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MX2013003421A - Copolimero de acrilato estructurado para uso en sistemas de multi-fase. - Google Patents

Copolimero de acrilato estructurado para uso en sistemas de multi-fase.

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Publication number
MX2013003421A
MX2013003421A MX2013003421A MX2013003421A MX2013003421A MX 2013003421 A MX2013003421 A MX 2013003421A MX 2013003421 A MX2013003421 A MX 2013003421A MX 2013003421 A MX2013003421 A MX 2013003421A MX 2013003421 A MX2013003421 A MX 2013003421A
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MX
Mexico
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acid
polymer
weight
agents
core
Prior art date
Application number
MX2013003421A
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English (en)
Inventor
Nancy S Marchant
David L Dashiell
Deborah S Filla
Krishnan Tamareselvy
Original Assignee
Lubrizol Advanced Mat Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lubrizol Advanced Mat Inc filed Critical Lubrizol Advanced Mat Inc
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Abstract

Se describen polímeros de núcleo-cubierta a base de acrílico de multi-etapas que comprenden un polímero de núcleo lineal y por lo menos un polímero de cubierta subsecuentemente polimerizado. Por lo menos uno de los polímeros de cubierta subsecuentemente polimerizados está reticulado. Los polímeros de núcleo-cubierta sorprendentemente proporcionan propiedades reológicas, de claridad y estéticas deseables en composiciones que contienen surfactante acuosas, particularmente en bajo pH. Los polímeros de núcleo-cubierta a base de acrílico de multi-etapas se pueden incluir en por lo menos una fase de una composición de multi-fase para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y el cuidado institucional e industrial para impartir estabilidad de fases a la misma.

Description

COPOLÍMERO DE ACRILATO ESTRUCTURADO PARA USO EN SISTEMAS DE MULTI-FASE CAMPO TÉCNICO En un aspecto, la presente invención se relaciona a polímeros de núcleo-cubierta eri etapas a base de acrilico que comprenden un núcleo lineal y por lo menos una cubierta exterior reticulada. En otro aspecto, la invención se relaciona a un espesante de polímero de núcleo-cubierta en etapas a base de acrilico adecuado para el uso en sistemas acuosos. Un aspecto adicional de la invención se relaciona a la formación de composiciones acuosas, estables que contienen un modificador de reología de polímero de núcleo-cubierta en etapas a base de acrilico, un surfactante y opcionalmente varios componentes que son materiales sustancialmente insolubles que requieren suspensión o estabilización, ñdicionalmente, un aspecto adicional de la invención se relaciona a la formación de composiciones de surfactante claras, reológicamente y estables en fase formuladas en intervalos de bajo pH para uso en sistemas de multi-fase; ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los modificadores de reología, también referidos como espesantes o viscosificantes están en todos los sitios en las formulaciones de limpieza para cuidado personal que contienen surfactante. Las propiedades reológicas (por ejemplo, viscosidad y características de flujo, espumabilidad, dispersabilidad y los similares) , propiedades estéticas (por ejemplo, claridad, efectos sensoriales, apariencia visual, y los similares), apacibilidad (mitigación de irritación dérmica y ocular) , y la habilidad para suspender y estabilizar componentes solubles e insolubles dentro de una formulación a base de surfactante frecuentemente se modifican mediante la adición de un espesante .
Frecuentemente, los espesantes > se introducen en formulaciones de surfactante en forma sólida y se mezclan bajo condiciones efectivas para disolver el espesante en la composición de surfactante liquida con el fin de efectuar un aumento de la viscosidad. Frecuentemente, el mezclado se debe conducir a temperaturas elevadas (procesamiento caliente) con el fin de promover la disolución del espesante sólido y obtener el mejoramiento de viscosidad deseado. Adicionalmente, los espesantes sólidos (por ejemplo, polvos de Carbómero) se conocen que resisten la "humectación" en el contacto con la superficie de un sistema de base acuosa. Consecuentemente, los Carbómeros se suministran como polvos finamente divididos y/o deben ser tamizados para reducir el tamaño de partícula que ayuda en la disolución al incrementar el área de superficie relativa de la partícula. Durante el procesamiento, los polvos de Carbómero pueden llegar a ser electrostáticamente cargados a medida que se transfieren dentro y fuera dé los recipientes y tienden a adherirse a. las superficies opuestamente cargadas incluyendo el polvo fino portado por el aire, necesitando equipo de extracción de polvo fino especializado. Esto significa que la preparación de dispersiones acuosas es problemática ; y consumidora de tiempo a menos que se empleen precauciones especiales y equipo costoso. Los formuladores de composiciones que contienen constituyentes surfactantes espesados desean la habilidad para formular sus productos a temperaturas ambientales (procesamiento frío) . Por consiguiente, los formuladores desean espesantes que se puedan introducir en las composiciones de surfactante liquidas en forma liquida antes que como un sólido. Esto proporciona al formulador .con un grado más grande de precisión en lá introducción del espesante a la composición de surfactante liquida, permite la habilidad para formular productos a temperaturas ambientales (procesamiento frió), y facilita mejor el procesamiento automatizado sin la necesidad por equipo de seguridad y manejo especial.
Una clase importante de modificadores de reología líquidos comúnmente empleados para espesar formulaciones que contienen surfactante de base acuosa es los polímeros de emulsión hinchables en álcali o solubles en álcali (ASE) . Los polímeros ASE son copolímeros lineales o reticulados que se sintetizan de ácido (met ) acrílico y acrilatos de alquilo. Los polímeros reticulados inmediatamente se espesan en la neutralización con una base inorgánica u orgánica. Como emulsiones líquidas, los polímeros ASE fácilmente se procesan y. se formulan en formulaciones que contienen surfactante líquido por el formulador del producto. Ejemplos de formulaciones a base de surfactante espesadas con polímero ASE se exponen en la patente de los Estados Unidos No. 6,635,702; la solicitud publicada internacional No. WO 01/19946; y la patente Europea No. 1 690 878 Bl que describen el uso de un espesante polimérico para composiciones acuosas que contienen surfactantes . Aunque estos espesantes ofrecen una buena viscosidad, propiedades de suspensión y claridad en formulaciones que contienen surfactante en valores de pH casi neutros (pH > 6.0), llegan a ser nebulosas en intervalos de pH acídico, dando por resultado pobre claridad.
La contaminación microbiana procedente de bacterias, levaduras y/u hongos en cosméticos, productos de tocador y productos para cuidado personal es muy común y ha sido de gran problema para la industria por muchos años. Los productos que contienen surfactante actuales típicamente se formulan con un conservador para proteger al producto del decaimiento, descoloración, o contaminación y para asegurar que el producto sea seguro para la aplicación tópica a la piel, cuero cabelludo y cabello en humanos y animales. Tres clases de compuestos conservadores que se utilizan comúnmente en productos que contienen surfactante son los donadores de formaldehído tal como diazolinil urea, imidazolinil urea, y DMDM Hidantoina; los compuestos halogenados que incluyen 2, 4-diclorobencil-alcohol, Cloroxilenol (4-cloro-3, 5-dimetil-fenol), Bromopol (2-bromo-2-nitropropano-l , 3-diol ) , y carbamato de yodopropinil butilo; y los compuestos de parabeno que incluyen metil-parabeno, etil-parabeno, propil-parabeno, butil-parabeno, isopropil-parabeno, y bencil-parabeno.
Mientras que estos conservadores se han utilizado exitosamente en productos para el cuidado personal por muchos años, hay problemas recientes por la comunidad científica y el público de que algunos de estos compuestos pueden constituir peligros para la salud. Por ' consiguiente, hay interés en reemplazar los compuestos mencionados en lo anterior en productos que contienen surfactante que se aplican, tópicamente a o entran en contacto con la piel humana, cuero cabelludo o cabello mientras que mantienen buena eficacia antimicrobiana,; apacibilidad y no elevan los problemas de seguridad.
Los ácidos orgánicos (por ejemplo, sórbico, cítrico y benzoico) , tales como aquellos ; utilizados como conservadores en la industria alimenticia, se han enfocado incrementadamente como el reemplazo ideal para los sistemas conservadores anteriores en formulaciones que contienen surfactante. La actividad antimicrobianja de los ácidos orgánicos está relacionada con las especies asociadas o protonadas de la molécula ácida. A medida que se incrementa el pH de una formulación que contiene ácido orgánico, ocurre la disociación del protón que forma las sales de ácido. La forma disociada de los ácidos orgánicos (sales de ácido) no tienen actividad antimicrobiana cuando se utilizan solas, limitando efectivamente el uso de ácidos de base orgánica a valores de pH abajo de 6 (Weber-, K. 2005. ;New alternatives a paraben-based preservative blends. Cosmetics & Toiletries 120(1) .-57-62) .
La literatura también ha sugerido que la formulación de productos en el intervalo de pH natural (entre aproximadamente 3-5) 1) reduce la cantidad de conservadores requeridos en un producto al aumentar la eficacia conservadora, 2) estabiliza e incrementa la efectividad de muchos ingredientes activos cosméticos, 3) es benéfico en la reparación y mantenimiento del tejido de barreras de la piel, y 4) apoya la flora de la piel natural a la exclusión de sobre-colonización mediante microorganismos perjudiciales ( iechers, J.W. 2008. Formulating at pH 4-5: How lower pH benefits the skin y formulations . Cosmetics & Toiletries 123 (12) : 61-70) .
Como la industria desea nuevos productos a base de surfactantes espesados que sean formulados en intervalos de pH acídico, hay una necesidad en desarrollo para un modificador de reología que, cuando se utiliza en combinación con un surfactante, proporcione una formulación de alta claridad bajo condiciones de pH acídico mientras que mantenga un buen perfil de viscosidad/reología, suspensión (valor de rendimiento) y estética mejorada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, las modalidades de la presente invención se relacionan a composiciones de polímero a base de acrílico que comprenden morfologías de polímero en etapas, estructuradas o de núcleo-cubierta.
En un aspecto, una modalidad de la invención se relaciona a un polímero de núcleo-cubierta en etapas que comprende un polímero de etapa de núcleo lineal (no reticulado) a base de acrílico y un polímero de etapa de cubierta reticulado a base de acrílico.
En un aspecto, una modalidad dé la invención se relaciona a un polímero de multi-etapas que comprende una etapa de polímero de núcleo que comprende un polímero lineal a base de acrílico y por lo menos otra etapa que comprende una etapa de polímero reticulado a base de acrílico.
En un aspecto, una modalidad de la invención se relaciona a la composición acuosa espesada que comprende un polímero de núcleo-cubierta en etapas de la invención.
En un aspecto, una modalidad de la invención se relaciona a una composición acuosa espesada que comprende un polímero de núcleo-cubierta en etapas a base de acrílico y un surfactante seleccionado de surfactantes aniónicos, catiónicos, anfotéricos y no iónicos, y mezclas de los mismos.
En un aspecto de la invención, las modalidades se relacionan a composiciones acuosas de bajo pH que tienen buenas propiedades reologicas y de claridad que comprenden un polímero de núcleo-cubierta en etapas a base de acrílico, un surfactante aniónico, un surfactante anfotérico, un agente ajustador del pH, y un surfactante opcional seleccionado de un surfactante catiónico, un surfactante no iónico y mezclas de los mismos.
En un aspecto de la invención, las modalidades se relacionan a composiciones acuosas de bajo pH que tienen buenas propiedades reologicas y de claridad que comprenden un polímero de núcleo-cubierta en etapas a base de acrílico, un surfactante aniónico, un surfactante anfotérico, un agente ajustador de pH, un conservador a base de ácido, un surfactante opcional seleccionado de un surfactante catiónico, un surfactante no iónico y mezclas de los mismos.
En un aspecto, las modalidades de la invención se relacionan a composiciones acuosas para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado institucional e industrial, estables, de bajo pH que tienen buenas propiedades reologicas y de claridad que comprenden un polímero de núcleo-cubierta en etapas a base de acrílico, un surfactante aniónico, un surfactante anfotérico, un agente ajustador del pH, un conservador a base de ácido opcional, y un surfactante opcional seleccionado de un surfactante catiónico, un surfactante no iónico y mezclas de los mismos.
En un aspecto, las modalidades de la invención se relacionan a composiciones para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado institucional e industrial, estables que tienen buenas propiedades reologicas y de claridad que comprenden un polímero de núcleo-cubierta en etapas a base de acrílico, un surfactante aniónico, un surfactante anfotérico, un agente ajustador del pH, un componente insoluble y/o un material particulado que es estabilizado o suspendido en la composición, un conservador a base de ácido opcional, y un surfactante opcional seleccionado de un surfactante catiónico, un surfactante no iónico y mezclas de los mismos.
En un aspecto, las modalidades de la invención se relacionan a una composición que contiene surfactante acuosa formulada a un bajo pH que comprende un polímero de núcleo-cubierta en etapas, un surfactante aniónico, un surfactante anfotérico, un agente ajustador del pH, y un surfactante opcional seleccionado de un surfactante catiónico, un surfactante no iónico, y mezclas de los mismos, la composición que tiene una combinación de propiedades de claridad y valor de rendimiento superiores.
En un aspecto adicional, la invención se relaciona a una composición para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado industrial e institucional que comprende el polímero de núcleo-cubierta en etapas de la invención en combinación con un agente beneficante, adyuvante y/o aditivo, con o sin un surfactante.
En otro aspecto, las modalidades de la invención se relacionan al uso de polímeros de núcleo-cubierta en etapas a base de acrílico descritos en la presente como un estructurante para composiciones para cuidado personal, cuidado doméstico y cuidado de la salud que comprende por lo menos dos fases visualmente distintas.
Estas composiciones estables pueden mantener una reología aceptable, lisa, sin incrementos o disminuciones significantes en la viscosidad, sin separación, asentamiento o formación de espuma, o pérdida de claridad durante períodos prolongados de tiempo, tal como durante por lo menos un mes a 45°C.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 representa un polímero de núcleo-cubierta de dos etapas que comprende un polímero de núcleo lineal circundado por o parcialmente circundado por un polímero de cubierta reticulado.
La Figura 2 representa un polímero de núcleo-cubierta de multi-etapas que comprende un núcleo de polímero lineal más interior y una cubierta de polímero reticulado. Las etapas poliméricas contiguas que están configuradas en orden alternante de tipos de polímero lineal y reticulado.
La Figura 3 representa un polímero de núcleo-cubierta de multi-etapas polimerizado en orden de etapa aleatoria. El polímero está configurado para contener etapas poliméricas lineales y reticuladas contiguas.
La Figura 4 muestra una imagen de micrografía electrónica de transmisión (TEM) de un polímero de núcleo-cubierta en etapas de la invención.
DESCRIPCIÓN DE MODALIDADES EJEMPLARES Las modalidades ejemplares de acuerdo con la presente invención serán descritas. Varias modificaciones, adaptaciones o variaciones de las modalidades ejemplares descritas en la presente pueden llegar a ser evidentes para aquellos expertos en la técnica tal como se describen. Será entendido que todas de tales modificaciones, adaptaciones o variaciones que dependen de las enseñanzas de la presente invención, y a través de las cuales estas enseñanzas han avanzado en la técnica, se consideran que están dentro del alcance y espíritu de la presente invención ¿ Los polímeros y composiciones de la presente invención adecuadamente pueden comprender, consistir de, o consistir esencialmente de los componentes, elementos y delineaciones de proceso descritos en la presente. La invención ilustrativamente descrita en la presente adecuadamente puede ser practicada en la ausencia de cualquier elemento que no es específicamente descrito en la presente. ; A menos que se establezca de otra manera, todos los porcentajes, partes y relaciones expresados en la presente están basados en el peso de las composiciones totales de la presente invención.
Como se utiliza en la presente y por toda la especificación, los términos "morfología de núcleo-cubierta", "estructura de núcleo-cubierta", "polímero de núcleo-cubierta", "polímero estructurado", "polímero de núcleo-cubierta en etapas" y "polímero en etapas" se utilizan intercambiablemente y significa una partícula de polímero preparada mediante un proceso de polimerización secuencial o en etapas en donde cada secuencia o etapa de unidades de repetición de monómeros se polimeriza para la terminación antes de la subsecuente secuencia o etapa de unidades de repetición que son polimerizadas . Estos polímeros tienen una estructura en la cual un polímero (s) que forman la porción de núcleo, secuencia o etapa y el polímero(s) que forma la porción de cubierta, secuencia o etapa se unen físicamente y/o químicamente y/o se atraen entre sí. La estructura y/o composición química (por ejemplo, composición y/o cantidad de monómeros) de las partículas de copolímero de esta invención cambia desde el interior al exterior de lá partícula y, como resultado, estas zonas de gradiente pueden tener diferentes propiedades física y químicas también. Estos cambios pueden ser un poco graduales, produciendo una morfología que tiene un gradiente de estructura o composición polimérica a lo largo de cualquier radio de la misma. Alternativamente, el cambio en la estructura o composición polimérica puede ser relativamente bien definida cuando se mueve hacia afuera a lo largo de un radio de la partícula desde el centro, produciendo una morfología que tiene una porción de núcleo relativamente distinta que comprende una composición polimérica, y una porción de cubierta relativamente distinta que comprende una composición polimérica diferente. La morfología de núcleo-cubierta en etapas ! puede comprender múltiples capas o zonas de composiciones poliméricas diferentes mientras que el polímero de núcleo definido en la presente sea un polímero lineal y por lo menos una capa de cubierta comprenda un polímero reticulado. La proporción de cambio en la morfología polimérica de la partícula no es particularmente crítica mientras que el polímero exhiba las propiedades necesarias descritas en la presente. Por consiguiente, como se utiliza en la presente, los términos "núcleo" y "cubierta" se refieren al contenido polimérico del interior y el exterior de la partícula, respectivamente, y el uso de los términos no debe ser considerado como que significa que las partículas de polímero: de esta invención necesariamente exhibirán una interface distinta entre los polímeros del interior y el exterior de la partícula.
Se entiende que la partícula de polímero de núcleo-cubierta en etapas puede ser no solamente una forma en la cual la porción de núcleo es completamente recubierta o encapsulada dentro de la porción de cubierta, sino también una forma en la cual la porción de núcleo es solo parcialmente recubierta o encapsulada. También se va a entender que la descripción de los "polímeros de núcleo" y los "polímeros de cubierta" de los polímeros de núcleo-cubierta en etapas de la invención, puede haber una cantidad significante de interpenetración de los polímeros que residen en el núcleo y cubierta de las partículas' de polímero. Así, los "polímeros de núcleo" pueden extenderse un poco en la cubierta de la partícula que forma un dominio en la partícula de cubierta, y viceversa.
Los términos "polímeros de núcleo" y "polímeros de cubierta" y terminología similar se emplean en la presente para describir el material polimérico en l;a porción nombrada de la partícula polimérica de una manera general sin intentar identificar cualquiera de los polímeros particulares como polímeros estrictamente "de cubierta" o estrictamente "de núcleo".
Como se utiliza en la presente, el término ácido " (met ) acrilico" se propone para incluir tanto el ácido acrilico como el ácido metacrilico. De manera similar, el término " (met ) acrilato de alquilo" como se utiliza en la presente se propone para incluir acrilato de alquilo y metacrilato de alquilo.
El término "bajo pH" se refiere a un valor de pH de 6 o abajo en un aspecto, de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 5.9 en otro aspecto, de aproximadamente 2 a aproximadamente 5.5 en un aspecto adicional, y de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 5 en un aspecto todavía adicional. ' El término "alta claridad" significa un valor de turbiedad de = 40 NTU en un aspecto, = 30 NTU en otro aspecto, y = 20 NTU en un aspecto adicional como se mide en una composición de polimero/surfactante acuosa espesada que comprende 2.4% en peso de polímero (sólidos de polímero activo) y 12.7% en peso de una mezcla de surfactantes aniónicos y anfotéricos y el resto de agua, en donde el surfactante aniónico a anfotérico está presente en una relación de aproximadamente 4.5:1 (calculada en una base de peso a peso del surfactante activo) y en donde el pH de la composición espesada varía de aproximadamente 4.5 a aproximadamente 5.
El término "productos para cuidado personal" como se utiliza en la presente, incluyen, sin ser limitado a los mismos, cosméticos, productos de tocador, cosmecéuticos, auxiliares de belleza, repelentes de insectos, productos de higiene y limpieza personal aplicados al cuerpo, incluyendo la piel, cabello, cuero cabelludo y uñas de humanos y animales .
El término "productos para cuidado doméstico" como se utiliza en la presente incluyen, sin ser limitados a los mismos, productos empleados en una casa doméstica para limpieza de superficie o mantenimiento de condiciones sanitarias, tal como en la cocina y el baño (por ejemplo, limpiadores de superficie dura, cuidado de platos manual y automático, limpiadores de la tasa del baño y desinfectantes) y productos de lavandería para el cuidado y limpieza de telas (por ejemplo, detergentes, acondicionadores de telas, removedores de manchas de pre-tratamiento) y los similares.
El término "productos para cuidado de la salud" como se utiliza en la presente incluyen, sin ser limitado a los mismos, farmacéuticos (farmacéuticos de liberación controlada) , farmacosméticos , productos de cuidado oral (boca y dientes) tales como suspensiones orales, enjuagues bucales, pastas de dientes, dentífricos y los similares, y productos sin prescripción y apositos (tópicos y transdérmicos ) , tales como parches, emplastos y los similares, externamente aplicados al cuerpo, incluyendo la piel, cuero cabelludo, uñas y membranas mucosas de humanos y animales, para mejorar una condición relacionada con la salud o médica, para mantener generalmente la higiene o el bienestar, y los similares .
El término "cuidado institucional e industrial" ("I&I") como se utiliza en la presente incluye, sin ser limitado a los mismos, productos empleados para . la limpieza de superficie o mantenimiento de condiciones sanitarias en ambientes institucionales e industriales, tratamientos textiles (por ejemplo, acondicionadores textiles, limpiadores de alfombras y tapicería) , cuidado de automóvil (por ejemplo, detergentes de lavado de carros manuales y automáticos, abrillantadores de llantas, acondicionadores de piel, pulimentos para carro líquidos, pulimentos plásticos y acondicionadores), pinturas y recubrimientos y los similares.
Como se utiliza en la presente, el término "propiedades reológicas" y variaciones gramaticales de las mismas, incluye, sin limitación tales propiedades como la viscosidad de Brookfield, incremento o disminución en viscosidad en respuesta al esfuerzo cortante, características de flujo, propiedades de gel, tal como rigidez, resiliencia, capacidad de flujo y los similares, propiedades de espuma tal como la estabilidad de espuma, densidad de espuma, habilidad para mantener un máximo, y los similares, propiedades de suspensión tal como el valor de rendimiento, y propiedades de aerosol tal como la habilidad para formar gotitas de aerosol cuando se suministran de dispensadores de aerosol a base de propelente o de tipo de bomba mecánica.
El término "propiedad estética" y variaciones gramaticales de la misma como se aplica a composiciones se refiere a las propiedades de un producto psicosensoriales visuales y táctiles, tal como color, claridad, lisura, pegajosidad, lubricidad, textura, acondicionamiento y sensación, y los similares.
El término "estructurante" como se utiliza en la presente significa un polímero de núcleo-cubierta en etapas que tiene una reología que confiere estabilidad a una composición de multi-fase, tal como la suspensión a largo plazo de partículas, gotitas líquidas insolubles, o la estabilización de burbujas de gas dentro dé un medio líquido.
Por el término "multi-fase" como se utiliza en la presente, se propone que cada fase de las presentes composiciones ocupan espacios físicos separados por distintos dentro del paquete del cual se almacenan, pero están contacto directo entre sí (es decir, no se separan por una barrera y no se emulsifican o se mezclan a cualquier grado significante). En una modalidad de la presente invención, las composiciones de cuidado personal, de cuidado doméstico y cuidado de la salud de "multi-fases" comprenden por lo menos dos fases visualmente distintas, que están presentes dentro del recipiente como un patrón visualmente distinto.
