicona que reside en la superficie
El champu acondicionador solido poroso soluble con un recubrimiento de silicona anadido posteriormente del Ejemplo 2 se analiza mediante toma de imagenes SEM con mapeo elemental del silicio del elemento (de la silicona) como se describe en la presente memoria. Las Figuras 1, 2, 3, y 4 muestran comparaciones en corte transversal representativas de la imagen SEM original en la izquierda con el mapa elemental de silicona de la misma vista en corte transversal en la derecha (la presencia de silicio se muestra con un color blanco). De estas figuras se puede ver claramente que el silicio (representativo de la silicona) reside predominantemente en las interfases con el aire/solido porosas en lugar de distribuirse por el interior de las paredes de la celdilla del solido recien cortado. Estas figuras demuestran la presencia de la sustancia activa cosmetica de silicona como un recubrimiento que reside en la superficie a traves de varias interfases con el aire/solido (ambas en la superficie superior y dentro de las cavidades expuestas dentro del solido). Como se describe en la presente memoria, se debe senalar que los recubrimientos de silicona no se extienden a todas las interfases con el aire/solido expuestas. Se puede ver generalmente que la silicona se extiende en las cavidades muy cerca a la superficie de donde se aplico originalmente la silicona. En efecto, hay algunas cavidades dentro de estas imagenes donde la silicona no se ha extendido. Se debe senalar que estas imagenes 1 a 4 se eligieron cerca de la superficie donde se aplica la silicona para demostrar la presente invencion. Las imagenes de la misma muestra tomadas desde la region del lado opuesto no muestran generalmente una acumulacion de silicona significativa en las interfases. Tambien puede observarse que hay una ligera contaminacion elemental Si (o ruido) a traves de las imagenes que probablemente es debida al proceso de corte. Las diferencias significativas en acumulacion de silicona se pueden ver facilmente por encima de este nivel de contaminacion del proceso de corte.
Ejemplo 13: Mediciones estructurales del solido poroso representativas
Se realizaron las siguientes mediciones estructurales del solido poroso producido en el Ejemplo 2 (antes de la introduccion de la silicona anadida posteriormente) segun los metodos que se describen en la presente memoria.
Caracterizacion estructural
(Solido poroso del Ejemplo 2 antes de la introduccion de la silicona anadida posteriormente)
Parametro estructural
Valor
Superficie especffica Kr BET
0,056 m2/g
Picnometrfa % de celdas abiertas
96,5 %
Espesor de pared de celda Micro-CT
0,112 mm
Volumen de estrella Micro-CT
43,7 mm3
indice SMI de Micro-CT
2,3
Las mediciones estructurales anteriores son indicativas de un solido poroso de estructura celular predominantemente abierta y dentro de los intervalos estructurales de la presente invencion.
Todos los documentos citados se incorporan en su totalidad como referencia en la presente memoria; la cita de cualquier documento no debe interpretarse como una admision de que se trata de una tecnica anterior con respecto a la presente invencion. En la medida en que cualquier significado o definicion de un termino en este documento entrara en conflicto con cualquier significado o definicion del termino en un documento incorporado como referencia en la presente memoria, prevalecera el significado o la definicion asignada al termino en este documento.
Si bien se han ilustrado y descrito modalidades especfficas de la presente invencion, sera evidente para los expertos en la materia que pueden hacerse otros diversos cambios y modificaciones sin desviarse del espfritu y alcance de la invencion. Por consiguiente, las reivindicaciones siguientes pretenden cubrir todos esos cambios y 5 modificaciones contemplados dentro del ambito de esta invencion.
Tenga en cuenta que cualquier sustancia activa y/o composicion que se describe en la presente memoria puede utilizarse en y/o con los artfculos, y en especial los artfculos de cuidado domestico, descritos en las siguientes solicitudes de patente estadounidenses, incluida cualquier publicacion que reivindique la prioridad a la misma: US- 10 61/229981; US-61/229986; US-61/229990; US-61/229996; US-61/230000; y US-61/230004. Dichos artfculos pueden
comprender uno o mas de los siguientes: tensioactivo detersivo; plastificante; enzima; supresor de las jabonaduras; reforzador de formacion de las jabonaduras; blanqueador; estabilizante del blanqueador; quelante; disolvente limpiador; hidrotropo; ion divalente; aditivo suavizante de tejidos (p. ej., compuestos de amonio cuaternario); tensioactivo no ionico perfume; y/o un sistema de suministro de perfume. Dichos artfculos se pueden utilizar en metodos que pueden incluir, 15 aunque no de forma limitativa: la dosificacion en una lavadora de ropa para limpiar y/o tratar tejidos; la dosificacion en un lavavajillas para limpiar y/o tratar los cubiertos; y la dosificacion en agua para limpiar y/o tratar tejidos y/o superficies duras.