Aquí, asi como en otra parte en la especificación y reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo valores numéricos de átomos de carbono) , o limites, se pueden combinar para formar intervalos no descritos y/o no establecidos adicionales.
Los encabezados proporcionados en la presente sirven para ilustrar, pero no para limitar la invención de ninguna manera. ' Polímero de Núcleo-Cubierta Los polímeros de núcleo-cubierta en etapas abarcados por el alcance de la invención incluyen, pero no están limitados, a aquellas modalidades ilustradas en los dibujos. Los polímeros de núcleo-cubierta en etapas de la presente invención son copolímeros a base de acrílico que comprenden un polímero de núcleo lineal y por lo menos un polímero de cubierta reticulado. Como se representa en la Fig. 1, el polímero de núcleo-cubierta 1 comprende por lo menos dos etapas producidas secuencialmente en emulsión, un núcleo más interior o primer etapa 2 que comprende un copolímero a base de acrílico no reticulado o lineal y una cubierta más exterior o última etapa 3 : que comprende un copolímero a base de acrílico reticulado. Como se muestra en la Fig.2, un polímero de núcleo-cubierta 1 que tiene etapas intermedias de un polímero lineal 4' y un polímero reticulado 5' se pueden polimerizar secuencialmente y situar entre el polímero de etapa de núcleo lineal más interior 4 y un polímero de etapa de cubierta reticulado más exterior 5. Cada etapa de polímero lineal y reticulado puede ser la misma o diferente en términos de la composición de unidad de repetición .y la cantidad relativa de unidades de repetición monoméricas en la cadena principal del polímero. En un polímero de núcleo-cubierta de múltiples etapas (un polímero de núcleo-cubierta que comprende más de, dos etapas), la configuración de las etapas secuencialmente polimerizadas pueden ser ordenadamente, por ejemplo, etapas contiguas alternas entre un polímero lineal y un polímero reticulado como en la Fig. 2, o como se ilustra en la Fig. 3, la configuración en etapas de polímeros del núcleo-cubierta 1 puede ser aleatoria, por ejemplo, dos o más etapas contiguas pueden ser lineales 6,6' o reticuladas 7, 7', 7", sometida a la condición de que la etapa de núcleo más ; interior 6 es un polímero lineal (no reticulado) y por lo: menos una de las cubiertas exteriores, por ejemplo etapa 7" es un polímero reticulado .
En un aspecto, el polímero de núcleo-cubierta en etapas comprende de aproximadamente 5% a aproximadamente 95% en peso del polímero de núcleo lineal a base de acrílico y de aproximadamente 95% a aproximadamente 5% en peso del polímero de núcleo reticulado a base de acrílico, en base al peso total del polímero de núcleo-cubierta en etapas. En otro aspecto, el polímero de núcleo-cubierta en etapas comprende de aproximadamente 20% a aproximadamente' 80% en peso del polímero de núcleo lineal a base de acrílico y de aproximadamente 80% a aproximadamente 20% en peso del polímero de cubierta reticulado a base de: acrílico, en base al peso total del polímero de núcleo-cubierta en etapas. En todavía otro aspecto, el polímero de núcleo-cubierta en etapas comprende de aproximadamente 60% a aproximadamente 40% en peso del polímero de núcleo lineal a base de acrílico y de aproximadamente 40% a aproximadamente 60% en peso del polímero de cubierta reticulado a base de acrílico, en base al peso total del polímero de núcleo-cubierta en etapas.
Componente de Polímero de Núcleo El polímero de núcleo lineal es un polímero lineal a base de acrílico que se polimeriza en ¡la ausencia de un monómero de reticulación. En una modalidad, el polímero de núcleo se polimeriza de una mezcla de monómeros que comprende a) un primer componente monomérico seleccionado de uno o más monómeros etilénicamente insaturados que contienen por lo menos un grupo de ácido carboxílico; b) un segundo componente monomérico etilénicamente insaturado seleccionado de por lo menos un éster de alquilo de Ci a C5 lineal o ramificado de ácido (met ) acrílico, por lo menos un éste de hidroxialquilo de Ci a C5 de ácido (met ) acrilico, y mezclas de los mismos; y c) opcionalmente, por lo menos un componente monomérico seleccionado de un monómero representado pqr las fórmulas: i) CH2=C(R)C(0)OR1, en donde R se selecciona de hidrógeno o metilo; y R1 se selecciona de alquilo de C6 a Ci0, hidroxialquilo de Ce a Cío, - (CH2)2OCH2CH3, y -(CH2)2C(0)OH ii) CH2=C(R)X, en donde R es hidrógeno o metilo; y X se selecciona de -C6H5, -CN, -C(0)NH2, -NC4H60, -C (O) NHC (CH3) 3, -C (0) N (CH3) 2, -C(0)NHC(CH3)2(CH2)4CH3 y -C (0) NHC (CH3) 2CH2S (0) (0) OH; Üi) CH2=CH0C (0) R1, ¦ en donde R es alquilo de Ci-Ci8 lineal o ramificado; y iv) CH2=C(R)C(0)OAOR2, en donde A es un radical divalente seleccionado de -CH2CH(0H) CH2- y -CH2CH (CH20H) -, R se selecciona de hidrógeno o metilo, y R2 es un residuo de acilo de un' ácido graso de Cío a C22 saturado o insaturado, lineal o ramificado.
Los monómeros etilénicamente insaturados ejemplares que contienen por lo menos un grupo de ácido carboxilico que se exponen bajo el componente monomérico a) incluyen ácido (met ) acrilico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido crotónico, ; ácido aconitico y mezclas de los mismos.
En un aspecto de la invención, la cantidad del por lo menos un grupo de ácido carboxílico que contiene monómeros expuesto bajo el primer componente de monómero a) varia de aproximadamente 10 % a 80 % en peso, de aproximadamente 20 % a aproximadamente 70 % en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 35 % a aproximadamente 65 % en peso en un aspecto adicional en base al peso total de los monómeros.
Los monómeros de (met ) acrilato de alquilo y (met ) acrilato de hidroxialquilo ejemplares expuestos bajo el componente monomérico incluyen (met ) acrilato de metilo, (met ) acrilato de etilo, (met ) acrilato de n-propilo, (met ) acrilato de isopropilo, (met ) acrilato de n-butilo, (met) acrilato de isobutilo, (met) acrilato de t-butilo, (met ) acrilato de n-amilo, (met ) acrilato de iso-amilo, (met ) acrilato de hidroxietilo, (met ) acrilato de hidroxipropilo, (met ) acrilato de hidroxibutilo, (mono (met ) acrilato de butano diol) y mezclaos de los mismos.
En un aspecto de la invención, los monómeros de (met ) acrilato de alquilo e hidroxialquilo expuestos bajo el segundo componente de monómero b) se utiliza en una cantidad que varia de aproximadamente 90 % a aproximadamente 20% en peso, de aproximadamente 80 % a aproximadamente 25 % en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 65% a aproximadamente 35 % en peso en todavía otro aspecto, en base al peso total de los monómeros .
Los monómeros etilénicamente insaturados ejemplares dispuestos bajos las fórmulas i) a iv) del componente monomérico opcional c) incluyen (met ) acrilato de etil diglicol, (met ) acrilato de 2-carboxietilo> (met ) acrilato de n-hexilo, (met ) acrilato de 2-etilhexilo, (met ) acrilato de octilo, (met ) acrilato de decilo, (met ) acrilato de 6-hidroxihexilo, (met ) acrilato de 10-hidroxidecilo, estireno, -metil estireno, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, acrilamida, metacrilamida, N, N' -dimetilaminoacrilamida, t-butilacrilamida, t-octilacrilamida, N-vinil pirrolidona, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, acetato de vinilo, propionato de vinilo, butanoato de vinilo, valerato de vinilo, hexanoato de vinilo, octanoato de vinilo, nonanoato de vinilo, decanoato de vinilo, neodecanoato de vinilo, laurato de vinilo, ACE™ y el monómero (M)ACE™ disponible de Hexion Specialty Chemicals, Inc., Columbus, OH; y mezclas de los mismos.
Los monómeros anteriores son comercialmente disponibles y/o se pueden sinterizar mediante procedimientos bien conocidos en la técnica.
El monómero ACE (CAS No. 94624-09-6) es el producto de reacción de t-decanoato de glicidilo (CAS No. 71206-09-2) y ácido acrilico. El monómero (M)ACE se sintetiza al hacer reaccionar t-decanoato de glicidilo y ácido, metacrilico.
Los monómeros expuestos de la fórmula iv) del componente de monómero opcional c) se puede sintetizar por la vía de esterificación al hacer reaccionar glicidol con un ácido graso de Cío a C22 para obtener el éster glicidílico de ácido graso (s) respectivo. El éster glicidílico así formado a su vez se puede hacer reaccionar a través de su funcionalidad epoxi con la porción de carboxilo del ácido (met ) acrílico para obtener un monómero preformado. Alternativamente, el éster de glicidilo del ácido graso se puede adicionar a la mezcla de polimerización que comprende los monómeros previamente descritos y hacer reaccionar; in situ con una porción de uno o más monómeros etilénicamente insaturados que contienen por lo menos un grupo de ácido carboxílico descrito bajo el componente de monómero a), sometido a la condición de que la estequiometria del reactivo se diseña tal que solamente una porción de los grupos carboxilo se hacen reaccionar. En otras palabras, suficiente funcionalidad de ácido se debe retener para servir al propósito de la presente invención.
En un aspecto de la invención; los ésteres de glicidilo adecuados para formar el monómero preformado y/o formado in situ descrito bajo la fórmula iv) se describe en la patente de los Estados Unidos No. 5,179,157 (columna 13) . La descripción relevante en la cual se; incorpora en la presente por referencia. Un éster glicidílico de ácido neodecanoico e isómeros del mismos es comercialmente disponible bajo el nombre comercial Cardura™ E10P de Hexion Specialty Chemicals, Inc.
En un aspecto de la invención, los monómeros expuestos bajo las fórmulas i) a iv) del componente de monómero opcional c) se utilizan en una cantidad que varia de aproximadamente 0% a aproximadamente 35% en peso, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 30% en peso en otro aspecto, de aproximadamente 2% a aproximadamente 15% en peso en todavía otro aspecto, y de aproximadamente 5% a aproximadamente 10% en peso en un aspecto adicional, en base al peso total de los monómeros.
En otro aspecto de la invención, el polímero del núcleo rio reticulado se polimeriza de una composición de monómeros que comprende: a) de aproximadamente 10% a aproximadamente 80% en peso de por lo menos un monómero de ácido carboxílico que comprende ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido aconítico, ácido maleico, o combinaciones de los mismos; b) de aproximadamente 90% a aproximadamente 20% en peso de por lo menos un éster alquílico de Ci a C5 y por lo menos un éster hidroxialquílico de Ci a C5 de ácido acrílico o ácido metacrílico; y c) de aproximadamente 0 a aproximadamente 35 en peso de por lo menos un monómero a, ß-etilénicamente insaturado seleccionado de un monómero representado por las fórmulas: i) CH2=C(R)C(0)OR\ en donde R se selecciona de hidrógeno o metilo; y R1 se selecciona de alquilo de C6-Ci0, hidroxialquilo de C6 a Cío, -(CH2)2OCH2CH3, y -(CH2)2C(0)OH; Ü) CH2=C(R)X, en donde R es hidrógeno o metilo; y X se selecciona de -CeH5, -CN, -C(0)NH2, -NC4H60, -C (0) NHC (CH3) 3, -C (O) N (CH3) 2, -C(0)NHC(CH3)2(CH2)4CH3 y -C (0) NHC (CH3) 2CH2S (0) (0) OH; iii) CH2=CH0C (O) R1, en donde R1 es alquilo de C^-Cis lineal o ramificado; y iv) CH2=C(R)C(0)OAOR2, en donde A es un radical divalente seleccionado de -CH2CH(0H) CH2- y -CH2CH (CH20H) -, R se selecciona de hidrógeno o metilo, y R2 es un residuo de acilo de un ácido graso de Cío C22 saturado o insaturado, lineal o ramificado.
En un aspecto, el componente de polímero lineal no reticulado tiene un valor de viscosidad de mayor que 500 mPa-s (Brookfield RVT, 20 rpm, varilla No. 1) medido como una concentración de sólidos de polímero de 5 por ciento en peso de agua desionizada y neutralizada a pH 7 con una solución de NaOH de 18 por ciento en peso.
En otro aspecto, los polímeros lineales, no reticulados de la etapa de núcleo tiene un peso molecular promedio en número (Mn) de mayor que 100,000 daltons como se mide mediante la cromatografía de permeación de gel · (GPC) calibrada con un estándar de poli (metacrilato de metilo) (PMMA) . En otro aspecto, el Mn del polímero de núcleo varía de arriba de aproximadamente 100/000 daltons a aproximadamente 500,000 daltons, de aproximadamente 105,000 daltons a aproximadamente 250,000 daltons en otro aspecto, de 110,000 daltons a aproximadamente 200,000 daltons en todavía otro aspecto, y de 115,000 daltons a aproximadamente 150,000 daltons en un aspecto adicional.
Componente de Polímero de Cubierta El polímero de cubierta reticulado es un polímero reticulado a base de acrílico que se polimeriza de una composición de monómeros que comprende un monómero de reticulación. En una modalidad, el polímero de cubierta se polimeriza de una mezcla de monómeros que comprende al) un primer componente monomérico seleccionado de uno o más monómeros etilénicamente insaturados que contienen por lo menos un grupo de ácido carboxílico; bl) un segundo componente etilénicamente insaturado seleccionado de por lo menos un éster de alquilo de Ci a C5 lineal o ramificado de ácido (met) acrílico, por lo menos un éster de hidroxialquilo de Ci a C5 de ácidos (met ) acrílico y mezclas de los mismos; el) un tercer componente monomérico seleccionado de por lo menos un compuesto que tiene grupos reactivos capaces de reticular el polímero de cubierta, y opcionalmente di), por lo menos un componente monomérico seleccionado de un monómero representado por las fórmulas: i) CH^CWCÍC OR1, en donde R se selecciona de hidrógeno o metilo; y R1 se I selecciona de alquilo de C6-C10, hidroxialquilo de Cg a Cío, - (CH2) 2OCH2CH3, y - (CH2) 2C (O) OH; ii) CH2=C(R)X, en donde R es hidrógeno o metilo; y X se selecciona de -C6H5, -CN, -C(0)NH2, -NC4H60, ' -C (0) NHC (CH3) 3, -C (0) N (CH3) 2, -C (0) NHC (CH3) 2 (CH2) 4CH3, y -C (0)NHC(CH3)2CH2S (0) (0)0H; Üi) CH2=CH0C (0) R1, en donde R1 es alquilo de Ci-Cie lineal o ramificado; y iv) CH2=C(R)C(0)OAOR2, en donde A es un radical divalente seleccionado de -CH2CH (OH) CH2- y -CH2CH (CH20H) -, R se selecciona de hidrógeno o metilo, y R2 es' un residuo de acilo de un; ácido graso de Cío a C22 saturado o insaturado, lineal o ramificado.
Los monómeros etilénicamente xnsaturados ejemplares que contienen por lo menos un grupo de ácido carboxilico que se exponen bajo el componente monomérico al) incluyen ácido (met ) acrilico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido aconitico y mezclas de los mismos.
En un aspecto de la invención, la cantidad del por lo menos un monómero que contiene grupo de ácido carboxilico expuesto bajo el primer componente de mon mero al) varia de aproximadamente 10% a 80% en peso, de aproximadamente 20% a aproximadamente 70% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 35% a aproximadamente 65% en peso en un aspecto adicional basando en el peso total de los monómeros.
El (met ) acrilato de alquilo y (met ) acrilato de hidroxialquilo ejemplares de los monómeros expuestos bajo el componente monomérico bl) incluyen (met ) acrilato de metilo, (met ) acrilato de etilo, (met ) acrilato n-propilo, (met ) acrilato de iso-propilo, (met ) acrilato n-butilo, (met) acrilato de isobutilo, (met ) acrilato de t-butilo, (met) acrilato de n-amilo, (met ) acrilatio de iso-amilo, (met ) acrilato de hidroxietilo, (met ) acrilato de hidroxipropilo, (met ) acrilato de hidroxibutilo, (mono (met ) acrilato de butano diol), y mezclas de los mismos.
En un aspecto de la invención,; los monómeros de (met ) acrilato de alquilo y de hidroxialquilo expuestos bajo el segundo componente monómero bl) se utilizan en una cantidad que varia de aproximadamente 90% a aproximadamente 15% en peso, de aproximadamente 80% a aproximadamente 25% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 65% a aproximadamente 35% en peso en todavía otro aspecto, en base al peso total de los monómeros.
En un aspecto de la invención, el tercer componente monomérico el) se selecciona de por lo menos un monómero de reticulación. Un monómero(s) de reticulación se utiliza para generar un polímero que tiene una red tridimensional parcial o sustancialmente reticulada. En un aspecto, el monómero de reticulación es un compuesto poliinsaturado . Los compuestos poliinsaturados ejemplares incluyen ; compuestos de di (met) acrilato tal como di (met ) acrilato de etilenglicol, di (met) acrilato de polietilenglicol, di (met ) acrilato de trietilenglicol, di (met ) acrilato de 1 , 3-butilenglicol , di (met) acrilato de 1, 6-butilenglicol, di (met ) acrilato de 1, ß-hexanodiol, di (met ) acrilato de ' neopentilglicol, di (met) acrilato de 1, 9-nonanodiol, 2 , 2 ' -bis ( 4- (acriloxi-propiloxifenil) propano, 2,2' -bis (4- (acriloxidietoxi-fenil ) propano y acrilato de zinc (es decir, 2 (C3H3O2) Zn++) ; compuestos de tri (met) acrilato tal como tri (met) acrilato de trimetilolpropano, tri (met ) acrilato de trimetiloletano, y tri (met ) acrilato de tetrametilolmetano; compuestos de tetra (met ) acrilato tales como tetra (met ) acrilato de ditrimetilolpropano y tetra (met ) acrilato de tetrametilolmetano (tetra (met ) acrilato de pentaeritritol); compuestos de hexa (met ) acrilato tal como hexa (met ) acrilato de dipentaeritritol ; compuesto de alilo tal como (met ) acrilato de alilo, dialilftalato, itaconato de dialilo, fumarato de dialilo y maleato de dialilo; éteres de polialilo de sacarosa que tiene de 2 a 8 grupos alilo por molécula, éteres polialílicos de pentaeritritol tal como éter dialílico de pentaeritritol, éter trialilico de pentaeritritol, y éter tetraalílico de pentaeritritol, éteres polialilicos de trimetilolpropano tal como éter dialilico de trimetilolpropano y éter trialilico de trimetilolpropano. Otros compuestos poliinsaturados adecuados incluyen divinil glicol, divinil benceno y metilenbisacrilamida .
En otro aspecto, los monómeros poliinsaturados adecuados se puede sintetizar por la vía de una reacción de esterificación de un poliol hecho de óxido de etileno u óxido de propileno o combinaciones de los mismos con anhídrido insaturado tal como anhídrido maleico, anhídrido citracónico, anhídrido itacónico o una reacción de adición con isocianato insaturado tal como isocianato de 3-isopropenil-a, a-dimetilbenceno .
Además, los siguientes compuestos insaturados se pueden utilizar como reticuladores que son reactivos con los grupos carboxilo pendientes sobre la cadena principal de polímero; polihaloalcanoles tal como 1 , 3-dícloroisopropanol y 1, 3-dibromoisopropanol; zwitteriones de sulfonio tal como el aducto de tetrahidrotiofeno de resinas novolac; haloepoxialcanos tal como epiclorohidrina, epibromohidrina, epiclorohidrina de 2-metilo y epiyodohidrina; éteres poliglicidílicos tal como éter digliqidílico de 1,4-butanodiol, éter 1 , 3-diglicidílico de glicerina, éter diglicidílico de etilenglicol, éter diglicidílico de propilenglicol, éter diglicidílico de dijetilenglicol, éter diglicidílico de neopentilglicol, éteres diglicidílieos de polipropileglicol, resinas epoxi de bisfenol A-epiclorohídrina y mezclas de los anteriores. Mezclas de dos o más de los compuestos poliinsaturados anteriores también se pueden utilizar para reticular el componente de polímero de cubierta de la presente invención.
El componente de monómero de reticulación se puede utilizar en una cantidad que varía de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 5% en peso en un aspecto, de aproximadamente 0.03 a aproximadamente 3% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 1% en peso en un aspecto adicional, en base al peso total de todos los monómeros que forman el componente de polímero de cubierta a base de acrilato.
Los monómeros etilénicamente insaturados ejemplares expuestos bajo las fórmulas i) a iv) del componente monomérico opcionales di) incluyen (met) acrilato de etil diglicol, (met ) acrilato de 2-carboxietilo, (met ) acrilato de n-hexilo, (met ) acrilato, 2-etilhexilo (met ) acrilato de octilo, (met ) acrilato de decilo, (met ) acrilato de 6-hidroxihexilo, (met ) acrilato de 10-hidroxidecilo, estireno, a-metil estireno, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, acrilamida, metacrilamida, N, ' dimetilaminoacrilamida, t-butilacrilamida, t-octilacrilamida, N-vinilpirrolidona, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, acetato de vinilo, propionato de vinilo, butanoato de vinilo, valerato de vinilo, hexanoato de vinilo, octanoato de vinilo, nonanoato de vinilo, decanoato de vinilo, neodecanoato de vinilo, laurato de vinilo, monómero ACE™ y (M)ACE™ disponible de Hexion Specialty Chemicals, Inc., Columbus, OH, y mezclas de los mismos.
Los monómeros anteriores son comercialmente disponibles y/o se pueden sintetizar mediante procedimientos bien conocidos en la técnica, o como es descrito en la presente .
Como se describió previamente para los monómeros de la fórmula c) (iv), los monómeros que conforman a la fórmula iv) del componente de monómero opcional di) se pueden sintetizar al hacer reaccionar glicidol con un ácido graso de Cío a C22 para obtener un intermediario de éster glicidilico que a su vez se puede hacer reaccionar a través de su funcionalidad de epoxi con la porción de carboxilo del ácido (met ) acrilico para obtener un monómero preformado. Alternativamente, el intermediario de éster glicidilico se puede adicionar a la mezcla de polimerización que comprende los monómeros previamente descritos y hacer reaccionar in situ una porción del uno o más monómeros etilénicamente insaturados que contienen por lo menos un grupo - ácido carboxilico descrito bajo el componente de monómero a) , sometido a la condición de que la estequiometria de reactivo se diseña tal que solamente una porción de los grupos carboxilo se hacen reaccionar.
En un aspecto de la invención, los monómeros expuestos bajo las fórmulas i) a iv) del componente de monómero opcional di) se utilizan en una cantidad que varia de aproximadamente 0% a aproximadamente 35% en peso, de aproximadamente 1% a aproximadamente 30% en peso en otro aspecto, de aproximadamente 2% a aproximadamente 15% en peso en todavía otro aspecto, y de aproximadamente 5% a aproximadamente 10% en peso en un aspecto adicional, en base al peso total de los monómeros.
Ninguno de los monómeros ; utilizados para polimerizar los polímeros de núcleo y cubierta de la presente invención son monómeros asociativos. Los monómeros asociativos son monómeros etilénicamente polimerizables que contienen un segmento hidrofílico de polialcóxido terminado con un grupo hidrofóbico. El segmento de polialcóxido usualmente consiste de dos o más unidades de óxido de polietileno o dos o más unidades de óxido de polipropileno o combinaciones de los mismos situados entre la insaturación etilénica en una terminal de la molécula y un hidrófobo terminal situado en la otra terminal. El hidrófobo se puede seleccionar de un grupo de hidrocarburo de cadena larga que contiene 8 a 30 átomos de carbono. Los polímeros, que incorporan monómeros asociativos, son referidos en la técnica como polímeros de emulsión lineales hidrofóbicamente modificados (HASE) . ¦ ; ¦ Preparación del Polímero de Núcleo-Cubierta El polímero de núcleo-cubierta en etapas de la invención comprende un núcleo lineal y una cubierta reticulada unida y/o asociada con el núcleo. En la neutralización del polímero del núcleo con una base, el polímero del núcleo permanece unido o¡ asociado con el polímero de cubierta. El polímero de núcleo-cubierta en etapas de la invención comprende por lo menos dos etapas poliméricas sintetizadas secuencialmente por la vía de las técnicas de polimerización de emulsión de radicales libres en etapas conocidas en el arte.
El polímero o etapa de núcleo se sintetiza en una primera etapa de polimerización de emulsióln de una mezcla de monómeros emulsificada en una fase acuosa que comprenden monómeros de núcleo a) , b) y opcionalmente c) como es descrito en lo anterior. La mezcla de monómeros para la formación del núcleo está libre de monómeros de reticulación. Los monómeros de núcleo emulsificados se polimerizan en la presencia de un iniciador de formaciones de radicales libres adecuados de proporcionar una emulsión de un polímero de etapa de núcleo lineal no reticulado. Correspondientemente, un polímero de etapa de cubierta se forma en una segunda etapa de polimerización de emulsión. En esta segunda etapa, una mezcla de monómeros emulsificada que comprende los monómeros de cubierta al), bl), monómero de reticulación el) y monómero opcional di) (como es descrito previamente) se polimeriza en la presencia del látex de primera etapa previamente preparado del polímero de etapa de núcleo y el iniciador de formación de radicales libres adicionales. El producto final es un polímero de dos etapas que comprende un núcleo no reticulado lineal circundadp o parcialmente circundado con una cubierta reticulada. Alternativamente, un polímero de emulsión de semilla lineal preformada se utilizar como el polímero de núcleo seguido por la formación del polímero de cubierta en una segunda etapa como es descrito en lo anterior.
En otro aspecto de la invención, el polímero del núcleo se puede sintetizar por la vía de las etapas de polimerización de emulsión de radicales libres sucesivas para obtener un polímero de núcleo de multi-capas o multi-etapas . La mezcla de monómeros de núcleo utilizada para polimerizar cada capa o etapa sucesiva puede ser la misma o diferente que la utilizada en la capa o etapa de polimerización que inmediatamente la precede. De manera similar, el polímero de cubierta se puede sintetizar por la vía: de las etapas de polimerización de emulsión de radicales libres sucesivas para obtener un polímero de cubierta de multi-capas o multi-etapa.
Como con la mezcla de monómero del núcleo, la mezcla de monómeros de cubierta utilizada para polimerizar las capas o etapas recubiertas sucesivas pueden ser las mismas o diferente que las utilizadas en la capa o etapa de polimerización que la precede inmediatamente.
Alternativamente, las etapas de polimerización de emulsión de radicales libres sucesivas se pueden correr para obtener morfologías de polímero de multi-etapa tal que las etapas de polímero sucesivas difieren por tipo de polímero (es decir, lineal o reticulado) , sometido a la condición de que el polímero de núcleo o primera etapa debe ser lineal y por lo menos una de las etapas de polímero de cubierta debe ser reticulada. En una etapa donde se desea tener un polímero lineal, la mezcla de monómero polimerizable de emulsión estará libre de monómero de reticulación y en una etapa donde se desea tener un polímero reticulado la mezcla de monómero polimerizable de emulsión comprenderá un monómero de reticulación .
Cada etapa de los polímeros de núcleo-cubierta de la invención se puede preparar a partir de una mezcla de monómeros que comprende uno o más agentes de transferencia de cadena. El agente de transferencia de ; cadena puede ser cualquier agente de transferencia de cadena que reduce el peso molecular de los polímeros en etapas de la invención. Los agentes de transferencia de cadena adecuados incluyen, pero no están limitados a, compuestos que contienen tio y disulfuro, tal como mercaptanos de alquilo de Ci-Cie, ácidos mercaptocarboxilicos , ésteres mercaptocarboxilicos, tioésteres, disulfuros de alquilo de Ci-Cie, arildisulfuros , tioles polifuncionales tal como trimetilolpropano-tris- ( 3-mercaptopropionato) , pentaeritritol-tetra- (3-mercaptopropionato) , pentaeritritol-tetra- (tioglicolato) y pentaeritritol-tetra- ( tiolactato) , dipentaeritritol-hexa- (tioglicolato) , y los similares; fosfitqs e hipofosfitos, compuestos de haloalquilo, tal como tetracloruro de carbono, bromotriclorometano, y los similares; el agente de transferencia de cadena catalíticos tales como, por ejemplo, complejos de cobre, complejos de cobalto (por ejemplo, quelatos de cobalto (II)).
En un aspecto de la invención, el agente de transferencia de cadena se selecciona de octil mercaptano, n-dodecil mercaptano, t-dodecil mercaptano, hexadecil mercaptano, octadecil mercaptano (ODM) , isooctil 3-mercaptopropionato (IMP), butil 3-mercaptopropionato, ácido 3-mercaptopropiónico, tioglicolato de butilo, tioglicolato de isooctilo y tioglicolato de dodecilo.
Cuando se utiliza, el agente de transferencia de cadena puede estar presente en una cantidad que varía de aproximadamente 0.1% a 10% en peso, en base al peso de la mezcla de monómero total.
La polimerización en emulsión se puede llevar a cabo en un proceso de lotes en etapas, ; en un proceso de adición de monómero dosificado en etapas, o la polimerización se puede iniciar en un proceso de lotes y luego el volumen de los monómeros se puede adicionar en etapa continuamente en el reactor (proceso de sembrado) . Típicamente, el proceso de polimerización se lleva a cabo en una temperatura de reacción en el intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 99°C; sin embargo, se pueden utilizar temperaturas más altas o más bajas. Para facilitar la emulsificación de la mezcla de monómeros, la polimerización de emulsión se lleva a cabo en presencia de por lo menos un surfactante. En una modalidad, la polimerización de emulsión se lleva a cabo en la presencia de surfactante que varía en la cantidad de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% en peso en un aspecto, de aproximadamente 3% a aproximadamente 8% en otro aspecto, y de aproximadamente 3.5% a aproximadamente 7% en peso en un aspecto adicional, en base a un peso de emulsión total. La mezcla de reacción de polimerización de emulsión también incluye uno o más iniciadores de radicales libres que están presentes en una cantidad que varía de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 3% en peso en base al peso de monómero total. La polimerización se puede realizar en un medio acuoso o de alcohol acuoso.
Los surfactantes para : facilitar las polimerizaciones de emulsión incluyen surfactantes aniónicos, no iónicos, anfóteros y catiónicos, asi como mezclas de los mismos. Mucho más comúnmente, los surfactantes aniónicos y no iónicos se pueden utilizar asi como mezclas de los mismos.
Los surfactantes aniónicos adecuados para facilitar las polimerizaciones de emulsión son bien conocidos en la técnica e incluyen, pero no están limitados a, lauril sulfato de sodio, dodecil bencen sulfonato de sodio, alquil ( C6-C16) fenoxi bencen sulfonato de sodio, alquil (?ß-??ß) fenoxi bencen sulfonato de disodio, di-alquil (Cs-Cie) fenoxi bencen sulfonato de disodio, lauret-3 sulfosuccinato de disodio, dioctil sulfosuccinato de sodio, di-sec-butil naftalen sulfonato de sodio, dodecil difenil éter sulfonato de disodio, n-octadecil sulfosuccinato de disodio, ásteres de fosfato etoxilatos de alcohol ramificado y los similares.
Los surfactantes no iónicos adecuados para facilitar las polimerizaciones en emulsión son bien conocidos en la técnica de polímeros, e incluyen; sin limitación, etoxilatos de alcohol graso de C8-C30 lineales o ramificados, tal como etoxilato de alcohol caprílico, etoxilato de alcohol laurílico, etoxilato de alcohol miristílico, etoxilato de alcohol cetílico, etoxilato de alcohol estearílico, etoxilato de alcohol cetearílico, etoxilato de esterol, etoxilato de alcohol oleílico y etoxilato de alcohol behenílico; alcoxilatos de alquilfenol, tal como etoxilatos de octilfenol; y copolimeros de bloque de polioxietileno polioxipropileno y los similares. Los etoxilatos de alcohol graso adicionales adecuados como surfactantes no iónicos se describen enseguida. Otros surfactantes no iónicos útiles incluyen ésteres de ácido graso de Cg-C22 de polioxietilenglicol, mono- y díglicéridos etoxilados, ésteres de sorbitán y ésteres de sorbitán etoxilados, ésteres de glicol de ácidos grasos de Ce-C22, copolimeros de bloque de óxido de etileno y óxido de propileno y combinaciones de los mismos. El número de unidades de óxido de etileno en cada uno de los etoxilados anteriores puede variar de 2 y más alto en un aspecto, y de 2 a aproximadamente 150 en otro aspecto.
Los iniciadores de radicales libres ejemplares incluyen, pero no están limitados a, compuestos de persulfato inorgánicos solubles en agua, tal como persulfato de amonio, persulfato de potasio, y persulfato de sodio; peróxidos tales como peróxido de hidrógeno, peróxido de benzoilo, peróxido de acetilo y peróxido de laurilo; hidroperóxidos orgánicos, tal como hidroperóxido de eumeno e hidroperqxido de t-butilo; perácidos orgánicos, tales como ácido peracético, y agentes que producen radicales libres, soluble en aceite, tal como 2, 2' -azobisisobutironitrilo y los similares, y mezclas de los mismos. Los peróxidos y perácidos opcionalmente se puede activar con agentes de reducción, tal como bisulfito de sodio, formaldehido de sodio o ácido ascórbico, metales de transición, hidracina y los similares. Los iniciadores de polimerización de radicales libres particularmente adecuados incluyen iniciadores de polimerización de azo solubles en agua, tales como compuestos 2, 2 ' -azobis (ter-alquilo) que tienen un sustituyente solubilizante en agua en el grupo alquilo. Los catalizadores de polimerización azo preferidos incluyen los iniciadores de polimerización de radicales libres Vazo®, disponible de DuPont, tal como Vazo® 44(2,2'-azobis (2- (4, 5-dihidroimidazolil) propano) , Vazo® 56(2,2'-azobis (2-metilpropionamidina) clorhidrato) y Vazo® 68 (ácido 4,4' -azobis ( 4-cianovalérico) ) .
Opcionalmente, otros aditivos de polimerización de emulsión y auxiliares de procesamiento que ' son bien conocidos en la técnica de polimerización de emulsión, tales como emulsificadores auxiliares, solventes, agentes amortiguantes, agentes quelantes, electrolitos inorgánicos, estabilizadores poliméricos y agentes ajustadores del pH se pueden incluir en el sistema de polimerización.
En un aspecto, un auxiliar de emulsificación auxiliar seleccionado de un alcohol graso de Cío a C22 etoxilado (o sus mezclas) se pueden adicionar al medio de polimerización. En un aspecto, el alcohol graso contiene de aproximadamente 5 a aproximadamente 250 moles de etoxilacion, de aproximadamente 8 a 100 moles en otro aspecto, y de aproximadamente 10 a 50 moles en un aspecto adicional. Los ? alcoholes grasos etoxilado ejemplares incluyen etoxilato de alcohol laurílico, etoxilato de alcohol miristílico, etoxilato de alcohol cetilico, etoxilato de alcohol estearílico, etoxilato de alcohol cetearílico, etoxilato de esterol, etoxilato de alcohol oleilico y etoxilato de alcohol behenilico. En otro aspecto, los alcoholes grasos etoxilados adecuados incluyen Cetet-20, Cetearet-20 y Stearet-20, Behent-25 y mezclas de los mismos. : Si se emplea, la cantidad de alcohol graso etoxilado puede variar de aproximadamente 0.1% a 10% en peso en un aspecto, de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 8% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 1% a aproximadamente 5% en peso en un aspecto adicional, en base al porciento en peso total de los monómeros presentes en el medio de polimerización.
En una polimerización de dos étapas típica, una mezcla de monómeros de etapa de núcleo se adiciona a un primer reactor bajo atmósfera inerte a una solución de surfactante emulsificante (por ejemplo, suírfactante aniónico) en agua. Auxiliares de procesamiento opcionales se pueden adicionar como se ha deseado (por ejemplo, emulsificantes ( s ) auxiliar) ) . Los contenidos del reactor se agitan para preparar una emulsión de monómero. A un segundo reactor equipado con un agitador, una entrada de gas inerte, y bombas de alimentación se adicionan bajo atmósfera inerte una cantidad deseada de agua y surfactante an'iónico adicional y auxiliares de procesamiento opcionales. Los contenidos del segundo reactor se calientan con agitación mezclante. Después de que los contenidos del segundo reactor alcanza una temperatura en el intervalo de aproximadamente 55 a 98°C, un iniciador de radicales libres se inyecta en la solución de surfactante acuosa así formada en el segundo reactor, y una porción de la emulsión de monómeros del primer reactor se dosifica gradualmente en el segundo reactor durante un período que varía típicamente de aproximadamente media a aproximadamente cuatro horas. La temperatura de reacción se controla en el intervalo de aproximadamente 45 a aproximadamente 95°C. Después de la terminación de la adición de monómero de núcleo, una cantidad adicional de iniciador de radicales libres opcionalmente se puede adicionar al segundo reactor, si es deseado, y la mezcla de reacción resultante típicamente se mantiene a una temperatura¦ de aproximadamente 45 a 95°C durante un período de tiempo suficiente para completar la reacción de polimerización y obtener una emulsión de partícula de polímero de núcleo de primera etapa.
Al primer reactor que contiene la emulsión restante de monómeros de etapa de núcleo un monómero de reticulación poliinsaturado se adiciona y se emulsifica; con el mismo para formar una emulsión de monómero de etapa de cubierta o de segunda etapa. Los monómeros de etapa de cubierta adicional se pueden emulsificar en la mezcla si es deseado, Alternativamente, una emulsión de monómero de etapa de cubierta que contiene un complemento deseado de monómeros de etapa de cubierta, incluyendo un monómero de reticulación poliinsaturados , se puede formar en un¡ reactor separado siguiendo los mismos procedimientos como se delinean para la formulación de la emulsión de etapa de núcleo de monómeros. Los monómeros de etapa de cubierta o segunda etapa con el reticulador se dosifican en el segundo reactor a una velocidad constante y se mezcla con la emulsión de polímero de núcleo. Simultáneo con la alimentación de monómero de etapa de cubierta, un iniciador de radicales libres en una cantidad suficiente para iniciar la polimerización se dosifica en la mezcla de reacción donde los monómeros de la etapa de cubierta o segunda etapa se polimerizan en presencia del polímero de etapa de núcleo o de primera etapa. La temperatura se mantiene a aproximadamente 85°C durante aproximadamente 2.5 horas o hasta que se completa la polimerización. El monómero sin reaccionar se puede eliminar mediante la adición de más iniciador, como es bien conocido en la técnica de polimerización en emulsión. Típicamente, el polímero de núcleo-cubierta en etapas o el producto de emulsión de polímero de etapas tienen un contenido de sólidos de polímero total en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 45 por ciento en peso. Mientras que el polímero se sintetiza en una emulsión, se ; debe reconocer que el polímero de núcleo-cubierta en etapas se puede suministrar en forma de polvo seco si es deseado.
Mientras que un proceso de polímero de dos etapas típico generalmente se describe inmediatamente en lo anterior, los polímeros de multi-etapas o multi-capas se pueden formar a través de la polimerización de emulsión secuencial de cargas de monómero en ¡ la presencia de partículas de polímero de un polímero en emulsión previamente formado.
Surfactantes En un aspecto, una modalidad! de la presente invención se relaciona a composiciones acuosas, estables que comprenden un modificador de reología a base de acrílico de núcleo-cubierta en etapas y un surfactante (s) . Los surfactantes adecuados incluyen surfactantes aniónicos, catiónicos, anfotéricos y no iónicos, así como mezclas de los mismos. Tales composiciones son útiles en composiciones de limpieza de cuidado personal que contienen varios componentes tales como materiales sustancialmente: insolubles que requieren suspensión o estabilización (por ejemplo, una silicona, un material aceitoso, un material perlescente, cuentas y partículas estéticas y cosmecéuticas , burbujas gaseosas, exfoliantes y los similares) . La invención además se relaciona a la incorporación de materiales acídicos antes o después de la adición de un material alcalino para reducir el pH de la composición sin impactar negativamente la viscosidad, las propiedades reológicas y ¡de claridad de la composición .
El surfactante aniónico puede ser cualquiera de los surfactantes aniónicos conocidos o previamente utilizados en la técnica de composiciones de surfactantes acuosas. Los surfactantes aniónicos adecuados incluyen, pero no están limitados a sulfatos de alquilo, éter sulfatos de alquilo, sulfonatos de alquilo, sulfonatos de alcarilo, sulfonatos de ot-olefina, sulfonato de alquilamida, sulfatos de alcarilpoliéter, sulfato de alquilamidoéter, sulfatos de alquil monogliceril éter, sulfato de alquil monoglicérido, sulfonato de alquil monoglicérido, succinatos de alquilo, sulfosuccinatos de alquilo, sulfosuccinamatos de alquilo, sulfosuccinatos de alquil éter, amidosulfosuccinatos de alquilo, sulfoacetatos de alquilo, fosfatos de alquilo, fosfatos de alquil éter, carboxilatos ' de alquil éter, amidoetercarboxilatos de alquilo, N-alquilamino ácidos, N-acil aminoácidos, péptidos de alquilo, taurato de N-acilo, isetionátos de alquilo, sales de carboxilato en donde el grupo acilo se deriva de ácidos grasos; y .las sales de metal alcalino, metal alcalinotérreo, amonio, amina y trietanolamina de los mismos.
En un aspecto, la posición de cationes de las sales anteriores se selecciona de sodio, potasio, magnesio, amonio, mono-, di- y sales de trietanolamina y sales de mono-, di-, y tri-isopropilamina . Los grupos alquilo ; y acilo de los surfactantes anteriores contienen de aproximadamente 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono en un aspecto, de 8 a 22 átomos de carbono en otro aspecto y de aproximadamente 12 a 18 átomos de carbono en un aspecto adicional y pueden ser insaturados. Los grupos arilo en los surfactantes se seleccionan de fenilo o bencilo. Los < surfactantes que contiene éteres expuestos en lo anterior pueden contener de 1 a 10 unidades' de óxido de etileno y/u óxido de propileno por molécula de surfactantes en un aspecto, y de 1 a 3 unidades de óxido de etileno por molécula de surfactantes en otro aspecto.
Ejemplos de surfactantes aniónicos adecuados incluyen sales de sodio, potasio, litio, magnesio y amonio de lauret sulfato, tridecet sulfato, miret sulfato, paret de Ci2-Ci3 sulfato, paret de Ci2-Ci4 sulfato y paret de C12-C15 sulfato, etoxilados con 1, 2 y 3 mol de óxido de etileno; sodio, potasio, litio, magnesio, amonio y lauril sulfato de trietanolamina, coco sulfato, sulfato de tridecilo, sulfato de miristilo, sulfato de cetilo, sulfato de cetearilo, sulfato de estearilo, sulfato de oleilo y sulfato de sebo, lauril sulfosuccinato de disodio, lauret sulfosuccinato de disodio, cocoil isetionato de sodio, olefina C12-C14 sulfonato de sodio, lauret-6 carboxilato de sodio, metil cocoil taurato de sodio, cocoil glicinato de sodio, miristü sarcocinato de sodio, dodecilbencen sulfonato de sodio, cocoil sarcosinato de sodio, cocoil glutamato de sodio, miristoil glutamato de potasio, monolauril fosfato de trietanolamina y jabones de ácido graso, incluyendo las sales- de sodio, potasio, amonio y trietanolamina de ácidos grasos saturados e insaturados que contienen de aproximadamente 8 a aproximadamente 22 átomos de carbono.
Los surfactantes catiónicos pueden ser cualquiera de los surfactantes catiónicos conocidos o previamente utilizados en la técnica de composiciones de surfactantes acuosas. Las clases adecuadas de surfactantes catiónicos incluyen pero no están limitadas a alquilaminas, alquil imidazolinas , aminas etoxiladas, compuestos cuaternarios y ásteres cuaternizados . Además, los óxidos de alquil amina puede funcionar como un surfactante catiónico en un bajo pH.
Los surfactantes de alquilamina pueden ser sales de alquilaminas de C12-C22 grasas primarias, secundarias y terciarias, sustituidas o no sustituidas, y sustancias algunas veces referidas como "amidoaminas" . Ejemplos no limitantes de alquilaminas y sales de las mismos incluyen dimetil cocamina, dimetil palmitamina, dióct ilamina, dimetil estearamina, dimetil sojamina, sojamina, miristil amina, tridecil amina, etil estearilamina, N-sebopropano y amina, estearilamina etoxilada, dihidroxi etil estearilamina, araquidilbehenilamina, dimetil lauramina clorhidrato de estearilamina, cloruro de sojamina, formiato de estearilamina, dicloruro de N-sebopropano de diamina y amidometicona (nombre INCI para un polímero de silicona y bloqueado con grupos funcionales de amino, tal como aminoetilamino propilsiloxano) .
Ejemplos no limitantes de amidoaminas y sales de las mismas incluyen estearamido propil dimetil amina, citrato de estearamido propil dimetilamina , palmitamidopropil dietilamina y lactato de cocamidopropil dimetilamina.
Ejemplos no limitantes de surfactantes de alquil imidazolina incluyen alquil hidroxietil imidazolina, tal como estearil hidroxietil imidazolina, coco hidroxietil imidazolina, etil hidroximetil oleil oxazolina y los similares .
Ejemplos no limitantes de aminas etoxiladas incluyen PEG-cocopoliamina, PEG-15 sebo amina, quaternio-52 y los similares .
Entre los compuestos de amonio cuaternarios útiles como surfactantes catiónicos, algunos corresponden a la fórmula general: (R5R6R7R8N+) E~, en donde R5, R6, R7 y R8 se seleccionan independientemente de un grupo alifático que tiene de 1 a aproximadamente 22 átomos de carbono, o un grupo aromático, alcoxi, polioxialquileno , alquilamido, hidroxialquilo, arilo o alquilarilo ¡que tiene 1 a aproximadamente 22 átomos de carbono en la cadena de alquilo; y E~ es un anión formador de sal tal como aquellos seleccionados de halógeno (por ejemplo, cloruro, bromuro), acetato, citrato, lactato, glicolato, fosfato, nitrato, sulfato y alquilsulfato. Los grupos alifáticos pueden contener, además de los átomos de carbono e hidrógeno, enlaces de éter, enlaces de éster y otros grupos tales como grupos amino. Los grupos alifáticos de cadena más larga, por ejemplo aquellos de aproximadamente 12 carbonos, o más superiores se pueden saturar o insaturar. En un aspecto, los grupos arilo se seleccionan de fenilo y bencilo.
Los surfactantes de amonio cuaternarios ejemplares incluyen, pero no están limitados a icloruro de cetil trimetilamonio, cloruro de cetilpiridinio, cloruro de dicetil dimetil amonio, cloruro de dihexadecil dimetil amonio, cloruro de estearil dimetil bencil amonio, cloruro de dioctadecil dimetil amonio, cloruro de ; dieicosil dimetil amonio, cloruro de didocosil dimetil amonio, cloruro de dihexadecil dimetil amonio, acetato de dihexadecil dimetil amonio, cloruro de behenil trimetil amonio, cloruro de benzalconio, cloruro de bencetonio y cloruro de di (cocoalquil) dimetil amonio, cloruro de disebodimetil amonio, cloruro de di (sebo hidrogenado) dimetil amonio, acetato de di (sebo hidrogenado) dimetil amonio, sulfato de disebodimetil amonio metilo, fosfato de disebo dipropil amonio y nitrato de disebo dimetil amonio.