Claims (5)

  1. 10
    15
  2. 2.
    20
    25
    30 3.
    35
    40
  3. 4.
    45
  4. 5.
    50
  5. 6.
    REIVINDICACIONES
    Un artfculo de higiene personal que no es espumante, flexible en la forma de una estructura solida porosa soluble, que comprende:
    (a) desde 0 % a 10 % de tensioactivo ionico;
    (b) desde 1 % a 60 % de un recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie, en donde dicho recubrimiento comprende un agente beneficioso cosmetico que no es tensioactivo;
    (c) desde 15 % a 70 % de estructurante polimerico, en donde dicho estructurante polimerico tiene un peso molecular promedio pesado de aproximadamente 40.000 a aproximadamente 500.000; y
    (d) desde 1 % a 30 % de plastificante;
    en donde dicho artfculo tiene una densidad de aproximadamente 0,05 g/cm3 a aproximadamente 0,4 g/cm3; y en donde dicho recubrimiento tiene un parametro de solubilidad de Vaughan (VSP) desde 0 (cal/cim3)10 a 10 (cal/cm3)1/2, de forma alternativa desde 1 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)/2 de forma alternativa desde 3 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2, de forma alternativa desde 5 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2.
    Un artfculo de higiene personal espumante, flexible en la forma de una estructura solida porosa soluble, que comprende:
    (a) desde 23 % a 75 % de tensioactivo;
    (b) desde 1 % a 60 % de un recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie, en donde dicho recubrimiento comprende un agente beneficioso cosmetico que no es tensioactivo;
    (c) desde 10 % a 50 % de polfmero soluble en agua; y
    (d) desde 1 % a 30 % de plastificante;
    en donde dicho artfculo tiene una densidad de aproximadamente 0,05 g/cm3 a aproximadamente 0,4 g/cm3; y en donde dicho recubrimiento tiene un parametro de solubilidad de Vaughan (VSP) desde 0 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2, de forma alternativa desde 1 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)/2, de forma alternativa desde 3 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2, de forma alternativa desde 5 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2.
    Un metodo para elaborar el artfculo de la reivindicacion 1 o 2, que comprende:
    (a) Preparar una mezcla de procesamiento que comprende tensioactivo, estructurante de polfmero disuelto, plastificante e ingredientes opcionales adicionales;
    (b) Airear la mezcla introduciendo un gas en la mezcla para formar una mezcla humeda aireada;
    (c) Conformar la mezcla humeda aireada en una forma o mas formas deseadas;
    (d) Secar la mezcla humeda aireada hasta obtener un contenido final deseado en humedad para conformar un artfculo de higiene personal en la forma de una estructura solida porosa soluble; y
    (e) Aplicar un recubrimiento hidrofobo que reside en la superficie que es adsorbido en la interfase con el aire/solido de dicho artfculo, en donde dicho recubrimiento comprende una sustancia activa cosmetica que no es tensioactiva; y en donde dicho recubrimiento tiene un parametro de
    1 J 3 1/2 3 1/2 1
    solubilidad de Vaughan (VSP) desde 0 (cal/cm ) a 10 (cal/cm ) de forma alternativa desde 1 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2, de forma alternativa desde 3 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2,de forma alternativa desde 5 (cal/cm3)1/2 a 10 (cal/cm3)1/2.
    El artfculo de la reivindicacion 1 o 2, en donde dicho recubrimiento hidrofobo tiene un parametro de
    31/2 31/2 1
    solubilidad de Vaughan desde 0 (cal/cm ) a 10 (cal/cm ) , y en donde el artfculo tiene un gramaje desde 125 gramos/m2 a 3000 gramos/m2 y un espesor desde 0,5 mm a 10 mm.
    El artfculo de la reivindicacion 1, 2, o 4, en donde dicho recubrimiento hidrofobo comprende silicona, vaselina, aceite hidrocarbonado, cera natural o sintetica, parafina, ozoquerita, polietileno, polibuteno, polideceno, pentahidroscualeno, aceite vegetal, triglicerido, perfume, o combinaciones de los mismos.
    El artfculo de la reivindicacion 1, 2, o cualquiera de las reivindicaciones 4-5 que es practicamente no espumante y comprende desde 1 % a 50 % de un tensioactivo no ionico, tensioactivo polimerico, o combinacion de los mismos.
    El artfculo de la reivindicacion 1, 2, o cualquiera de las reivindicaciones 4-5, en donde el artfculo comprende uno o mas polfmeros solubles en agua de modo que su peso molecular promedio pesado es de aproximadamente 40.000 a aproximadamente 500.000.
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