En bajo pH, los óxidos de amina pueden protonarse y comportarse de manera similar a las N-alquilaminas . Ejemplos que incluyen, pero no están limitados a óxido de dimetil- dodecilamina, óxido de oleildi (2-hidroxietil) amina, óxido de dimetiltetradecilamina, óxido de di (2-hidroxietil) - tetradecilamina, óxido de dimetilhexadecilamina, óxido de behenamina, óxido de cocamina, óxido de deciltetradecilamina, óxido de dihidroxietil alcoxipropilamina de C12-C15, óxido de dihidroxietil cocamina, óxido de dihidroxietil lauramina, óxido de dihidroxietil estearamina, óxido de dihidroxietil seboamina, óxido de amina de núcleo de palma hidrogenado, óxido de seboamina hidrogenado, óxido de alcoxipropilamina de C12-C15 hidroxipropil de hidroxietilo, óxido de lauramina, óxido de miristamina, óxido de cetilamina, óxido de oleamidopropilamina, óxido de oleamina, óxido de palmitamina, óxido de PEG-3 lauramina, óxido de dimetil lauramina, óxido de trisfosfonometilamina de potasio, óxido de soj amidopropilamina, óxido de cocamidopropilamina, óxido de estearamina, óxido de seboamina y mezclas de los mismos.
Los surfactantes anfotéricos o zwitteriónicos son moléculas que contienen porciones acidicas y básicas y tienen la capacidad de comportarse ya sea como un ácido o una base.
Los surfactantes adecuados pueden ser cualquiera de los surfactantes anfotéricos conocidos o previamente utilizados en la técnica de composiciones de surfactantes acuosas. Las clases surfactantes anfotéricos ejemplares incluyen pero no están limitados a aminoácidos (por ejemplo, N-alquil aminoácidos y N-acil aminoácidos) , beta.inas, sultainas y amfocarboxilatos de alquilo.
Los surfactantes a base de aminoácido adecuados en la práctica de la presente invención incluyen surfactantes representados por la fórmula: en donde R10 representa un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene 10 a 22 átomos de carbono o un grupo acilo que contiene un grupo hidrocarburo saturado o insaturado que tiene 9 a 22 átomos de carbono, Y es hidrógeno o metilo, Z se selecciona de hidrógeno, -CH3, -CH(CH3)2, -CH2CH(CH3)2, -CH(CH3)CH2CH3, -CH2C6H5, -CH2C5H4OH, -CH2OH, -CH(OH)CH3, -(CH2)4NH2, - (CH2) 3NHC (NH) NH2, -CH2C (O) 0~M+, - (CH2) 2C (O) 0~ +. M es un catión formador de sal. En un aspecto, R10 representa un radical seleccionado de un grupo alquilo de Cío a C22 lineal o ramificado, un grupo alquenilo de Cío a C22 lineal o ramificado, un grupo acilo representado por R^CtO)-, en donde R11 se selecciona de un grupo alquilo de Cg a C22 lineal o ramificado, un grupo alquenilo de Cg a C22 lineal o ramificado. En un aspecto, M+ se selecciona de sodio, potasio, amonio y trietanolamina (TEA) .
Los surfactantes de aminoácido se pueden derivar de la alquilación y acilación de -amino ácidos tales como, por ejemplo, alanina, arginina, ácido aspártico, ácido glutámico, glicina, isoleucina, leucina, lisina, fenilalanina, serina, tirosina y valina. Los surfactantes de N-acil aminoácido representativos son, pero no limitados a las sales de mono- y di-carboxilato (por ejemplo, sodio, potasio, amonio y TEA) de ácido glutámico N-acilado, por ejemplo, cocoil glutamato de sodio, lauroil glutamato de sodio, miristoil glutamato de sodio, palmitoil glutamato de sodio, estearoil glutamato de sodio, cocoil glutamato de disodio, estearoil glutamato de disodio, cocoil glutamato de potasio, lauroil glutamato de potasio y miristoil glutamato de potasio; las sales de carboxilato (por ejemplo, sodio, potasio, amonio y TEA) de alanina N-acilada, por ejemplo, cocoil aláninato de sodio, y lauroil aláninato de TEA; las sales de carboxilato (por ejemplo, sodio, potasio, amonio y TEA) de glicina N-acilada, por ejemplo, cocoil glicinato de sodio y cocoil glicinato de potasio; las sales de carboxilato (por ejemplo, sodio, potasio, amonio y TEA) de sarcosina N-acilada, por ejemplo, lauroil sarcosinato de sodio, cocoil sarcosinato de sodio, miristoil sarcosinato de sodio, oleoil sarcosinato de sodio, y lauroil sarcosinato de amonio; y ·' mezclas de los surfactantes anteriores.
Las betainas y sultainas útiles en la presente invención se seleccionan de alquil betainas, alquilamino betainas, y alquilamido betainas, asi como las sulfobetainas [sultainas)' correspondientes representadas por las fórmulas: en donde R12 es un grupo alquilo o alquenilo de C-7-C22, cada R13 es independientemente es un grupo alquilo de Ci-C4, R14 es un grupo alquileno de C1-C5 o un grupo ;alquileno de C1-C5 sustituido con idroxi, n es un número entero de 2 a 6, A es un grupo carboxilato o sulfonato, y M es un catión formador de sal. En un aspecto, R12 es un grupo alquilo de C^-Cie o un grupo alquenilo de C -Ci8. En un aspecto, R3 es metilo. En un aspecto, R14 es metileno, etileno o hidroxi propileno. En un aspecto, n es 3. En un aspecto adicional, se selecciona de los cationes de sodio, potasio, magnesio, amonio y mono-, di- y trietanolamina .
Ejemplos de betaínas adecuadas ¡ incluyen, pero no están limitadas a, lauril betaina, coco betaína, oleil betaina, cocohexadecil dimetilbetaína, lauril amidopropil betaína, cocoamidopropil betaina y cocamidopropil hidroxisultaína .
Los alquilanfocarboxilatos tales como alquilanfoacetatos y alquilanfopropionaitos (carboxilatos mono- y disustituidos) se pueden representar por la fórmula: en donde R12 es un grupo alquilo o alquenüo de C-7-C22 R15 es -CH2C (0) 0"M+, -CH2CH2C(0)0"M+, o -CH2CH (OH) CH2S03~M+, R16 es un hidrógeno o -CH2C (O) CTM+, y M es un catión seleccionado de sodio, potasio, magnesio, amonio y mono-, di- y trietanolamina .
Los alquilanfocarboxilatos ejemplares incluyen, pero no están limitados a, cocoanfoacetato de sodio, lauroanfoacetato de sodio, caprilanfoacetato de sodio, cocoanfodiacetato de disodio, lauroanfodiabetato de disodio, caprilanfodiacetato de disodio, caprilanfodiacetato de disodio, cocoanfodipropionato de disodio, lauroanfodipropionato de disodio, caprilanfodipropionato de disodio y capriloanfodipropionato de disodio.
El surfactante no iónico puede ser cualquiera de los surfactantes no iónicos conocidos o previamente utilizados en la técnica de composiciones de surfactante acuosas. Los surfactantes no iónicos adecuados incluyen, pero no están limitados a ácidos de cadena lineal o ramificada primarios o secundarios de (C^-Cie) alifáticos, alcoholes o fenoles; etoxilatos de alquilo; alcoxilatos de alquil fenol (especialmente etoxilatos y porciones de etoxi/propoxi mezclados); condensados de óxido de alquileno de bloque de alquil fenoles; condensados de óxido de alquileno de alcandés; y copolimeros de bloque de óxido de etileno/óxido de propileno. Otros surfactantes no iónicos adecuados incluyen mono- o dialquil alcanolamidas ; alquil poliglucósidos (APGs) ; ésteres de ácido graso de sorbitán; ésteres de ácido graso de polioxietilen sorbitán; ésteres de polioxietilen sorbitol; ácidos de polioxietileno, y alcoholes de polioxietileno. Otros ejemplos de surfactantes no iónicos adecuados incluyen coco mono- o dietanolamida, coco glucósido, decil diglucósido, lauril diglucósido, coco diglucósido, polisorbato 20, 40, 60 y 80, alcoholes lineales etoxilados, alcohol cetearilico, alcohol de lanolina, ácido esteárico, estearato de glicerilo, estearato de PEG-100, lauret 7 y olet 20.
En otra modalidad, los surfactantes no iónicos incluyen, pero no están limitados a, metil glucósidos alcoxilados tales como, por ejemplo, metil glucet-10, metil glucet-20, éter de metil glucosa de PPG-10 y éter de metil glucosa PPG-20, disponibles de Lubrizol Advanced Materials, Inc., bajo los nombres comerciales, Glucam® E10, Glucam® E20, Glucam® PIO, y Glucam® P20, respectivamente; y metil glucósidos alcoxilados hidrofobicamente modificados, tal como dioleato de metil glucosa de PEG 120, trioleato de metil glucosa de PEG-120 y sesquistearato de metil glucosa de PEG-20, disponible de Lubrizol Advanced Materials, Inc., bajo los nombres comerciales, Glucamate® DOE-120, Glucamate™ LT, y Glucamate™ SSE-20, respectivamente, también son adecuados. Otros metil glucósidos alcoxilados hidrofobicamente modificados ejemplares se describen en las patentes de los Estados Unidos Nos. 6,573,375 y 6,727,357, las descripciones de las cuales se incorporan en la presente por referencia en su totalidad.
Otros surfactantes que se pueden utilizar en la presente invención se exponen en más detalle en WO 99/21530, patente de los Estados Unidos No. 3,929,678, patente de los Estados Unidos No. 4,565,647, patente de los Estados Unidos No. 5,720,964, y patente de los Estados Unidos No. 5,858,948. Además, los surfactantes adecuados también se describen en McCutcheon's Emulsifiers and Detergents (North American y international Editions, by Sch artz, Perry and Berch) que es incorporada completamente por referencia.
Mientras que ' las cantidades del surfactante utilizado en una composición que comprende el polímero de núcleo-cubierta en etapas .de la invención pueden variar ampliamente dependiendo de una aplicación deseada, las cantidades que frecuentemente se utilizan generalmente varían de aproximadamente 1% a aproximadamente 80% en peso en un aspecto, de aproximadamente 3% a aproximadamente 65% en peso en otro . aspecto, de aproximadamente 5% a aproximadamente 30% en todavía otro aspecto, de aproximadamente 6% a aproximadamente 20% en un aspecto adicional, y de aproximadamente 8% a aproximadamente 16% en peso, en base al peso total de la composición para cuidado! personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado institucional industrial en la cual se incluye.
En un aspecto de la invención, las composiciones para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado | & | de la invención comprenden un polímero de núcleo-cubierta en etapas en combinación con por lo menos un surfactante aniónico. En otro aspecto de la invención, las composiciones comprenden un polímero de núcleo-cubierta en etapas con por lo menos un surfactante aniónico y por lo menos un surfactante anfotérico. En : un aspecto, el surfactante aniónico se selecciona de sulfatos de alquilo, sulfatos de éter de alquilo, sulfonatos de alquilo, sulfonatos de alcarilo, sulfatos de alcarilpoliéter y mezclas de los mismos en donde el grupo alquilo contiene 10 a 18 átomos de carbono, el grupo arilo es un fenilo y el grupo éter contiene 1 a 10 moles de · óxido de etileno. Los surfactantes aniónicos representativos incluyen, pero no están limitados a lauril éter sulfato de : sodio y de amonio (etoxilado con 1, 2, y 3 moles de óxido de etileno) , lauril sulfato de sodio, amonio y trietanolamina .
En un aspecto, el surfactante anfotérico se selecciona de una alquil betaina, una alquil amina betaina, una alquilamido betainas y mezclas de las mismas. Las betainas representativas incluyen pero no están limitados a lauril betaina, coco betaina, cocohexadecil dimetilbetaina , cocoamidopropil betaina, cocoamidopropilhidroxi sultaina y mezclas de las mismas.
Las composiciones para cuidado , personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado I&I que comprenden el polímero de núcleo-cubierta en etapas de la invención se pueden formular en intervalos de pH de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 12. El pH deseado para las composiciones de •la presente invención es obviamente depéndiente de las aplicaciones de producto final específicas. Generalmente, las aplicaciones para el cuidado personal tienen un intervalo de pH deseado de aproximadamente 3 a aproximadamente 7.5 en un aspecto, y de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 6 en otro aspecto. De manera sorprendente, las composiciones de núcleo-cubierta/surfactante en etapas de la invención cuando se formulan en valores de bajo pH dan una formulación clara mientras que mantienen las propiedades de reologia deseables (por ejemplo, valores de viscosidad y de formación) . En otro aspecto, las composiciones de polímero de núcleo-cubierta en etapas/surfactante de la invención cuando se formulan en valores de pH de aproximadamente 6 y por abajo dan una formulación clara mientras que mantiene la propiedad de reologia deseables de las composiciones en las cuales incluyen. En todavía otro aspecto, las composiciones de núcleo-cubierta en etapas/surfactante de la invención cuando se formulan en valores de pH de aproximadamente 5.0 y por abajo dan una formulación clara mientras que mantiene las propiedades de reologia deseables de las composiciones en las cuales se incluyen. En un aspecto, adicional, las composiciones de núcleo-cubierta en etapas/surfactante de la invención cuando se . formulan en valores de pH de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 4.5 dan una formulación clara mientras que mantienen las propiedades de reologia deseables de las composiciones en las cuales se incluye.
Generalmente, las aplicaciones ; para el cuidado doméstico tienen un intervalo de pH deseado de aproximadamente 1 a aproximadamente 12 en un aspecto, y de aproximadamente 3 a aproximadamente 10 en otro aspecto, dependiendo de la aplicación de uso final deseada.
El pH de las composiciones de la presente invención se puede ajustar con cualquier combinación de agentes ajustadores del pH acídicos y básicos conocidos en la técnica. Los modificadores de reologia poliméricos de núcleo-cubierta en etapas de la presente invención se suministran generalmente en su forma acidica. Estos polímeros modifican la reologia de una formulación a través de la neutralización de los grupos carboxilo en el polímero con un material alcalino. Sin desear que sea limitado por la teoría, esto causa repulsión iónica entre las porciones cargadas similares a lo largo de la cadena principal del polímero y una expansión tridimensional de la red de polímero, que da por resultado en un incremento en . la viscosidad y otras propiedades reológicas. Este fenómeno es referido en la literatura como un mecanismo de "relleno de espacio" como es comparado con un mecanismo de espesamiento asociativo de los polímeros HASE.
En una modalidad, las composiciones que comprenden los polímeros de núcleo-cubierta en etapas de la invención pueden ser acidificados (reducción de pH) sin neutralizar el polímero. En otra modalidad, las composiciones que comprenden el polímero de núcleo-cubierta en etapas se pueden neutralizar con un material alcalino. En una modalidad adicional, las composiciones que comprenden el polímero de núcleo-cubierta se pueden neutralizar subsecuentes a ser acidificadas. En todavía una modalidad adicional, las composiciones que comprenden los polímeros i de núcleo-cubierta en etapas se pueden acidificar subsecuentes a la neutralización.
Un material alcalino se incorpora para neutralizar el polímero y puede ser referido como un agente neutralizante o agente ajustador del pH. Muchos tipos de agentes neutralizantes se pueden utilizar en la presente invención, incluyendo bases inorgánicas y orgánicas, y combinaciones de las mismas. Ejemplos de bases inorgánicas incluyen pero no están limitadas a los hidróxidos de metal alcalino (especialmente sodio, potasio y amonio) i y sales de metal alcalino de ácidos inorgánicos, tal como borato de sodio (bórax) , fosfato de sodio, pirofosfato de sodio y los similares; y mezclas de los mismos. Ejemplos de bases orgánicas incluyen pero no están limitadas a trietanolamina (TEA) , diisopropanolamina, triisopropanolamina , aminometil propanol, dodecilamina, cocamina, oleámina, morfolina, triamilamina, trietilamina, tetrákis (hidroxipropil ) etilendiamina, L-arginina, aminometil propanol, trometamina (2-amino 2-hidroximetil-l, 3-propanodiol) y PEG-15 cocamina. Alternativamente, otros materiales alcalinos se pueden utilizar solos o en combinación con las bases inorgánicas y orgánicas mencionadas en lo anterior. , Tales materiales incluyen surfactantes, mezclas de surfactantes, surfactantes pre-neutralizados o materiales que cuando se combinan en una composición que contienen el polímero de .núcleo-cubierta en etapas de la invención es capaz de neutralizar o parcialmente neutralizar los grupos carboxilo en la cadena principal del polímero de núcleo-cubierta en etapas. Cualquier material capaz de incrementar el pH de la composición es adecuado.
Varios materiales acídicos se pueden utilizar como un agente ajustador del pH en la presente invención. Tales materiales acídicos incluyen ácidos orgánicos y ácidos inorgánicos, por ejemplo, ácido acético, ácido cítrico, ácido tartárico, alfa-hidroxi ácidos, beta-hidroxi ácidos, ácido salicílico, ácido láctico, ácido glicólico, y ácidos frutales naturales, o ácidos inorgánicos, por ejemplo, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido sulfámico, ácido fosfórico, y combinaciones de los mismos. Como se discutió en lo anterior, la adición del agente ajustador de pH acídico se puede incorporar antes o después de la adición del agente ajustador del pH básico en una composición deseada. La adición del material acídico después de la adición de los agentes de neutralización alcalinos produce propiedades reológicas significantemente mejoradas. Esto se discute en mayor detalle bajo la técnica de formulación "nuevamente con ácido" enseguida.
Como con los agentes ajustadores de pH alcalinos, otros materiales acídicos. se pueden utilizar solos o en combinación con los ácidos inorgánicos y orgánicos mencionados en lo anterior. Tales materiales incluyen materiales que cuando se combinan en una composición que contienen el polímero de núcleo-cubierta en etapas de la invención es capaz de reducir el pH de la composición. Será reconocido por la persona experta que varios de los agentes ajustadores de pH acídicos pueden servir para más de una función. Por ejemplo, los compuestos conservadores acídicos y los compuestos cosmecéuticos basados en ácido (por ejemplo, alfa, y beta-hidroxi ácidos) no solamente sirven para sus funciones conservativas y cosmecéuticas primarias, respectivamente, también se pueden utilizar para reducir o mantener el pH de una formulación deseada.
Los agentes amortiguantes se pueden utilizar en las composiciones de la invención. Los agentes amortiguantes adecuados incluye, pero no están limitados a, carbonatos de metal alcalino o alcalino térreo, fosfatos, bicarbonatos, citratos, boratos, acetatos, anhídridos de ácido, succinatos y los similares, tales como fosfato de sodio, citrato de sodio, acetato de sodio, bicarbonato de sodio y carbonato de sodio.
El agente ajustador de pH y/o agente amortiguante se utiliza en cualquier cantidad necesaria para obtener y/o mantener un valor de pH deseado en la composición.
Formulación Nuevamente con Ácido Los modificadores de reologia poliméricos de la presente invención no comienzan a acumular viscosidad sustancial hasta que se logra un pH de aproximadamente 5 o 6. Hay algunas aplicaciones para el Cuidado Doméstico y Personal, sin embargo, que requieren un pH de menor que 6 para desempeño óptimo y deseado. Esto es limitar el uso de tales polímeros en tales composiciones. Adicionalmente, es difícil aun formular aplicaciones estables en este intervalo de pH inferior.
Se ha encontrado que ciertas composiciones se elevan a un pH casi neutro o a un alcalino y luego subsecuentemente se reducen en pH, la viscosidad y el valor de rendimiento generalmente permanecen sin cambio o de manera frecuente realmente se incrementan. Esta técnica de formulación será referida en la presente j como espesamiento "Nuevamente con Ácido" o "Adición Nuevamente de Ácido". Esta técnica de formulación amplia el alcance de la aplicación de los presentes polímeros y ahora permite la formulación al régimen de pH acídico. Adicionalmente, el proceso de espesamiento "Nuevamente con Ácido" también se pueden utilizar para incrementar adicionalmente; la viscosidad y estabilidad de las composiciones formuladas en el régimen de pH ligeramente acídico y alcalino.
El uno o más polímeros de núcleo-cubierta en etapas de la invención se pueden formular en una composición deseada en cualquier orden durante el procedimiento de formulación. Un material alcalino se adiciona y se mezcla para incrementar el pH de la composición a por lo menos 5 en un aspecto, por lo menos aproximadamente 6 en otro aspecto,; y en la mayoría a por lo menos aproximadamente 6.5 en un aspecto adicional. El material alcalino puede ser cualquier compuesto que puede neutralizar el polímero de núcleo-cubierta en etapas a un pH especificado. En un aspecto, el material alcalino se selecciona de cualquiera de los agentes ajustadores de pH alcalinos descritos en lo anterior, tales como, por ejemplo, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, trietanolamina, u otro agente neutralizante de amina de ácido graso comúnmente utilizado en las aplicaciones. Alternativamente, se pueden utilizar otros materiales alcalinos, tales como surfactantes . En un aspecto, el pH se puede ajustar a por lo menos aproximadamente 0.5, 1, 1.5 o 2 unidades de pH arriba del pH objetivo final de la composición. En otro aspecto, el pH se puede ajustar a por lo menos 3, 4, o aun 5 unidades de pH arriba del pH objetivo final de la composición. Subsecuente al ajuste del pH con el material alcalino, un material acídico se adiciona para reducir el pH de la composición a pH objetivo deseado para la composición. En 'un aspecto de la invención, el pH objetivo varía de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 6, de aproximadamente 4 a aproximadamente 5.5 en otro aspecto, y de aproximadamente 4.5 a 5 en un aspecto adicional .
El material utilizado para disminuir el pH de la composición puede ser cualquier material acidico. En un aspecto, el material acidico se selecciona de cualquiera de los agentes ajustadores de pH acidicos: descritos en lo anterior, tales como, por ejemplo, un ácido orgánico, tal como ácido cítrico, ácido acético, alfa-hidroxi ácido, beta-hidroxi ácido, ácido salicílico, ácido láctico, ácido glicólico, ácidos frutales naturales o combinaciones de los mismos. Además, los ácidos inorgánicos, por ejemplo, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido sulfámico, ácido fosfórico y combinaciones de los mismos se pueden utilizar. También se contemplan mezclas y ácidos orgánicos y ácidos inorgánicos.
El polímero de núcleo-cubierta ' de etapas de la presente invención se puede formular con o sin por lo menos un surfactante. Tales composiciones pueden comprender cualquier combinación de aditivos opcionales, adyuvantes y agentes de beneficio adecuados para un producto deseado para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud, y cuidado institucional e industrial conocido en la técnica. La elección y la cantidad de cada componente opcional empleado, variará con el propósito y carácter del producto final, y se puede determinar fácilmente por un experto en la técnica de formulación y de la literatura. Se reconoce que varios aditivos, adyuvantes y agentes benéficos y componentes expuestos en la presente pueden servir para más de una función en una composición, tal como por ejemplo, surfactantes, emulsificantes, solubilizadores , acondicionadores, emolientes, humectantes, lubricantes, agentes ajustadores del pH y conservadores :a base de ácido.
Mientras que los intervalos de pesos sobrepuestos para diversos componentes e ingredientes que pueden ser contenidos en las composiciones de la invención se han expresado para modalidades seleccionadas y aspectos de la invención, puede ser fácilmente evidente que la cantidad especifica de cada componente en las composiciones para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado I&I descritas será seleccionado' de su intervalo descrito tal que la cantidad de cada componente se ajusta tal que la suma de todos los componentes en la composición hará un total de 100 en peso. Las cantidades empleadas variarán con el propósito y carácter del producto deseado y se pueden determinar fácilmente por un experto en la técnica de formulación y de la literatura.
Los aditivos y adyuvantes opcionales incluyen, pero no están limitados a, materiales insolubles, activos farmacéuticos y cosmecéuticos, quelatos, acondicionadores, diluyentes, solventes, fragancias, humectantes, lubricantes, solubilizadores, emolientes, opacificantes, colorantes, agentes anti-caspa, conservadores, auxiliares de dispersión, emulsificantes, filtros solares, polímeros fijativos, botánicos, modificadores de viscosidad y los similares, así como los numerosos de otros componentes opcionales para aumentar y mantener las propiedades de una composición deseada para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado I&I.
Material Insoluble Los materiales o compuestos que requieren estabilización y/o suspensión pueden ser solubles o insolubles en agua. Tales compuestos incluyen siliconas insolubles, gomas de silicona y resinas, aceites de silicona volátiles y no volátiles, ceras naturales y sintéticas y aceites y ácidos grasos, materiales perlescentes , materiales particulados y otros tipos de compuestos y/o componentes expuestos enseguida en la presente.
Siliconas En un aspecto, las siliconas se utilizan como agentes de acondicionamiento que se utilizan comúnmente en productos acondicionadores del cabello de enjuague . y en productos de champú, tal como los llamados champús de limpieza/acondicionamiento de combinación de "dos en uno". En un aspecto, el agente de acondicionamiento es un agente de acondicionamiento de silicona insoluble. Típicamente, el agente de acondicionamiento será mezclado en la composición de champú para formar una fase discontinua, separada de partículas insolubles, dispersadas (también referidas como gotitas) . La fase de agente de acondicionamiento del cabello de silicona puede ser un fluido de silicona y también puede comprender otros ingredientes, tal como una resina de silicona, para mejorar la eficiencia de posición de fluido de silicona o aumentar la brillantez del cabello especialmente cuando se utilizan agentes de acondicionamiento de silicona de alto índice de refracción (por ejemplo, arriba de aproximadamente 1.6) la fase de agente de acondicionamiento de cabello de silicona opcional puede comprender silicona volátil, silicona no volátil o combinación ; de los mismos. Las partículas de agente de acondicionamiento de silicona pueden comprender silicona volátil, silicona no volátil o combinaciones de las mismas. En un aspecto, se utiliza el agente de acondicionamiento de silicona no volátil. Si las siliconas volátiles están presentes, típicamente serán incidentales a su uso como un solvente o portador para formas comercialmente disponibles de ingredientes de materiales de silicona no volátiles, tales como gomas y resinas de silicona. Los agentes de acondicionamiento de cabello de silicona para uso en la presente invención tienen una viscosidad de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 50,000,000 centistokes (1 centistoke es igual a 1 x 10"6 m2/s) en un aspecto, de aproximadamente 10 a aproximadamente 30,000,000 de centistokes en otro aspecto, ¡de aproximadamente 100 a aproximadamente 2,000,000 en un aspecto adicional, y de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 1,500,000 centistokes en un aspecto todavía adicional, como se mide a 25°C.
En una modalidad, las partículas de agente de acondicionamiento de silicona pueden tener un diámetro de partícula promedio en volumen que varía de aproximadamente 0.01 µp? a aproximadamente 500 pm. Para la aplicación de partícula pequeña de cabello, los diámetros de partícula promedio en volumen varían de aproximadamente 0.01 pm a aproximadamente 4 pm en un aspecto, de aproximadamente 0.01 µp? a aproximadamente 2 una en otro aspecto, y de aproximadamente 0.01 pm a aproximadamente 0.5 pm en todavía otro aspecto. Para la aplicación de partículas más grande al cabello, los diámetros de partícula promedio en volumen típicamente varían de aproximadamente 5 pm a aproximadamente 125 µ?t? en un aspecto, de aproximadamente 10 pm a aproximadamente 90 pm en otro aspecto, de aproximadamente 15 pm a aproximadamente 70 pm en todavía otro aspecto, y de aproximadamente 20 pm a aproximadamente 50 pin en un aspecto adicional. ; El material antecedente sobre siliconas que incluyen secciones que discuten fluidos de silicona, gomas y resinas, así como fabricación de siliconas se encuentran en Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 15, 2d ed., pp 204-308, John Wiley & Sons, Inc. (1989), incorporada en la presente por referencia. Los fluidos de silicona son generalmente descritos como polímeros de alquilsiloxano . Ejemplos no limitantes de agentes de acondicionamiento de silicona adecuados, y agentes de suspensión opcionales para la silicona, se describen en la patente de reexpedición de los Estados Unidos No. 34,584, patente de los Estados Unidos No. 5,104,646, y patente de los Estados Unidos No. 5,106,809, las descripciones que se incorporan en la presente por referencia .
Los aceites de silicona incluyen polialquil, poliaril siloxanos, o polialquilaril siloxanos que conforman la siguiente fórmula: ' ,' en donde R20 es un grupo alifático, ' independientemente seleccionado de alquilo, alquenilo y arilo, R20 puede ser sustituido o no sustituido, y w es un número entero de 1 a aproximadamente 8,000. Los grupos R20 no sustituidos adecuados para uso en la presente invención incluyen, pero no están limitados a grupos alcoxi, ariloxi, alcarilo, arilalquilo, arilalquenilo, alcamino, y alifáticos sustituidos con éter i sustituidos con hidroxilo sustituidos con halógeno y arilo. Los grupos R20 adecuados incluyen aminas, aminas catiónicas y grupos de amonio cuaternarios. · En un aspecto de la invención, los sustituyentes alquilo y alquenilo de R20 ejemplares incluyen grupos alquilo de C1-C5 y alquenilo de C1-C5. En otro aspecto, R20 es metilo. Las porciones, alifáticas de otros grupos que contienen alquilo y alquenilo (tales coo alcoxi, alcarilo y alcamino) pueden ser cadenas rectas o ramificadas, y\ contienen de C1-C5 en un aspecto, de C1-C4 en otro aspecto, '· y de C1-C2 en un aspecto adicional. Como se discutió en lo anterior, los sustituyentes R20 también pueden contener funcionalidades de amino (por ejemplo, grupos alcamino), que ¡ pueden ser aminas primarias, secundarias o terciarias o amonio cuaternario. Estos incluyen grupos mono-, di- y tri-alquilamirio y alcoxiamino, en donde la longitud de cadena de porción alifática es como es descrito en lo anterior. Grupos arilo ejemplares en las modalidades anteriores incluyen fenilo y bencilo. ; Los siloxanos ejemplares son polidimetil siloxano, polidietilsiloxano y polimetilfenilsiloxano . Estos siloxanos son disponibles, por ejemplo, de omentive Performance Materials en sus series Viscasil R y SF 96, y de Dow Corning comercializado bajo la serie Dow Corning 200. Los fluidos de polialquilaril siloxano ejemplares que se pueden utilizar incluyen, por ejemplo, polimetilfenilsiloxanos . Estos siloxanos son disponibles, por ejemplo, de Momentive Performance Materials como fluido metil fénilo SF 1075 o de Dow Corning como Fluido de Grado Cosmético 556 o de acker Chemical Corporation, Adrián, MI, bajo el nombre comercial series PDM Wacker-Belsil® de silicona modificada con fenilo (por ejemplo, PDM 20, PDM 350 y PDM 1000).
Los fluidos de silicona catiónicos también son disponibles para el uso con las composiciones de la invención. Los fluidos de silicona catiónicos se pueden representar, pero no están limitados, a la fórmula general: (R2 ,)eG'>-f— Si— (OSiG2)g— (OSiGf(Ri)(2.f,h— O— SiGa^(R21)f en donde G es hidrógeno, fenilo, hidroxi o alquilo de Ci-Ce (por ejemplo, metilo o fenilo); e es 0 o un número entero que tiene de 1 a 3; f es 0 o 1; g es un número de 0 a 1,999; h es un número entero de 1 a 2,000 en un aspecto, y de 1 a 10 en otro aspecto; la suma de g y h es un número de 1 a 2, 000 en un aspecto, y de 50 a 500 en otro aspecto de la invención; R21 es un radical monovalente que conforma la fórmula general CqH2qL, , en donde q es un número entero que tiene un valor de 2 a 8 y L se selecciona de los siguientes grupos: ' a) -N (R22) CH2CH2N (R22) 2 b) -N(R22)2 c) -N+(R22)3 CA" d) -N (R22) CH2CH2N+H2R22 CA~ en donde R22 se selecciona independientemente de hidrógeno, alquilo de Ci-C20, fenilo, bencilo; y CA" es un ion contrario de haluro seleccionado de cloruro, bromuro, fluoruro y yoduro .
En otro aspecto, una silicona catiónica útil en las composiciones de núcleo-cubierta en etapas de la invención se puede representar por la fórmula: en donde R23 representa un radical seleccionado de un grupo alquilo de Ci-Cie y alquenilo de Ci-Ci8; R24 independientemente representa un radical seleccionado de un radical alquileno de C1-C18 o un radical alquileno de Ci-Cie, CA es un ion haluro; r representa un número entero que varia de 2 a 20 en un aspecto, y de 2 a 8 en otro aspecto; s representa un número entero que varia de 20 a 200 en un aspecto, y de 20 a 50 en otro aspecto. En un aspecto, R23 es metilo. En otro aspecto, Q es un ion cloruro. Un ejemplo de un polímero de silicona cuaternario útil en la presente invención es Abil® T Quat 60, disponible de Evonik Goldschmidt Corporation, Hopewell, VA.
Otra clase de fluidos de silicona adecuados son las gomas de silicona insoluble. Estas gomas son materiales de polisiloxano que tiene una viscosidad de 25°C de mayor que o igual a 1,000,000 centistokes. Las gomas de silicona se describen en la patente de los Estados Unidos No. 4,152,418; Noil and Walter, Chemistry and Technology of Silicones, New York: Academic Press 1968; y en General Electric Silicone Rubber Product Data Sheets SE 30, SE 33, SE 54, and SE 76, todas las cuales se incorporan por referencia en la presente. Las gomas de silicona típicamente tiene un peso de molécula en masa arriba de aproximadamente 200,000 daltons, generalmente entre aproximadamente 200,000' a aproximadamente 1,000,000 de daltons, ejemplos específicos de las cuales incluyen polidimetilsiloxano, copolímeros polidimetilsiloxano/metilvinilsiloxano, copolímero de polidimetilsiloxano (difenil siloxano (metilvinilsiloxano) y mezclas de los mismos.
Otra categoría de agentes de acondicionamiento de fluidos de silicona insolubles, no volátiles son los polixiloxanos de alto índice de refracción, que tienen un índice de refracción de por lo menos aproximadamente 1.46 en un aspecto, por lo menos aproximadamente 1.48 en otro aspecto, por lo menos aproximadamente 1.52 en un aspecto adicional, y por lo menos aproximadamente 1.55 en un aspecto todavía adicional. El índice de refracción del fluido de polisiloxano generalmente será menor que aproximadamente 1.70, típicamente menor que aproximadamente 1.60. En este contexto, el "fluido" de polisiloxano incluye aceites, resinas y gomas.
El fluido de polisiloxano de alto índice de refracción incluye aquellos representados por la fórmula general expuesta para los polialquil, poliaril y polialquilaril siloxanos descritos en lo 'anterior, asi como polisiloxanos cíclicos (ciclometiconas) representadas por la fórmula: en donde el sustituyente R20 es como se definió en lo anterior, y el número de unidades de repetición, k, varía de aproximadamente 3 a aproximadamente 7 en un aspecto, y de 3 a 5 en otro aspecto. Los fluidos de polisiloxano de alto índice de refracción pueden contener una cantidad de sustituyentes R20 que contiene arilo suficiente para incrementar el índice de refracción a un nivel deseado, que s descrito en lo anterior. Adicionalmente, R20 y k debe ser seleccionado de modo que el material es no volátil. Los sustituyentes que contienen arilo incluyen aquellos que contienen anillos arilo y cinco y seis miembros aliciclicos y heterociclicos y aquellos que contienen anillos de cinco o seis miembros fusionados. Los anillos de arilo pueden ser sustituidos o no sustituidos. Los sustituyentes incluyen sustituyentes alifáticos, y también pueden incluir sustituyentes de alcoxi, sustituyentes de acilo, cetonas, halógenos (por ejemplo, Cl y Br) , aminas, etc. Los grupos que contienen arilo ejemplar incluyen árenos sustituidos o no sustituidos, tal como fenilo, y derivados de fenilo tales como fenilos con sustituyentes de alquilo o alquenilo de C1-C5, por ejemplo alilfenilo, metil fenilo, y etil fenilo, vinil fenilos tal como estirenilo y fenil alquinos (por ejemplo, fenil alquilo de C2-C4) . Grupos arilo heterociclicos incluyen sustituyentes derivados de furano, imidazol, pirro.l, piridina, etc. Los sustituyentes de anillo de arilo fusionados incluyen, por ejemplo, naftaleno, coumarina y purina.
Los fluidos de polisiloxano de; alto índice de refracción pueden tener un grado de sustituyentes que contienen arilo de por' lo menos aproximadamente 15% en peso en un aspecto, por lo menos aproximadamente 20% en peso en otro aspecto, por lo menos aproximadamente 25% en peso en una un aspecto adicional, por lo menos aproximadamente 35% en peso en todavía en un aspecto adicional, y por lo menos aproximadamente 50% en peso en un aspecto adicional, en base al peso del fluido de polisiloxano . Típicamente, el grado de sustitución de arilo será menor que aproximadamente 90% en peso, más típicamente menor que aproximadamente 85% en peso, y generalmente puede variar de aproximadamente 55% a aproximadamente 80% en peso del fluido de polisiloxano.
En otro aspecto, los fluidos de polisiloxano de alto índice de refracción tienen una combinación de fenilo o derivados de fenilo sustituidos. Los sustituyentes se pueden seleccionar de alquilo de 1-C4 (por ejemplo, metilo) , hidroxi, y alquilamino de C1-C4.
Cuando se utilizan siliconas de alto índice de refracción (resinas de silicona, ceras, de silicona y siliconas modificadas con fenilo) en las composiciones de la presente invención, opcionalmente se pueden utilizar en solución con un agente de dispersión, tal como una resina de silicona o un surfactante adecuado, para reducir la tensión superficial con una cantidad suficiente : para aumentar la dispersión y de esta manera aumentar la brillantez (subsecuente al secado) del cabello tratado con tales composiciones. Los fluidos de silicona adecuados para uso en las composiciones de la presente invención se describen en las patentes de los Estados Unidos Nos. 2,826,551; 3,964,500; 4,364,837, y la Patente Británica No. 849,433, todas las cuales se incorporan en la presente por referencia. Los polisiloxanos de alto índice de refracción y poliaril siloxanos (trimetil pentafenil trisiloxano, disponible bajo el nombre comercial DC PH-1555 HRI ) se ofrecen de Dow Corning Corporation (Midland, MI), Huís America (Piscataway, N.J.) y Momentive Performance Materials Inc. (Albany, N.Y.). Ejemplos de ceras de silicona incluyen SF 1632 (Nombre INCI : Ceteril meticona) y SF1642 (Nombre INCI: Alquil de C30-45 Dimeticona) también disponible de Momentive Performance1 Materials, Inc.
Las resinas de silicona y geles de. resina se pueden incluir como un agente de acondicionamiento de silicona adecuado para el uso de las composiciones de la presente invención. Estas resinas son polisiloxanos reticulados. La reticulación se introduce a través de la incorporación de silanos trifuncionales y tetra-funcionales con silano monofuncionales y/o difuncionales durante , la fabricación de la resina de silicona.
Como es bien entendido en la técnica, el grado de reticulación que se requiere con el fin de; dar por resultado una resina de silicona variará de acuerdo con las unidades de silano especificas incorporadas en la resina de silicona. En general, los materiales de silicona que; tienen un nivel suficiente de unidades de monómeros de siloxano trifuncionales y tetra-funcionales (y por- consiguiente, un nivel suficiente de reticulación) tal que forman una película rígida o dura se consideran que son resinas de silicona. La relación de átomos de oxígeno a átomos de silicio es indicativa del nivel de reticulación en un material de silicona particular. Los materiales de silicona, que tienen por lo menos aproximadamente 1.1 átomos dé oxigeno por átomo de silicio, generalmente serán resinas de silicona en la presente. En un aspecto, la relación de átomos de oxigeno: silicio es por lo menos aproximadamente 1.2:1.0. Los silanos utilizados en la fabricación de resinas de silicona incluyen monometil-, dimetil-, trimetil-, monofenil-, difenil-, metilfenil-, monoyinil- y metilvinil-clorosilanos, y teraclorosilano, con los silanos sustituidos con metilo que son. más comúnmente utilizados. En un aspecto, las resinas de silicona adecuadas son SS4230 (Nombre INCI : Ciclopetasiloxano (y) Trimetilsiloxisilicato) y SS4267 (Nombre¦ INCI : dimeticona (y) Trimetilsiloxisilicato) disponible de Momentive Performance Materials, Inc. Los geles de resina de silicona adecuados incluyen RG100 (Nombre INCI: Ciclopetasiloxano (y) dimeticona/vinilfrimetosiloxilicato polímero cruzado) de acker Chemical Corporation.
Los materiales de silicona y resinas de silicona se pueden identificar de acuerdo con un sistema de nomenclatura abreviada conocido para aquellos de habilidad ordinaria en la técnica como nomenclatura "MDTQ". Bajo; este sistema de nombramiento, la silicona se describe de acuerdo con la presencia de varias unidades de monómeros de siloxano que constituyen la silicona. Brevemente, el símbolo M denota la unidad monofuncional (CH3) 3SÍO0. 5 ; D denota la unidad difuncional (CH3)2SiO; T denota la unidad trifuncional (CH3)SiOi. 5 , y Q denota la unidad cuadra-o tetra-funcional Si02. Los primarios de los símbolos unitarios (por ejemplo, M' , D' , ?" , y Q' ) denotan sustituyentes diferentes de metilo, y deben ser específicamente definidos para cada ocurrencia. Los sustituyentes alternos típicos incluyen grupos tales como vinilo, fenilos, aminas, hidroxilos, etc. Las relaciones molares de las diversas unidades, ya sea en términos de subíndices al símbolo que indica el número total de cada tipo de unidad en la silicona (o un promedio de los mismos) o como relaciones específicamente indicadas en combinación con el peso molecular completan la descripción del material de silicona bajo el sistema MDTQ. Las cantidades molares relativas más altas de T, Q, T' y/o Q'a D, D' , M y/o M' en una resina de silicona es indicativa de niveles más altos de reticulación. Como se discutió anteriormente, sin embargo, el nivel total de reticulación también puede ser indicado por la relación de oxígeno a silicio.
Las resinas de silicona ejemplares para el uso en las composiciones de la presente invención incluyen, pero no están limitadas a resinas MQ, MT, MTQ, MDT y MDTQ. En un aspecto, el metilo es el sustituyente : de la resina de silicona. En otro aspecto, la resina de silicona se selecciona de una resina MQ, en donde la relación M:Q es de aproximadamente 0 . 5 : 1 . 0 a aproximadamente 1 . 5:1.0 y el peso molecular promedio de la resina de .silicona es de aproximadamente 1000 a aproximadamente 10 , 0j00 daltons.
Cuando se emplean con fluidos de silicona no volátiles que tienen un índice de refracción por abajo de 1 . 46 , la relación en peso del fluido de silicona no volátil al componente de resina de silicona, varía de aproximadamente 4 : 1 a aproximadamente 400 : 1 , en un aspecto, de aproximadamente 9 : 1 a aproximadamente 200 : 1 en otro aspecto, de aproximadamente 19 : 1 a aproximadamente Í 00 : 1 en un aspecto adicional, particularmente cuando el componente de fluido de silicona es un fluido de polidimetilsiloxano o una mezcla de un fluido de polidimetilsiloxano y goma de polidimetilsiloxano como es descrito en lo anterior. Hasta ahora la resina de silicona forma una parte de la misma fase de las composiciones de la misma como el fluido de silicona, es decir, el activo de acondicionamiento, la suma del fluido y la resina debe ser incluido en la determinación del nivel de agente de acondicionamiento de silicona en la composición.
Las siliconas volátiles descritas en lo anterior incluyen polidimetilsiloxanos cíclicos y lineales, y los similares. Como es descrito previamente én la fórmula para polisiloxanos cíclicos (ciclometiconas ) típicamente contienen aproximadamente 3 a aproximadamente 7 átomos de silicio, alternando con átomos de oxígeno, en una estructura de anillo cíclica. Sin embargo, cada sustituyentei R20 y la unidad repetición, k en la fórmula se selecciona de modo que el compuesto es no volátil. Típicamente, el sustituyente R20 es sustituido con dos grupos alquilo (por ejemplo, grupos metilo) . Las siliconas volátiles lineales son fluidos de silicona, como es descrito en lo anterior, que tienen viscosidades de no más de aproximadamente 25 mPa's. "Volátil" significa que la silicona tiene una presión de vapor medible, o una presión de vapor de por lo menos 2 mm de Hg a 20°C. Las siliconas no volátiles tienen una presión de vapor de menor que 2 mm de Hg a 20°C. Una descripción de siliconas volátiles cíclicas y lineales se encuentra en Todd and Byers, "Volatile Silicone Fluids for Cosmetics" Cosmetics and Toiletries, Vol. 91 (1) , ' pp' 27-32 (1976), y en Kasprzak, "Volatile Silicones", Soap/Cosmetics/Chemical Specialities, pp 40-43 (Diciembre de 1986), cada una incorporada en la presente por referencia.
Las ciclometiconas volátiles ejemplares son D4 ciclometicona (octametilciclotetrasiloxano ciclometicona (decametilciclopenfasiloxano) , D6 ciclometicona (dodecametilciclohexasiloxano) y mezclas de las mismas (por ejemplo, D4/D5 y D5/D6) . Las ciclometiconas volátiles y mezclas de ciclometicona son comercialmente disponibles de Momentive Performance Materials Inc como' SF1202, SF 1214, SF1256 y SF1258, Dow Corning, Midland, MI bajo las designaciones de producto de fluido de ciclometicona Xiameter® PMX-0244, PMX-245, PMX-246, PMX-345, y el fluido Dow Corning® 1401. Mezclas de ciclometiponas volátiles y dimeticonas lineales volátiles también se contemplan dentro del alcance de la invención.
Las dimeticonas lineales volátiles ejemplares incluyen hexametildisiloxano, octametiltrisiloxano, decametiltetrasiloxano, dodecametilpentasiloxano y mezclas de los mismos. Las dimeticonas lineales volátiles y mezclas de dimeticona son comercialmente disponibles de Dow Corning como fluidos de silicona P X-200 Xiameter® (por ejemplo, designaciones de producto 0.65 CS, 1 CS, 1.5 CS, y 2 CS) y el fluido de silicona PMX 2-1184 Xiameter®.
Las siliconas emulsionadas también son adecuadas para el uso de las composiciones de la invención. En un aspecto, las siliconas emulsionadas adecuadas son emulsiones de dimeticona con por lo menos un emulsificante seleccionado de polímero no iónico, aniónico, anfóterico, surfactante catiónico y/o polímero catiónico y mezclas de los mismos. En un aspecto, las emulsiones de silicona ; útiles tienen un tamaño de partícula de silicona promedio en la composición de menor que 30 pm, menor que 20 pm en otro aspecto, y menor que 10 pm en un aspecto adicional. En otro aspecto de la invención, el tamaño de partícula de silicona promedio de la silicona emulsionada en la composición es ;menor que 2 pm, y en otro varía de 0.01 a 1 pm. Las emulsiones de silicona que tienen un tamaño de partícula de silicona promedio de <0.15 µta son generalmente llamadas micro-emulsiones. El tamaño de partícula se puede medir por medio dé una técnica de dispersión de luz de láser, utilizando un 2600D Partióle Sizer de Malvem Instruments. Las emulsiones de silicona adecuadas para el uso en la invención también son comercialmente disponibles en una forma pre-emulsificada . Ejemplos de emulsiones comercialmente , disponibles preformadas adecuadas incluyen las emulsiones ME -1664, 2-1352, MEM-1764, MEM-1784, HMW 2220, 2-1865, MEM-Í310, EM-1491 y 5-7137 de Dow Corning®. Estas son emulsiones/microemulsiones de dimeticonol. Las emulsiones preformadas de silicona funcional de amino también son disponibles de proveedores de aceites de aceite de silicona tal como Dow Corning (CE-8170, 5-7113, 2-8194, 949 y CE 8401) y Momentive Performance Materials. Particularmente adecuadas son las emulsiones de aceites de silicona funcionales de amino con surfactante no iónico y/o catiónico. Ejemplos incluyen la emulsión catiónica Dow Corning® 939 emulsión catiónica, 949, microemulsión catiónica 2-8194 y emulsión catiónica 2-8299 y emulsión no iónica 2-8177, así como SM2115 y SME253, microemulsiones no iónicas suministradas por Momentive Performance Materials. Mezclas de cualquiera de los tipos anteriores de silicona también se pueden utilizar. Otros ejemplos de siliconas funcionales de amino son los aceites de aminosilicona . Los aceites de aminosilicona comercialmente disponibles adecuados Dow Corning® Q2-8166, Q2-8220 y 2-8566; y SF 1708, ( omentive Performance Materials) . ' Otros aceites de silicona adecuados incluyen los copolioles de dimeticona, que son copolimeros lineales o ramificados de dimetilsiloxano (dimeticona) modificados con unidades de óxido de alquileno. Las unidades de óxido de alquileno se pueden arreglar como copolimeros aleatorios o de bloque. Una clase generalmente útil de polioles de dimeticona son copolimeros de bloque que tienen bloques terminales y/o pendientes de polidimetilsiloxano y bloques de óxido de polialquileno, tales como bloques de óxido de polietileno, óxido de polipropileno o ambos. Los copolioles de dimeticona pueden ser solubles en agua o insolubles dependiendo de la cantidad de óxido de polialquileno presente en el polímero dimeticona y puede ser de carácter aniónico, catiónico o no iónico.
Las siliconas solubles en agua o dispersables en agua también se pueden utilizar en las composiciones de la invención. Tales siliconas solubles en agua contienen funcionalidad aniónica adecuada, funcionalidad catiónica y/o funcionalidad no iónica para volver la silicona soluble en agua o dispersable en agua. En un aspecto, las siliconas solubles en agua contienen una cadena principal de polisiloxano a la cual se injerta por lo menos una porción aniónica. La porción aniónica se puede injiertar a un extremo terminal de la cadena principal de polisiloxano, o ser injertado como un grupo lateral pendiente, o ambos. Por grupo aniónico se proponen cualquier porción de hidrocarburo que contiene por lo menos un grupo aniónico jo por lo menos un grupo que puede ser ionizado a un grupo aniónico después de la neutralización por una base. Como se discutió previamente, la cantidad de los grupos hidrocarburos de carácter aniónico que se injertan sobre la cadena de silicona se eligen de modo que el derivado de silicona correspondiente en soluble en agua o dispersable en agua después de la neutralización de los grupos ionizables con una base. Los derivados de silicona aniónicos se pueden seleccionar de productos comerciales existentes o se pueden sintetizar pori cualquier medio conocido en la técnica. Las siliconas no iónicas contienen unidades terminales de óxido de alquileno y/o de cadena lateral pendiente (por ejemplo, los copolioles de dimeticona discutido en lo anterior) . Otro ejemplo de siliconas no iónicas es los poliglucósidos de silicona de Wacker (por ejemplo, Wacker-Belsil® SPG 128 VP, SPG 130 VP, y VSR 100 VP) .
Las siliconas con grupos aniónicos se pueden sintetizar mediante la reacción entre (i) un polisiloxano que contiene un hidrógeno silinico y (ii) un compuesto que contiene insaturación olefinica que también contiene un grupo funcional aniónico. Ejemplar de tal reacción es la reacción de hidrosililación entre poli (dimetilsiloxanos ) que contiene un grupo (s) Si-H y una olefina, CH2=CHR27. En donde R21 representa una porción que contiene un grupo aniónico. La olefina puede ser monomérica, oligomérica o polimérica. Los compuestos de polisiloxano que contienen un grupo (s) tio(-SH) reactivo pendiente también son adecuados para injertar un compuesto que contiene grupo aniónico insaturado a la cadena principal de poli ( siloxano) . .
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, los monómeros aniónicos que contienen insaturación etilénica se utilizan solos o en combinación y se seleccionan de ácidos carboxilicos insaturados lineales o ramificados. Ácidos carboxilicos insaturados ejemplares son ácido acrilico, ácido metacrilico, ácido maleico, anhídrido maleico, ácido itacónico, ácido fumárico y ácido crotóníco. Los monómeros opcionalmente pueden estar parcial o completamente neutralizados mediante base para formar una sal de metal alcalino, metal alcalinotérreo y de amonio. Las bases adecuadas incluyen pero no están limitadas a los hidróxidos de metal alcalino, metal alcalinotérreo (por ejemplo, sodio, potasio, litio, magnesio, calcio) y de amonio. Será observado que, de manera similar, los segmentos de injerto Oligomérico y polimérico formados de los monómeros anteriores pueden ser post-neutralizado con una base (hidróxido de sodio, amoníaco acuoso, etc.) para formar una sal. Ejemplos de tales derivados de silicona que son adecuados para uso en la presente invención se describen en la Solicitud de Patente Europea No. EP 0 582 152 y la Publicación de Solicitud de Patente Internacional No. 93/23009. Una ¡clase ejemplar de i polímeros de silicona son los polisiloxanos que contienen unidades de repetición representadas por la siguiente estructura : en donde G1 representa hidrógeno, alquilo de Ci-Cio y radical fenilo; G2 representa alquileno de Ci-Cio; G3 representa un residuo polimérico aniónico obtenido de la polimerización de por lo menos un monómero aniónico que contiene insaturación etilénica; j es 0 o 1, t es un número entero que varía de 1 a 50, y u es un número entero de 10 a 350. En una modalidad de la invención, G1 es metilo; j es 1, y G2 es un radical propileno; G3 representa un radical polimérico obtenido de la polimerización de por lo menos un monómero insaturado que contiene un grupo de ácido carboxílico (por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido maleico o ácido aconítico y los similares) .
En un aspecto, el contenido de ¡grupos carboxilato en el polímero final varía de 1 mol de carboxilato por 200 g de polímero a 1 mol de carboxilato por 5000 g de polímero. En un aspecto, el peso molecular promedio en número del polímero de silicona varía de aproximadamente 10,000 a aproximadamente 1,000,000 de daltons y de 10,000 a 100,000 daltons, en otro aspecto. Los monómeros insaturados ejemplares que contienen grupos de ácido carboxílico son ácido ; acrílico y ácido metacrílico, Además, al grupo de ácido carboxílico que contiene monómeros, ésteres alquílicos de C1-C20 de ácido acrílico y ácido metacrílico se pueden copolimerizar en la cadena principal polimérica. Los ésteres ejemplares incluyen pero no están limitados a los ésteres etílicos y butílicos de ácido acrílico y metacrílico. Un polímero de silicona-acrilato comercialmente disponible es comercializado por la Compañía 3 bajo la marca comercial Silicones "Plus" Polymer 9857C (VS80 Dry) . Estos polímeros contienen una cadena principal de polimetilsiloxano (PDMS) sobre la cual se injerta (a través de un grupo tiopropileno) unidades de repetición aleatorios de ácido poli (met ) acrílico y el éster butílico de poli (met) acrilato . Estos productos se pueden obtener convencionalmente mediante la cópolimerización de radicales entre polidimetilsiloxano funcionalizado con tio propilo y una mezcla de monómeros que comprenden ácido (met ) acrílico y/o (met ) acrilato de butilo.
En otro aspecto, el copoliol de silicona soluble en agua útil en la práctica de la presente invención son carboxilatos de copoliol de silicona representados por la fórmula : en donde .R28 y R29 se seleccionan independientemente de alquilo de C1-C30, arilo de C6-Ci4, aralquilo de C7-Ci5, alcarilo de C1-C15, o un grupo alquenilo de 1 a 40 carbonos, hidroxilo, -G' o - (CH2) 30 (EO) a (PO) b (EO) C-G, con la condición de que tanto R como R no sean metilo; R se selecciona de alquilo de C1-C5 o fenilo; en esta fórmula a, b y c son números enteros que varían independientemente de 0 a 100; EO es óxido de etileno, -(CH2CH20)-; PO es óxido de propileno, - (CH2CH (CH3) O) -; en esta fórmula o es un número entero que varía de 1 a 200, p es un número entero que varía de 0 a 200 y q es un número entero que varía de i 0 a 1000; R31 es hidrógeno, alquilo de C1-C30, arilo, aralquilo de C -Ci5, alcarilo de C7-C15, o grupo alquenilo de l:a 40 carbonos o -C(0)-X en donde X es alquilo de C1-C30 arilo de Ce-Cu, aralquilo de C7-C15, alcarilo de C 1-C15 o un, grupo alquenilo de 1 a 40 carbono, o una mezcla de los mismos, y G' se selecciona independientemente de una porción representada por la fórmula: en donde R33 es un grupo divalente seleccionado de alquileno de 1 a 40 carbonos, un grupo insaturado que contiene de 2 a 5 átomos de carbono, o un grupo arileno de 6 a 12 átomos de carbono; donde M es un catión seleccionado de Na, K, Li, NH4 o una amina que contiene por lo menos uni alquilo de C1-C10 , arilo de C6-C14 (por ejemplo, fenilo, naftilo) , alquenilo de C2 -C10 , idroxialquilo de C1 -C10 , arilalquilo de C7-C24 o grupos alcarilo de C7-C24. Los radicales R33 representativos son: -CH2CH2 - , -CH=CH-, -CH=CHCH2- y fenileno.
En otra modalidad, las siliconas solubles en agua útiles en la práctica de la presente invención se pueden representar como un CQpoliol de silicona aniónico representado por la fórmula: en donde R 34 es metilo o hidroxilo; . R 35 se selecciona del alquilo de Ci-C8 o fenilo, R 36 representa el radical (CH2) 30 (EO) x (?0)? (EO) 2-S03"M+; donde M es un catión seleccionado de Na, K, Li, o NH4; en esta fórmula x, y y z son números enteros que varían independientemente de 0 a 100; R37 representa el radical - (CH2) 30 (EO) x (PO) ?;(??) 2-H; en esta fórmula a y c independientemente representan números enteros que varían de 0 a 50, y b es un número entero que varía de 1 a 50/ EO es óxido de etileno, por ejemplo, - (CH2CH20) - ; PO es l óxido de propileno, por ejemplo, - (CH2CH (CH3) O) - . todavía otra modalidad, las siliconas solubles en agua útiles en la práctica de la presente invención se puede representar como un copoliol de silicona aniónico representado por la fórmula: en la que R38 y R39 independientemente son -CH3 o un radical representado por: -(CH2)30(EO)a(PO)b(EO)c-C(0)-R41-C(0)OH, sometida a la condición de que tanto R33 como R39 no sean -CH3 al mismo tiempo, R41 se selecciona de radical divalente -CH2CH2, CH=CH-, y fenileno; R40 se selecciona de alquilo de C1-C5 o fenilo; en esta fórmula a, b y c son números enteros independientemente que varían de 0 a 20; EO es un residuo de óxido de etileno, por ejemplo, - (CH2CH2O) - ; PO es un residuo de óxido de propileno, por ejemplo, - (CH2GH (CH3) O) -, en esta fórmula o es un número entero que varía de 1 a 200 y q es un número entero que varía de 0 a 500. ¡ Otras siliconas solubles en agua útiles en la invención son polímeros de copoliol de silicona cuaternizados . Estos polímeros tienen un grupo funcional de nitrógeno cuaternario pendiente presente y se representan por la fórmula: ' en donde R42 representa un sustituyente cuaternario -N+R45R46R47 CA", en donde R45 y R46 y R47, independientemente, se seleccionan de hidrógeno y . alquilo de Ci-C24 lineal y ramificado y CA~ representa un anión contrario adecuado para equilibrar la carga catiónica sobre el átomo de nitrógeno, R43 se selecciona de alquilo de C1-C10 y fenilo; R44 es (CH2) 3O (EO) X (??)? (EO) Z-H, donde EO es un residuo de óxido de etileno, por ejemplo, - (CH2CH20) -; PO es un residuo de óxido de propileno, por ejemplo, - (CH2CH (CH3) 0) -, en esta fórmula a es un número entero de 0 a 200, b es un numero entero de 0 a 200, y c es un número entero de 1 a 200; en esta fórmula x y y z son números enteros y se seleccionan independientemente de 0 a 20. En otro aspecto, el anión contrario CA" representa un anión seleccionado de cloruro, bromuro, yoduro, sulfato, metilsulfato, sulfonato, nitrato, fosfato y acetato.
Otras siliconas solubles en agua adecuadas son los copolioles de silicona sustituidos con amina representados por la fórmula: en donde R48 se selecciona de -NH(CH2)nNH2 o -(CH2)nNH2; en esta fórmula n es un número entero de 2 a 6, y x, es n es número entero de 0 a 20; donde EO es un residuo de óxido de etileno, por ejemplo, -(CH2CH20)-; PO es un residuo de óxido de propileno, por ejemplo, - (CH2CH (CH3) O) en esta fórmula, a es un número entero de 0 a 200, b es un número entero de 0 a 200 y c es un número entero de 1 a 200 ; en ésta fórmula x, y y z son números enteros y se seleccionan independientemente de 0 a 20 .
Todavía otras siliconas solubles agua se pueden seleccionar de copolioles de silicona no iónicos (copolioles de dimeticona) representados por la fórmula: en donde R49, independientemente, representa un radical seleccionado de alquilo de C1-C30, arilo de ¡Ce-Cu, y alquenilo de C2-C20; R50 representa un radical seleccionado de alquilo de C1-C30, arilo de C6-C14 y alquenilo de C2-C2o; EO es un residuo de óxido de etileno, por ejemplo, - (CH2CH20) -; PO es un residuo de óxido de propileno, por ejemplo, - (CH2CH (CH3) O) -, en esta fórmula a, b, y e son, independientemente, 0 a 100 , en esta fórmula x es 0 a 200 , y y es 1 a 20¡0 .
En otra modalidad, las siliconas solubles en agua se pueden seleccionar de copolioles de silicona no iónicos representados por la fórmula: en donde R51 y R52, independientemente, representan un radical seleccionado de alquilo de Ci-C30, arilo de C6-Ci4, y alquinilo de C2-C20? EO es un residuo de óxido de etileno, por ejemplo, - (CH2CH20) -; PO es un residuo de óxido de propileno, por ejemplo, - (CH2CH (CH3) O) -; en esta fórmula a, b, y c son independientemente 0 a 100, y en esta fórmula n es 0 a 200.
En las fórmulas expuestas en lo anterior, los residuos EO y PO se pueden arreglar en secuencias aleatorias, no aleatorias o en bloques.
Las siliconas solubles en agua se describen en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,136,063 y 5,180,843, las descripciones de las cuales se incorporan en la presente por referencia. Tales siliconas son comercialmente disponibles bajo los nombres comerciales Silsoft® y Silwe® de Momentive Performance Materials. Las designaciones de productos especificas incluyen, pero no están limitadas, a las designaciones de productos Silsoft 43|0, 440, 475, 805, 810, 840, 870, 875, 880, 895, 900 y 91:0; designación de productos Silwet L-7604. Otros productos comercialmente disponibles incluyen Dow Corning® 5103 y 5329; designaciones de productos Abil® B 88183, B 8843, Evohik Goidschmidt , y copolioles de dimeticona SilSens™, tal como Copoliol-1 Silsense y el Copoliol-7 SilSense, disponible de Lubrizol Advanced Materials, Inc, Cleveland, OH. 1 La concentración de los agentes de silicona descritos en lo anterior puede variar de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 10%, en peso de la composición en la cual se incluye. En otro aspecto, la cantidad de agente de silicona varia de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 8%, de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 5% en todavía otro aspecto, y de aproximadamente 0.2% a aproximadamente 3% en peso en un aspecto adicional, todo en base al peso total de la composición.
Ceras, Aceites, Ácidos Grasos y Alcoholes Naturales y Sintéticos En un aspecto, las ceras, aceites, ácidos grasos, alcoholes grasos, naturales y sintéticos así como sus derivados son útiles en las composiciones de la presente invención como un agente benéfico, y puede ser útil, por ejemplo, como acondicionadores, emolientes; y humectantes para el cabello y la piel.
Los agentes de cera naturales y, sintéticos que se pueden emplear adecuadamente en las composiciones de la invención, incluyen, pero no están limitados a, cera de carnauba, cera de carnauba hidrolizada, cera ácida de carnauba, cera de carnauba etoxilada (por ejemplo, cera de carnauba PEG-12),. cera de candelila, cera de candelila hidrolizada, cera de ricino hidrogenada, pera de baya, cera alfa, cera de parafina, cera ozoquerita, cera de oliva, cera de ouricury, cera de núcleo de palma, cera de arroz, cera de jojoba hidrogenada, cera de abejas, cera de abejas i modificada, por ejemplo, cera de abejas oxidada, cera de abejas etoxilada (por ejemplo, cera de abeja PEG-6, cera de abejas PEG-8, cera de abejas PEG-12, cera de abejas PEG-20) , ésteres de cera de abeja de copoliol de dimeticona y éster de cera de abejas de dimeticonol (por ejemplo ésteres de cera de abejas de Bis-Hidroxietoxipropil Dimeticona, cera de abeja de Dimeticona PEG-8 y cera de abejas de Dimeticonol disponible de Lubrizol Advanced Materiales, inc. bajo la marca comercial Ultrabee®) , cera de cerabelina, ceras marinas, lanolina y derivados de los mismos, y ceras de polioléfina, por ejemplo, cera de polietileno y mezclas de los mismos.
La lanolina y derivados de lanolina se seleccionan de lanolina, cera de lanolina, aceite de lanolina, alcoholes de lanolina, ácidos grasos de lanolina, ésteres de ácidos grasos de lanolina tales como los ésteres isopropilicos de ácido graso de lanolina (por ejemplo, lanolatos de isopropilo) , lanolina alcoxilada, alcoholes de lanolina acetilado y combinaciones de los mismos. La lanolina y los derivados de lanolina son comercialmente disponibles de Lubrizol Advanced Materials, Inc. bajo los nombres comerciales Lanolin LP 108 USP, Lanolin USP AAA, Acetulan™, Ceralan™, Lanocerin™, Lanogel™ (designaciones de productos 21 y 41), Lanogene™, Modulan™, Ohian™, Solulan™ (designaciones de producto, 16, 75, L-575, 98 y C-24) y Vilvanolin™ (designaciones de producto C, CAB, L-101 y P) .
Los agentes aceitosos adecuados para uso en las composiciones de la presente invención incluyen, pero no están limitados a, aceites de hidrocarburo, que tienen por lo menos aproximadamente 10 átomos de carbono, tales como hidrocarburos cíclicos, hidrocarburos alifáticos de cadena recta (saturados o insaturados) , hidrocarburos alifáticos de cadena ramificada (saturados o insaturados) , incluyendo polímeros y mezclas de los mismos. Los aceites de hidrocarburo de cadena recta típicamente contienen aproximadamente 12 a 19 átomos de carbono. Los aceites de hidrocarburo de cadena ramificada, incluyendo polímeros de hidrocarburo, típicamente contendrán más de 19 átomos de carbono. Ejemplos no limitantes específicos de estos aceites de hidrocarburo incluyen aceite de parafina, aceite mineral, petrolatos, dodecano saturado e insaturado, tridecano saturado e insaturado, tetradecano saturado e insaturado, pentadecano saturado e insaturado, hexadecano saturado e insaturado, polideceno y mezclas de los mismos. Los isómeros de cadena ramificada de estos compuestos, así como hidrocarburos de longitud de cadena más larga, también se puede utilizar, ejemplos incluyen alcanos saturados o insaturados, altamente ramificados, tales ¡ como los isómeros sustituido con permetilo, por ejemplo, los isómeros sustituidos con permetilo de hexadecano y eicosano, tal como 2, 2, 4 , 4 , 6, 6, 8 , 8-octametil-10-metilundecano y 2,2,4,4,6,6-bexametil-8-metilnonano, disponible de Permethyl Corporation. Polímeros de hidrocarburos tales como polibuteno y polideceno.
Los aceites minerales y petrolatos incluyen cosméticos, grados USP y NF y son comercialmente disponibles de Penreco bajo los nombres comerciales Drakeol® y Penreco®. El aceite mineral incluye hexadecano y aceite de parafina.
Los aceites de poliolefina líquidos pueden ser útiles en las composiciones de la presente invención. Los agentes de poliolefina líquidos son típicamente poli-a-olefinas que se han hidrogenado. Las poliolefinas para uso en la presente se pueden preparar mediante la polimerización de monómeros olefínicos de C4 a aproximadamente Ci4. Ejemplos no limitantes de monómeros olefínicos para uso en la preparación de los líquidos de poliolefina en la presente incluyen etileno, propileno, 1-buteno, 1-penteno, l^hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1-tetradeceno y 1-hexadeceno, isómeros ramificados tales como isobutileno, 4-metil-l-penteno, y mezclas de los mismos. En un aspecto, una poliolefina hidrogenada adecuada es el copolímero j de isobutileno y buteno. Un material comercialmente disponible de este tipo es Panalane® L-14E (Nombre INCI: Poliisobuteno Hidrogenado) comercializado por Lipo Chemicals Inc, Patterson, N.J.
Los aceites fluorados y perfluorados también se contemplan dentro del alcance de la presente invención. Los aceites fluorados incluyen perfluoropoliéteres descritos en la Patente Europea No EP 0 486 135 y los compuestos de fluorohidrocarburo descritos en la Publicación de Solicitud de Patente Internacional No 93/11103. Los: aceites fluorados también puede ser florocarbonos tal como fluoraminas, por ejemplo, perfluorotributilamina, hidrocarburos fluorados, tal como perfluorodecabidronaftaleno, fluoroésteres y fluoroéteres . ! Los aceites naturales que son útiles en la práctica de la invención incluyen, pero no están limitados, a aceite de cacahuate, ajonjolí, aguacate, coco, manteca de cacao, cañóla, babasú, almendra, maíz, semilla de uva, semilla de algodón, semilla de ajonjolí, nuez, ricino, oliva, jojoba, palma, núcleo de palma, soja, germen de trigo, linaza, cártamo, nuez, semilla de girasol, eucalipto, lavanda, vetiver, litsea, cubeba, limón, sándalo, romero, manzanilla, ajedrea, mirística, canela, hisopo, alcaravea, naranja, geranio, cade y bergamoto, aceites de pescado, así como glicéridos (mono-, di y triglicéridos) derivados de aceites de plantas, aceites vegetales y grasas animales (por ejemplo, sebo y manteca); y mezclas de los mismos.
Los aceites como agentes benéficos pueden estar en la forma de partículas de organogel (aceite y cera) como es descrito en la patente de los Estados Unidos No. 6,737,394.
Los glicéridos adecuados (mono-, di-, y triglicéridos ) se pueden derivar a través de la esterificación de glicerol, un monoglicérido, o un diglicérido con un ácido (s) graso mediantes técnicas bien 1 conocidas en el arte, o mediante glicerólisis de grasas animales y aceites vegetales en la presencia de una base a temperatura elevada y bajo una atmósfera inerte (Ver RSC Green Chemistry Book Series, The Royal Society of Chemistry, The Future of Glycerol: New Uses Of A Versitile Material, Chapter 7, Mario Pagliaro y Michele Rossi, © 2008) . Los ácidos grasos adecuados para el uso eh la reacción de esterificación incluyen ácidos grasos de C8-C30 saturados e insaturados. ¦ También útiles en las composiciones de la presente invención están los ácidos grasos libres y . sus derivados. Los ácidos grasos adecuados incluyen ácidos grasos de Ce a C30 saturados e insaturados. Los ácidos grasos ejemplares incluyen, pero no están limitados a, ácido caprílico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido palmitoleico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido ricínoleico, ácido vaccénico, ácido linoleico, ácido a-linoleico, ácido ?-linolénico, ácido araquídico, ácido gadoleico, ácido araquidónico, EPA (ácido 5,8,11,14,17-eicosapentaenoico) , ácido behénico, ácido erúcico, DHA (ácido 4, 7, 10, 13, 16, 19-docosahexaenoico) , ácido lignocérico y mezclas de los mismos.
Los ácidos grasos alcoxilados también son útiles en la presente y se pueden formar al esterificar un ácido graso con un óxido de etileno y/u óxido de propileno o con un éter polimérico pre-formado (por ejemplo, polietilenglicol o polipropilenglicol) . El producto es un éster de óxido de polietileno, éster de óxido de polipropileno, o un éster de óxido de polietileno/polipropileno del ácido graso respectivo. En un aspecto, un ácido graso ¡etoxilado se puede representar por la fórmula: R' -C (O) O (CH2CH20) n-H, en donde R' representa un residuo alifático de un ácido graso y n' representa el número de unidades de óxido de etileno. En otro aspecto, n' es un número entero que :varía de ser de aproximadamente 2 a aproximadamente 50, de aproximadamente 3 a aproximadamente 25 en otro aspecto, y dé aproximadamente 3 a aproximadamente 10 en un aspecto adicional. En todavía otro aspecto de la invención, R' se deriva de un ácido graso saturado o insaturado que contiene de 8 a 30 átomos de carbono. En otro aspecto, se pueden formar diésteres al hacer reaccionar dos moles del ácido graso : con un mol de polietileno o polipropilenglicol . Los diésteres se pueden representar por la fórmula: R' -C (O) O (CH2CH20) n- (O) CR' en donde R' y n' son como se definen inmediatamente jen lo anterior.
Los ácidos grasos alcoxilados ejemplares incluyen, pero no están limitados a, etoxilato de ácido . cáprico, etoxilato de ácido láurico, etoxilato de ácido misrístico, etoxilato de ácido esteárico, etoxilato de ácido oleico, etoxilatoO de ácido graso de coso y los similares, en donde el número de unidades de óxido de etileno en cada uno de los etoxilatos anteriores puede variar de 2 y más alto en un aspecto, y de 2 a aproximadamente 50 en otro aspecto. Ejemplos más específicos de ácidos grasos etoxilatos son estearato de PEG-8 (él 8 que significa el ¡número de unidades de óxido de etileno de repetición) , distearato de PEG-8, oleato de PEG-8, behenato de PEG-8, caprato de PEG-8, caprilato de PEG-8, cocoatos de PEG (PEG sin una designación del número significa que el número de unidades de óxido de etileno varía de 2 a 50) , dicocoato de PEG-15, diisononanoato de PEG-2, diisostearato de PEG-8, dilauratos de PEG, dioleatos de PEG, distearatos de PEG, ditalatos de PEG, isostearatos de PEG, ácidos de jojoba de PEG, lauratos de PEG, linolenatos de PEG, miristatos de PEG, oleatos de PEG, palmitatos de PEG, ricinoleatos de PEG, estearatos de PEG, talatos de PEG y los similares.
Otros derivados de ácido graso que se puede emplear adecuadamente en las composiciones de la invención es un. éster de ácido graso. Los ácidos grasos se pueden esterificar mediante alcoholes en la presencia de un¡ catalizador ácido adecuado para dar un éster de ácido graso deseado. En un aspecto, cualquiera de los ácidos grasos de Q a C30 saturados e insaturados descritos en lo anterior se pueden esterificar mediante un alcohol de Ci a C22 saturado o insaturado para dar el éster de ácido graso respectivo. En otro aspecto, los ésteres de ácido graso de cadena más larga se pueden derivar de la esterificación de los ácidos grasos mencionados en lo anterior mediante un alcohol graso de C8 a C30 saturado o insaturado y se puede representar por la fórmula: R"C(0)0R" en donde R" independientemente representa un grupo alquilo saturado e insaturado, lineal y ramificado que contiene de 1 a 24 átomos de carbono. Los alcoholes grasos adecuados incluyen los alcoholes grasos que se describen enseguida.
Los ésteres de ácido graso ejemplares incluyen, pero no están limitados a, laurato de metilo, laurato de hexilo, laurato de isohexilo, oleto de decilo, cocoato de metilo, estearato de isopropilo, isostearato de isopropilo, estearato de butilo, estearato de decilo, estearato de octilo, estearato de cetilo, estearato de estearilo, estearato de oleilo, miristato de miristilo, estearoil estearato de octildodecilo, octilhidroxiestearato, miristato de isopropilo, miristato de oleilo, palmitato de isopropilo, i palmitato de etil hexilo, palmitato de cetilo, oleato de decilo, oleato de isodecilo, oleato de oleilo, neopentanoato de isodecilo, sebacato de diisopropilo, lactato de isostearilo, lactato de laurilo, octanoato de cetearilo y mezclas de los mismos.
Todavía otros ásteres grasos adecuados para uso en las composiciones de la presente invención son los ésteres mono-, di- y tri-alquílico y de ácidos carboxilicos, tales como ésteres de ácidos monocarboxilicos de C2 a Ce, ácidos dicarboxílicos de C4 a Cío, ácidos tricarboxílicos de C6 a Ci0 (por ejemplo ésteres de Ci a C22 de ácido acético, ácido láctico, ácido \ succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido cítrico, ácido trimelítico, ácido trimésico y ácido 1, 3, 5-pentano . tricarboxílico) . Ejemplos no limitantes específicos de ésteres mono-, di- y tri-alquílieos y alquenílicos de ácidos carboxilicos incluyen acetato de laurilo, propionato de cetilo, lactado de laurilo, lactato de miristilo, lactato de cetilo, adipato de diisopropilo, adipato de dihexildecilo, adipato de dioleilo y citrato de tristearilo. ! Otros ésteres grasos adecuados para el uso en las composiciones de la presente invención son aquellos conocidos como ésteres de alcohol polihidrico. Tales ésteres de alcohol polihidrico incluyen ésteres de alquilen'glicol, tal como ésteres de ácido mono- y di-graso de etilenglicol, ésteres de ácido mono- y di-graso de dietilenglicol, ésteres de mono- y di-graso de polietilenglicol, ésteres de ácido de mono- y digraso de propilénglicol, ésteres de ácido mono- y di-graso de polipropilenglicol, y ésteres mono- y di-grasos de sorbitol, en donde la porción de acilo del éster de ácido graso se deriva de un ácido graso de C8 a C22 saturado o insaturado. Estos ésteres pueden ser opcionalmente etoxilados. Los ésteres de ácido graso de alcohol polihídrico representativos incluyen, pero no están limitados a, monoleato de polipropilenglicol, monoestearato de polipropilenglicol, ésteres de ácido mono- y di-graso de glicerilo, ésteres de ácido po-graso de poliglicerol, monoestearato de glicerilo etoxilado, monoestearato de 1 , 3-butilenglicol , distearato de 1, 3-butilenglicoI, éster de ácido graso de polio.xietilenpoliol, ésteres de ácido graso de sorbitán, y ésteres de ácido grasdo de polioxietilen sorbitán.
Otros ésteres de alcohol polihídrico incluyen los ésteres parciales de poligliceroles . Estos: ésteres contienen 2 a 10 unidades de glicerol y se esterifican con 1 a 4 residuos de ácido graso de Ce a C30 saturados o insaturados, lineales o ramificados, opcionalmente hidroxilados . Los ésteres parciales representativos de poligliceroles incluyen, pero no están limitados a, monocaprilato de diglicerol, monocaprato de diglicerol, monolaurato de diglicerol, monocaprilato de triglicerol, monocaprato de triglicerol, !12 monolaurato de triglicerol, monocaprilato de tetraglicerol, monocaprato de tetraglicerol, monolaurato de tetraglicerol, monocaprilato de pentaglicerol, monocaprato de pentaglicerol, monolaurato de pentaglicerol, monocaprilato de hexaglicerol, monocaprato de hexaglicerol, monolaurato de hexaglicerol, monomiristato de hexaglicerol, monoestearato de hexaglicerol, monocaprilato de decaglicerol, monocaprato de decaglicerol, monolaurato de decaglicerol, monomiristato de decaglicerol, monoisostearato de decaglicerol, monoestearato de decaglicerol, monooleato de decaglicerol, monohidroxiestearato de decaglicerol, dicaprilato de decaglicerol, dicaprato de decaglicerol, dilaurato de decaglicerol, dimiristato de decaglicerol, diisostearato de decaglicerol, distearato de decaglicerol, dioleato de decaglicerol, dihidroxiestearato de decaglicerol, tricaprilato de decaglicerol, tricaprato ¡ de decaglicerol, trilaurato de decaglicerol, trimiristato de decaglicerol, triisostearato de decaglicerol, tristearato de decaglicerol, trioleato de decaglicerol, trihidroxistearafto de decaglicerol y mezclas de los mismos.
Los alcoholes grasos adecuados para el uso en las composiciones de la invención incluyen/ pero no están limitados a, los alcoholes grasos de C8-C30 saturados e insaturados. Los alcoholes grasos ejemplares incluyen alcohol caprilico, alcohol pelargónico, alcohol : cáprico, alcohol decilíco, alcohol undecílico, alcohol laurílico, alcohol miristilico, alcohol cetílico, alcohol isocetílico, alcohol estearílico, alcohol isostearílico, alcohol cetearílico, alcohol palmitoleilico, alcohol elaidílicoi, esterol, alcohol oleílico, alcohol linoleílico, alcohol elaidolinoleílico, alcohol linolenílico, alcohol ricinoleílico, alcohol araquidilico, alcohol icocenílico, alcohol behenílico, alcohol erucílico, alcohol lignocerílico, alcohol cerilico, alcohol montanílico, alcohol miricílico, : y mezclas de los mismos. Los alcoholes grasos son ampliamente disponibles y se pueden obtener a través de la hidrogenación de aceites y grasas vegetales y animales esterificados .
Los compuestos de alcohol graso alcoxilados son éteres formados de la reacción de un alcohol graso con un óxido de alquileno, generalmente óxido de etileno u óxido de propileno. Los alcoholes grasos etoxilados adecuados son aductos de alcoholes grasos y óxido de polietileno. En un aspecto de la invención, los alcoholes grasos etoxilados se pueden presentar por la fórmula R"' - (OCH2CH2) n"-0H, en donde R"' representa el residuo alifático del alcohol graso de origen y n" representa el número de unidades de óxido de etileno. En otro aspecto de la invención, R"' se deriva de un alcohol graso que contiene de 8 a 30 átomos de carbono. En un aspecto, n" es un número entero que varia de 2 a 50, 3 a 25 en otro aspecto, y 3 a 10 en un aspecto adicional. En todavía un aspecto adicional, R"' se deriva de un alcohol graso expuesto inmediatamente en el párrafo anterior. Los alcoholes grasos etoxilados ejemplares son pero no están limitados a etoxilato de alcohol caprilico, etoxilato de alcohol laurilico, etoxilato de alcohol miristilico, etoxilato de alcohol cetilico, etoxilato de alcohol estearilico, etoxilato de alcohol cetearilico, etoxilato de esterol, etoxilado de alcohol oleilico y etoxilato de alcohol behenilico, en donde el número de unidades de óxido de etileno en cada uno de los etoxilatos anteriores puede variar de 2 y más alto en un aspecto, y de 2 a aproximadamente 150 en otro aspecto. Se va a reconocer que los aductos propoxilados de los alcoholes grasos anteriores y los aductos etoxilados/propoxilados mezclados de los alcoholes grasos anteriores también se contemplan dentro del alcance de la invención. Las unidades de óxido de etileno y óxido de propileno de los alcoholes grasos etoxilados/propoxilados se pueden ¡arreglar en orden aleatorio o en forma de bloque.
Los esteróles etoxilados ejemplares incluyen esteróles de aceite vegetal etoxilados j tales como, por ejemplo, esteróles de soja. El grado de etoxilacion es mayor que aproximadamente 5 en un aspecto, y por lo menos aproximadamente 10 en otro aspecto. Los esteróles etoxilados adecuados con Esterol de Soja PEG-10, Esterol de Soja PEG-16 y Esterol de Soja PEG-25.
Ejemplos adicionales de alcoholes etoxilados son, pero no están limitados a, Behenet 5-30 (el 5-30 que significa el intervalo de unidades de óxido de etileno de repetición), Cetearet 2-100, Cetet 1-45, Cetolet 24-25, Colet 10-24, Cocet 3-10, C9-11 Parét 3-8, Cll-15 jParet 5-40, Cll-21 Paret 3-10, C12-13 Paret 3-15, Decet 4-6, Dodoxinol 5-12, Gliceret 7-26, Isocetet 10-30, isodecet 4-6, Isolauret 3-6, isoEstearet 3-50, Lanet 5-75, Lauret 1-40; Nonoxonol 1-120, Nonilnonoxinol 5-150, Octoxinol 3-70, Olet 2-50, PEG 4-350, Estearet 2-100, y Tridecet 2-10.
Ejemplos específicos de alcoholes propoxilados son pero no están limitados a, Éter Cetílico de PPG-10, Éter Cetílico de PPG-20, Éter Cetílico de PPG-28!, Éter Cetílico de PPG-30, Éter Cetílico de PPG-50, Éter de Alcohol de Lanolina de PPG-2, Éter de Alcohol de Lanolina de PPG-5, Éter de Alcohol de Lanolina de PPG-10, Éter de Alcohol de Lanolina de PPG-20, Éter de Alcohol de Lanolina de PPG-30, Éter Laurílico de PPG-4, Éter Laurílico de PPG-7, Éter OIeílico de PPG-10, Éter OIeílico de PPG-20, Éter OIeílico ! de PPG-23, Éter OIeílico de PPG-30, Éter OIeílico de PPG-37, Éter OIeílico de PPG-50, Éter Estearílico de PPG-11, Éter Estearílico de PPG-15, Éter de Lanolina de PPG-2, Éter de Lanolina de PPG-5, Éter de Lanolina de PPG-10, Éter de Lanolina de PPG-20, Éter de Lanolina de PPG-30, y Éter Miristílico de PPG-1.
Ejemplos específicos de alcoholes etoxilados/propoxilados son, pero no están ! limitados a, PPG-1 Behenet-15, PPG-12 Caprilet-18, PPG-2-Cetearet-9, PPG-4-Cetearet-12, PPG-10-Cetearet-20 , PPG-l-Cetet-1, PPG-l-Cetet- 5, PPG-l-Cetet-10, PPG-l-Cetet-20, PPG-2-Cetet-l, PPG-2-Cetet-5, PPG-2-Cetet-10, PPG-2-Cetet-20 , PG-4-Cetet-l, PPG- 4-Cetet-5, PPG-4-Cetet-10, PPG-4-Cetet-20, PPG-5-Cetet-20, PPG-8-Cetet-l, PPG-8-Cetet-2, PPG-8-Cetet-5, PPG-8-Cetet-10 , PPG-8-Cetet-20, PPG-2 C12-13 Paret-8, PPG-2 C12-15 Paret-6, PPG-4 C13-15 Paret-15, PPG-5 C9-15 Par t-6, PPG-6 C9-11 Paret-5, PPG-6 C12-15 Paret-12, PPG-6 C12-18 Paret-11, PPG-3 C12-14 Sec-Paret-7, PPG-4 C12-14 Sec-Paret-5, PPG-5 C12-14 Sec-Paret-7, PPG-5 C12-14 Sec-Paret-9, PPG-l-Decet-6, PPG-2-Decet-3, PPG-2-Decet-5 , PPG-2-Decet-7 , PPG-2-Decet-10, PPG-2-Decet-12, PPG-2-Decet-15, PPG-2-Decet-20;, PPG-2-Decet-30 , PPG-2-Decet-40, PPG-2-Decet-50, PPG-2-Decet-60 , PPG-4-Decet-4, PPG-4-Decet-6, PPG-6-Decet- , PPG-6-Decet-9, PPG-8-Decet- 6, PPG-14-Decet-6, PPG-6-Deciltetradecet-12 , PPG-6-Deciltetradecet-20, PPG-6-Deciltetradecet-30 , PPG-13-Deciltetradecet-24, PPG-20-Deciltetradecet-10, PPG-2-Isodecet-4, PPG-2-Isodecet-6, PPG-2-Isodecet-8 , PPG-2-lsodecet-9, PPG-2-Isodecet-10, PPG-2-Isódecet-12 , PPG-2-Isodecetb-18, PPG-2-Isodecet-25, PPG-4-Isodecet-10, PPG-12-Lanet-50, PPG-2-Lauret-5 , PPG-2-Lauret-8 PPG-2-Lauret-12 , PPG~3-Lauret-8, PPG-3-Lauret-9, PPG-3-Lauret-10, PPG-3-Lauret-12, PPG-4 Lauret-2, PPG-4 Lauret-5, PPG-4 Lauret-7, PPG-4-Lauret-15, PPG-5-Lauret-5 , PPG-6-Lauret-3, PPG-25-Lauret-25, Éter Laurilico de PPG-7, PPG^3-Miret-3, PPG-3-Myret-11, PPG-20-PEG-20 Lanolina' Hidrogenada, PPG-2-PEG-11 Éter de Alcohol Laurilico Hidrogenado, PPG-12-PEG-50 Lanolina, PPG-12-PEG-65 Aceite de Lanolina, PPG-40-PEG-60 Aceite de Lanolina, Éter de Lauril Glicol PPG-l-PEG-9, PPG-3-PEG-6 Éter Oleilico, PPG-23-Estearet-34 , PG-30 Estearet-4, PPG-34-Estearet-3, PPG-38 Estearet-ß, PPG-Í Tridecet-6, PPG-4 Tridecet-6, y PPG-6 Tridecet-8.
Los ásteres Guerbert también son adecuados en las i composiciones de la invención. Los ásteres Guerbert se pueden formar de la esterificación de un ácido carboxilico mono- o polifuncional mediante un alcohol Guerbet.1 Alternativamente, el éster se puede formar al hacer reaccionar un ácido Guerbet con un alcohol mono- o polifuncional . Para una revisión de la química de Guerbet, ver O'Lenick, A.' J., ¡Jr. 2001. Guerbet chemistry. Journal oí Surfactants and Detergents 4:311-315. Los ésteres de Guerbet son comercialmente disponibles de Lubrizol Advanced Materials, Inc. bajo las designaciones de producto G-20, G-36, G-38 y G-66.
Además de los agentes benéficos anteriores, otros agentes benéficos para el cabello y la piel incluyen, alantoína, urea, ácido pirrolidona carboxilico y sus sales, ácido hialurónico y sus sales, ácido sórbico y sus sales, aminoácidos (por ejemplo, lisina, arginina, cistina, guanidina) , alcoholes polihidroxi de C3 a C6 tal como glicerina, propilenglicol, hexilenglicol, . hexanotriol, etoxidiglicol y sorbitol, y los ésteres de los mismos, polietilenglicoles (por ejemplo, Polyox WSR-25, Polyox WSR-N- 60 , y Polyox WSR-N-750, disponibles de Dow Chemical), azúcares y almidones, derivados de azúcar y almidón (por ejemplo, glucosa alcoxilada) , pantenoles tal como dl- pantenol, lactamida monoetanolamina, acetamida monoetanolamina y los similares, y mezclas de los mismos.
Las ceras, aceites, ácidos grasos y alcoholes naturales o sintéticos, asi como los otros agentes benéficos descritos en lo anterior se pueden utilizar en una cantidad que varia de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 30% en peso en un aspecto, de aproximadamente 0.5% a 25% en peso en otro aspecto, de aproximadamente 3% a 20% en peso en un aspecto adicional, y de 5% a aproximadamente 10% en peso en un aspecto todavía adicional, basado en el peso total de la composición en la cual se incluye.
Activos Farmacéuticos y Cosmecéuticos i Las composiciones de la presente invención se pueden formular con un activo farmacéutico y/o cosmecéutico para suministrar un efecto deseado. Ejemplos de tales ingredientes activos incluyen, pero no están limitados a, cafeína, vitamina C, vitamina D, vitamina E, compuestos anti marca de estiramiento, astringentes (por ejemplo, alumbre, harina de avena, yarrow, itch hazel, baya y alcohol isopropilico) , compuestos de drenado, depilatorios (por ejemplo, hidróxido de calcio y sodio, tioglicolato de calcio o sodio o mezclas de los mismos) , compuestos que promueven el crecimiento del cabello (por ejemplo, monoxidil) , compuestos mejoradores de la piel y el cabello, y compuestos protectores I de la piel y cabello, compuestos de auto bronceado (por ejemplo, compuestos mono- o policarbonilo tales como, por ejemplo, isatina, aloxan, ninhidrina, gliceraldehido, aldehido mesotartárico, glutaraldehido, eritrulosa, tirosina, éteres de tirosina y dihidroxiacetona) , absorbedores de UV (por ejemplo, metoxi cinamato de etilhexilo, octinoxato, octisalato, oxibenzona) , aclarantes de la ¡piel (por ejemplo, ácido cójico, hidroquinona, arbutina, extractos de frutas, vegetales o de plantas, tal como el extracto de cáscara de limón, manzanilla, té verde, extracto de mulberry de papel y los similares, derivados de ácido de ascorbilo, tal como palmitato de ascorbilo, estearato de ascorbilo, ascorbil fosfato de magnesio y los similares), compuestos para abultar los labios, compuestos antienvejecimiento,: anticeluliticos y antiacné (por ejemplo, agentes acidicos tales como alfa-hidroxi ácidos (AHAs) , beta-hidroxi ácidos (BHAs), alfa aminoácidos, alfa-ceto ácidos (AKAs), ácido acético, ácido azelaico, y mezclas de los mismos) , compuestos anti-inflamatorios (por ejemplo, aspirina, ibuprofeno y naproxeno) , analgésicos (por ejemplo, acetaminofén) , compuestos antioxidantes, compuestos antitranspirantes (por ejemplo, haluros de aluminio, hidroxihaliuros de aluminio, sulfato de aluminio, oxihaluros de zirconio (zirconilo), hidroxihaluros de zirconio (zirconilo) y mecías o complejos de los mismos), compuestos desodorantes (por ejemplo, 2-amino-2-metil-l-propanol (AMP) , fenolsulfonato de amonio; cloruro de benzalconio; cloruro de bencetonio, bromoclorofeno, bromuro de cetiltrimetilamonio, cloruro de cetil piridinio, complejo de clorofilina-cobre, clorotimol, cloroxilenol, cloflucarban, cloruro de decualinio, diclorofeno, dicloro-m-xilenol, dihidroxietil sulfosuccinilundecilenato de disodio, bromuro de domifen, hexaclorpfeno, cloruro de lauril piridinio, cloruro de metilbencetonio, fenol, bicarbonato de sodio, fenolsulfonato de sodio, triclocarban, triclosan, fenolsulfonato de zinc, ricinoleato de zinc y mezclas de los mismos); y mezclas adecuadas de cualquiera de los anteriores. ; Materiales Opacificantes/Perlescentes Algunas formulaciones frecuentemente se opacifican al incorporar deliberadamente materiales perlescentes en las mismas para lograr una apariencia similar a perla cosméticamente efectiva, conocida como perlescencia . Un opacificador frecuentemente se incluye en una composición i para enmascarar una propiedad estética indeseable, tal como para mejorar el color de una composición i que es oscurecida debido a la presencia de un ingrediente particular, o para enmascarar la presencia de materia particular en la composición. Los opacificadores también se incluyen en composiciones acuosas para mejorar la estética y la aceptación del consumidor de ' una composición de otra manera estéticamente desagradable. Por ejemplo, un opacificador puede impartir una apariencia perlescente a una composición clara, para de esta manera comunicar una apariencia de cremosidad, apacibilidad y cuerpo al consumidor. Las personas expertas en la técnica están conscientes de los problemas enfrentados por los formuladores en preparar consistentemente una formulación perlescente estable. Una discusión detallada se encuentra en el articulo "Opacifiers and pearling agents in shampoos" por Hunting, Cosmetic y Toiletries, Vol . 96, pages 65-78 (Julio de 1981) , incorporado en la presente por referencia. ; El material opacificante o perlescente incluye monoestearato de etilenglicol, distearato de etilenglicol, distearato de propilenglicol , alcohol esteárico, mica recubierta con oxicloruro de bismuto, óxidos de metal recubiertos con mica (por ejemplo, dióxido; de titanio, óxido de cromo, óxido de hierro) , miristato de miristilo, guanina, glitter (poliéster o metálico) y mezclas de los mismos. Otros materiales perlescentes se pueden encontrar en la patente de los Estados Unidos No. 4,654,207, la patente de los Estados Unidos No. 5,019,376, y la patente de los Estados Unidos No. 5,384,114, que se incorporan en la presente por referencia. j En un aspecto, la cantidad del material perlescente se puede utilizar en cantidades que varían de aproximadamente 0.05% a aproximadamente 10% en peso, y de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 3% en peso en otro aspecto, en base al peso total de la composición estabilizada. ¡ Opacificadores Un opacificador es un ingrediente incluido en una i composición para reducir o eliminar la apariencia clara o transparente de la composición. Además/ un opacificador también puede impartir otras propiedades; ventajosas a una composición, tales como propiedades de espesamiento, suspensión y emulsificación. i Un opacificador se puede seleccionar de un número de diferentes clases químicas que incluyen compuestos inorgánicos, por ejemplo, varias sales de aluminio y magnesio, y compuestos orgánicos, similares a alcoholes grasos, ésteres grasos y varios polímeros y copolímeros. Una lista representativa de opacificadores se encuentra en CTFA Cosmetic ingredient Handbook, J. Nikitakis, ed., The Cosmetic, Toiletry y Fragrance Association, Inc., Washington, D.C., 1988, en la página 75. i Materiales Particulados Otros numerosos compuestos ¡ y componentes sustancialmente insolubles que requieren estabilización y/o suspensión se puede utilizar en las composiciones de la invención. Ejemplos de tales de otros compuestos insolubles incluyen pigmentos, exfoliantes y agentes anti-caspa.
Los pigmentos ejemplares son compuestos de metal o compuestos semi metálicos y se pueden- utilizar en forma iónica, no iónica u oxidada. Los pigmentos pueden estar en esta forma ya sea individualmente o en mezcla o como óxidos mezclados individuales o mezclas de los mismos, incluyendo mezclas de óxidos mezclados y óxidos puros. Ejemplos son los óxidos de titanio (por ejemplo, Ti02) , óxidos de zinc (por ejemplo, ZnO) , óxidos de aluminio (por ejemplo, AI2O3) , óxidos de hierro (por ejemplo, Fe2C>3 ) , óxidos de manganeso (por ejemplo, nO) , óxidos de silicio (por ejemplo, Si02) , silicatos, óxido de cerio, óxidos de zirconio (por ejemplo, Zr02) , sulfato de bario (BaSC^) , y mezclas de los mismos.
Otros ejemplos de pigmentos incluyen D&C Rojo No. 30, D&C Rojo No. 36, D&C Naranja No. 17, Laca Verde 3, Laca Amarilla Ext. 7, Laca Naranja 4, Laca Roja 28, las lacas de calcio de D&C Rojo Nos. 7, 11, 31 y 34, la laca de bario de D&C Rojo No. 12, la laca de estroncio D&C Rojo No. 13, las lacas de aluminio de FD&C Amarillo No. 5 y No. 6, Las lacas de aluminio de FD&C No. 40, las lacas de aluminio de D&C Rojo Nos. 21, 22, 27, y 28, las lacas de aluminio de FD&C Azul No. 1, las lacas de aluminio de D&C Naranja No. 5, las lacas de aluminio de D&C Amarillo No. 10; la laca de zirconio de D&C Rojo No. 33, óxidos de hierro, tintes ¡ termocrómicos que cambian el color con la temperatura, carbonato de calcio, hidróxido de aluminio, sulfato de calcio, caolín, ferrocianuro de amonio férrico, carbonato de magnesio, carmín, sulfato de bario, mica, oxicloruro de bismuto, estearato de zinc, violeta de manganeso, óxido de cromo, nanopartículas de dióxido de titanio, óxido de bario, azul ultramarino, citrato de bismuto, hidroxiapatita, silicato de zirconio, partículas de negro de carbono y los similares.
Otros materiales particulados adecuados; incluyen varios i modificadores ópticos como es descrito en el documento US 7,202,199.
Numerosos agentes de exfoliación particulados cosméticamente útiles son conocidos en ¡la técnica, y la selección y la cantidad se determina por el efecto exfoliante deseado a partir del uso de la composición, como es reconocido por aquellos expertos en las técnicas cosméticas. Los agentes de exfoliación útiles incluyen, pero no están limitados a, abrasivos naturales, abrasivos inorgánicos, polímeros sintéticos y los similares, y mezclas de los mismos. Exfoliantes representativos incluyen, pero no están limitados a, pómez molido o en polvo, piedra, zeolitas, cascaras de nuez (por ejemplo, almendra, pacana, nuez, coco y j 125 ! los similares), harinas de nuez (por ejemplo, almendra y los similares) , nueces de frutas (por ejemplo, ¡apricot, aguacate, olivo, durazno y los similares) , vainas, semilla y granos (por ejemplo, salvado de avena, harina de maíz, salvado de arroz, semilla de uva, semilla de kiwi, trigo, semilla de jojoba, semilla de loofah, semilla de rosa y los similares), materia de planta (por ejemplo, hojas de árbol verde, olote de maíz, fibras de fruta, algas, esponja loofah, celulosa microcristalina y los similares), cáscaras bivalvas (cáscara i de ostra y los similares) , carbonato de calcio, pirofosfato de dicalcio, tiza, sílice, arcilla de caolín, ácido silícico, óxido de aluminio, óxido estánico, sal de ¡mar (por ejemplo, sal del Mar Muerto), talco, azúcares (por ejemplo, de mesa, café, y los similares) , polietileno, poliestireno, poliamidas microcristalinas (nylons), poliésteres microcristalinos, policarbonatos y fibras de acero inoxidable. Los exfoliantes anteriores se .pueden utilizar en la forma de gránulos, polvos, harinas y fibras.
Otros componentes generalmente insolubles adecuados para el uso en la presencia de composiciones incluyen arcilla, arcilla hinchable, laponita, burbujas de gas, liposomas, microesponjas, cuentas cosméticas y hojuelas. Las cuentas cosméticas, hojuelas y cápsulas se pueden incluir en una composición para apariencia estética o pueden funcionar como micro- y macro-encapsulantes para el suministro de agentes benéficos a la piel y al cabello, i Los componentes de cuentas ejemplares incluyen, pero no están limitados a, cuentas de agar, cuentas de alginato, cuentas de jojoba, cuentas de gelatina, cuentas de Styrofoam™, poliacrilato, polimetilmetacrilato (PMMA) , cuentas de polietileno, cuentas cosméticas Unispheres™ y Unipearls™ (induchem USA, Inc., New York, NY) , microcápsulas Lipocapsule™,; Liposphere™, y Lipopearl™ microcápsulas (Lipo Technologies inc. , Vandalia, OH), y hojuelas de suministro térmico Confetti II™ (United-Guardian, Inc., Hauppauge, NY) .
Cualquier agente anti-caspa adecuado se puede emplear en las composiciones de la presente invención. Los agentes anticaspa ejemplares incluyen, pero no están limitados a, azufre, piritiona de zinc, ; omadina de zinc, nitrato de miconazol, sulfuro de selenio, piroctona olamina, N, -bis (2-hidroxietil) undecenamida, aceite de cade, alquitrán de pino, extracto de cepa Allium, extracto de Picea abies y Undecilenet-ß, y los similares y mezclas de ; los. mismos .
En un aspecto de la invención, la cantidad de componente particulado puede variar de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 10% en peso en base en el peso total de la composición .
Botánicos Opcionalmente , las composiciones de la invención pueden contener extractos de material botánico. Los materiales botánicos extraídos pueden incluir cualquier material soluble en agua o soluble en aceite extraído de una planta, fruto, nuez o semilla particular. En un aspecto de la invención, en las composiciones antitranspirantes están í presentes los activos botánicos en una cantidad que varía de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 10% en peso, de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 8% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 1% a aproximadamente 5% en peso en un aspecto adicional, en base al peso total de la composición.
Los agentes botánicos adecuados pueden incluir, por ejemplo, extractos de Echinacea ¡(por ejemplo, sp. angustifolia, purpurea, pallida) , glauca de yucca, comenerio, hoja de albaca, orégano Turco, raíz de zanahoria, toronja, semilla de hinojo, romero, tumérico, tomillo, arándano, pimiento dulce, zarzamora, espirulina, fruto de casis, hojas de té, tal como, por ejemplo, té Chino, té negro (por ejemplo, las variedades Flowery Orange Pekoe, Golden Flowery Orange Pekoe, Fine Tippy Golden Flowery Orange Pekoe), té verde (por ejemplo, la variedad Japanese, ¡Green Darjeeling) , te chino negro, semilla de café, raíz de amargón, fruto de palma de dátil, hoja de gingko, té verde, espino, regaliz, salvia, fresa, chícharo dulce, tomate, fruto de vainilla, consuelda, árnica, centella asiática, ciano, castaña de indias, hidra, magnolia, avena, trinitaria, escutelaria, cambrón de mar, ortiga blanca, y hamamelis. Los extractos botánicos incluyen, por ejemplo, ácido clorogénico, glutationa, glicirrizina, neoespiridina, quercetina, rutina, morina, miricetina, ajenjo y manzanilla.
Polímeros Cationicos y Compuestos Los polímeros cationicos y compuéstos son útiles en i las composiciones de la invención. Aquellos de habilidad ordinaria en la técnica reconocerán que muchos de estos agentes cationicos sirven para múltiples funciones. Típicamente, estos agentes son útiles como acondicionadores (por ejemplo, cabello y piel) , agentes antiestáticos, suavizante de telas y como agentes antimicrobianos. Los polímeros cationicos se pueden derivar u obtener sintéticamente al modificar polímeros naturales tales como los polisacáridos y poligalactomananos catiónicamente modificados. ! Los polímeros cationicos representativos incluyen pero no están limitados a homopolímeros y copolímeros derivados de éster acrílico o metacrílico radicalmente polimerizables libres o monómeros de amida. Los copolímeros pueden contener uno o más unidades derivadas de acrilamidas, metacrilamidas, diacetona acrilamidas, ácidos acrílicos o metacrílicos o sus ésteres, vinillactamas tal como vinil pirrolidona o vinil caprolactama y ésteres vinílicos. Los polímeros ejemplares incluyen copolímeros de acrilamida y I cimetilaminoetil metacrilato cuaternizado con sulfato de dimetilo o con un haluro de alquilo; copolimeros de acrilamida y cloruro de metacriloil oxietil trimetil amonio; el copolimero de acrilamida y metosulfato de metacriloil oxietil trimetil amonio; copolimeros de vinil pirrolidona/acrilato metacrilato de dialquilaminoalquilo, opcionalmente cuaternizado, tal como los productos vendidos bajo el nombre GAFQUAT™ por International Specialty Products Inc., Wayne, NJ; los terpolimeros de metacrilato de dimetil amino etilo/vinil caprolactama/vinil pirrolidona, tal como el producto vendido bajo el nombre comercial GAFFiX™ VC 713 por international Specialty Products Inc.; el copolimero de vinilpirrolidona/metacrilamidopropil dimetilamina, comercializado bajo el nombre comercial STYLEZE™ CC 10 disponible de International Specialty Products Inc.; y los copolimeros de vinilpirrolidona/dimetil amino propil metacrilamida cuaternizada tal como el producto vendido bajo el nombre comercial GAFQUAT™ HS 100 por international Specialty Products, Inc.
Los agentes catiónicos también se pueden seleccionar de los polímeros cuaternarios de vinil pirrolidona y vinil imidazol tal como los ¡productos vendidos bajo el nombre comercial Luviquat® (designación de producto FC 370 y FC 550) por BASF. Otros agentes de polímero catiónico que se pueden utilizar en las composiciones de la invención incluyen polialquileniminas tales como polietileniminas, polímeros que contienen unidades vinil piridina o vinil piridinio, condensadosj de poliaminas y epiclorhidrinas, polisacáridos cuaternarios, poliuretanos cuaternarios, siliconas cuaternarias y derivados cuaternarios de quitina. J Oros ejemplos no limitantes de compuestos de amonio cuaternario (monoméricos y poliméricos) útiles como agentes catiónicos en la presente invención incluyen cloruro de I acetamidopropil trimonio, behebamidopropil dimetilamina, etosulfato de behenamidopropil etildimonio, cloruro de behentrimonio, etosulfato de detetil morfólinio, cloruro de cetrimonio, etosulfato de cocoamidopropil etildimonio, cloruro de dicetildimonio, cloruro de dimeticona hidroxipropil trimonio, cloruro de hidroxietil behenamidopropil dimonio, Quaternium-22, Quatemium-26, Quaternium-27 , Quaternium-52, Quaternium-53, Quaternium-63 , Quaternium-70, Quaternium-72 , Quaternium-78 , colágeno hidrolizado, PEG-2-cloruro de !cocomonio, PPG-9-cloruro de dietilmonio, PPG-25 cloruro de dietilmonio, PPG-40 cloruro de dietilmonio, cloruro de esterealconio, etosulfato de estearamidopropil etil dimonio, proteína de trigo I hidrolizada de esteardimonio hidroxipropilo, colágeno hidrolizado de esteardimonio de hidroxipropilo, cloruro de geramidopropalconio de trigo, etosulfato de etildimonio de germamidopropil de trigo, Policuaternio-1, Policuaternio-4-, Policuaternio- 6, Policuaternio- 7, Policuaternio- 10, Policuaternio- 11, Policuaternio- 15, Policuaternio- 16, Policuaternio- 22, Policuaternio-24, Policuaternio- 28, Policua ernio- 29, Policúaternio- 32,· Policuaternio- 33, Policuaternio- 35, Policuaternio- 37, Policuaternio- 39, Policuaternio- 44, Policuate nio- 46, Policuaternio- 47, Policuaternio- 52, Policuaternio- 53, Policuaternio- 55, Poli.cuaternio- 59, Policuaternio- 61, Policuaternio- 64, Policuaternio- 65, Policuaternio- 67, Policúaternio-69, Policuaternio-70, Policuaternio-71, Policuaternio-72, Policuaternio-73, Policuaternio-74, Policuaternio-76, Policuaternio-77, Policúaternio-78, Policuaternio-79, Policuaternio-80, Policuaternio-81, Policuaternio-82, Policuaternio-84, Policuaternio-85 , Policuaternio-87, PEG -2-cloruro de cocomonio; y mezclas de los misirtós.
Otros polímeros catiónicos útiles incluyen los poligalactomananos catiónicos (por ejemplo, derivados cuaternizados de guar y acasia, tal como, cloruro de hidroxipropil trimonio de guar, cloruro de hidroxipropil trimonio de hidroxipropil guar y cloruro de hidroxipropil trimonio de acasia) . : i Los agentes catiónicos útiles ! en la invención también incluyen, pero no están limitados a, proteínas y derivados de proteína, aminas, óxidos de amina protonados, betainas y los similares. Los derivados de proteina incluyen caseína hidrolizada de hidroxipropil de cocodimonio, colágeno hidrolizado de hidroxipropil cocodimonio, queratina del cabello hidrolizado hidroxipropil de cocodimonio, proteína de arroz hidrolizada de hidroxipopil de jcocodimonio, cera hidrolizada de hidroxipropil de cocodimonio, proteína de soja hidrolizada de hidroxipropil de cocodiminio, proteína de trigo hidrolizada de hidroxipropil de cocodimonio, aminoácidos de seda hidrolizado de ¡ hidroxipropil de i cocodimonio colágeno hidrolizado de hidroxipropil de trimonio, queratina hidrolizada de hidroxipropil de trimonio, seda hidrolizada de hidroxipropil de trimonio, salvado de arroz hidrolizado de hidroxipropil de trimonio, proteína de soja hidrolizada de hidroxipropil de tirimonio, proteína vegetal hidrolizada de hidroxipropil de trimonio, proteína de trigo hidrolizada de hidroxipropil de trimonio, proteína de trigo hidrolizada, proteína de almendra dulce hidrolizada, proteína de arroz hidrolizada, proteína dej soja hidrolizada, proteína de leche hidrolizada, proteína vegetal hidrolizada, queratina hidrolizada, colágeno hidrolizado, gluten de trigo hidrolizado, colágeno hidrolizado de cocoil de potasio, colágeno hidrolizado de hidroxipropil de trimonio, proteína de leche hidrolizada de hidroxipropil. de cocodimonio, proteína de trigo hidrolizada de hidroxipropil de lauril dimonio, colágeno hidrolizado de hidroxipropil de I laurildimonio, aminoácidos de queratina,j amino ácidos de colágeno, etosulfato de soja etildimonio, etosulfato de soietil morfolinio, y los similares.
Los compuestos de amonio cuaternarios monoméricos incluyen, por ejemplo, sales de alquilbencildimetilamonio, betainas, sales de- amonio heterociclicas y sales de tetraalquil amonio. Las sales de alquilbencildimetilamonio de cadena larga (grasas) se utilizan como acondicionadores, como agentes antiestáticos y como suavizantes de telas discutidos en más detalle enseguida. I Ejemplos no limitantes de sales de alquilbencildimetilaminio incluyen, pero rio están limitadas a, cloruro de es.tearalconio, cloruro : de benzalconio, j cuaternio-63 , cloruro de olealconio, cloruro didecildimonio, y los similares. Los compuestos de betaína incluyen las alquilamidopropilbetaina y las alquilamidopropiohodroxisultainas, . como es descrito en las fórmulas expuestas previamente en lo anterior. Ejemplos no limitantes de compuestos de alquil betaína incluyen loleil betaina coco-betaína, cocoamidopropil betaina, coco-hidroxi sultaina, coco/oleamidopropil betaina, coco-sultaína, cocoamidopropilhidroxi sultaina, y jlaurillamidopropil hidroxifosfaina de sodio. ; Las sales de amonio heterociclicas incluyen los etosulfatos de alquil etilmorfolinio, etosulfato de isostearil etilimidonio y los cloruros de alquilpiridinio . Ejemplos no limitantes de sales de amonio heterociclicas incluyen, pero no están limitadas a, cloruro de cetilpiridinio, etosilfato de isosteariletilimidonio, y los similares.
Ejemplos no limitantes de sales de tetraalquilamonio incluyen etosulfato Jde cocamidopropil etildimonio, cloruro de hidroxietil cetildimonio, cuaternio-18 y proteina hidrolizada de hiroxipropil de cocodimonio, tal como queratina del cabello y los similares.; Un número de compuestos de amonio cuaternario se utilizan como agentes antiestáticos para eí acondicionamiento de telas y el cuidado de telas. Ellos incluyen compuestos de amonio cuaternarios alquilados de cadena larga tales como compuestos de amonio cuaternario de ¡ dialquildimetilo, compuestos cuaternarios de imidazolina, compuestos cuaterinarios de amidoamina, derivados quat de éster de i dialquilo de compuestos de dihidroxipropil amonio, derivados de quat de ásteres de dialquilo de compuestos de metiltrietanol de amonio, compuestos de amina de amida de éster, y derivados quat de diéster de cloruro de dimetildietanol amonio, como es descrito en el articulo revisizado por halley, "Fabric Conditioning Agente", HAPPI, pp 55-58 (Febrero de 1995) , incorporado en la presente por referencia. i Ejemplos no limitantes de compuestos de amonio cuaternario de dialquildimetilo incluyen ; cloruro de N,N-N- dioleil, N-dimetilamonio, etosulfato de N, N-diseboil-NN- dimetilamonio, cloruro de N, -di (seboilhidrogenado) -N, N-dimetilamonio y los similares. Ejemplos no limitantes de compuestos de cuaternarios de imidazolina incluyen cloruro de l-N-metil-3-N-seboamidoetilimidazolio, metal sulfato de 3-metil-l-seboilamidoetil-2-seboilimidazolinio y los similares. Ejemplos no limitantes de compuestos i cuaternarios de amidoamina incluyen sales de N-alquil-ljl-metil-N, N-bis- (2-seboamidoetil) amonio donde el grupo alquilo puede ser metilo, etilo, hidroxietil y los similares. Ejemplos no limitantes de derivados quat de éster de dialquilo de compuestos de dihidroxipropil amonio incluyen cloruro de 1,2-diseboiloxi-3-N,N,N-trimet de 1,2-dicanoidroxi-3-??, de y los similares.
Además, otros tipos de compuestos de amonio cuaternarios alquilados de cadena larga (por ejemplo, derivados de aceite natural y ácido graso) son agentes suavizantes de telas adecuados. En un aspecto, los grupos alquilo de cadena larga se derivan de sebo,; aceite de cañóla, o de aceite de palma, sin embargo, otros grupos alquilo derivados de aceite de soja y aceite de coco, por ejemplo, también son adecuados, como son los grupos laurilo, oleilo, ricinoleilo, estearilo y palmitilo. Los compuestos representativos incluyen, pero no limitados a sales de N,N-di (alquiloxietil) -N, N-dimetilamonio tal cloruro de N,N- (diseboiloxietil) -N, N-dimetilamonio, cloruro de N,N- di (canoliloxietil) -N, N-dimetilamonio y los similares, sales de N, -di (alquiloxietil) -N-metil-N- (2-hidroxietel) amonio tal como cloruro de N, N-di (seboiloxietil) -N-metil-N- (2-hidroxietil) amonio, cloruro de N, N-di (canoliloxietil) -N-metil-N- (2-hidroxietil) amonio y los similares, sales de N,N-di (2-alquiloxi-2-oxoetil) -N, N-dimetilamonio!, tal como cloruro de N, N-di (2-seboiloxi-2-oxoetil ) -N, N-dimetilamonio, cloruro de N, N-di (2-canoliloxi-2-oxoetil) -N, N-dimetilamonio y los similares, sales de N, -di (2-alquiloxietilcarboniloxietil ) -N, N-dimetilamonio tales como cloruro : de N, -di (2-ceboodroxietilcarboniloxietil) -N, N-dimetilamonio, cloruro de N, N-di (2-canoliloxietilcarboniloxietil) -N, fdimetilamonio, y los similares; sales de N- (2-alcanoiloxi-2-etil) -N- (2-alcoloxi-2-oxoetil ) -N, N-dimetil ' amonio, tal como cloruro de N- (2-seboiloxi-2-etil) -N- (2-seboiloxi-2-oxoetil) -N, -dimetil amonio, cloruro de N- (2-canoloiloxi-2-etil) -N- (2-canolioxi-2-oxoetil ) -N, -dimetil amonio y los similares; sales de ?,?,?- I tri (alquiloxietil) -N-metil amonio, tales ¡como cloruro de N, , N-tri (seboiloxietil) -N-metilamonio, cloruro de ?,?,?-tri (canoliloxietil) -N-metilamonio y los similares; sales de j N- (2-alquiloxi-2-oxoetil) -N-alquil-N-dimetil amonio, tal como j cloruro de N- (2-seboiloxi-2-oxoetil) -N-seboil-N, -dimetil amonio, cloruro de N- (2-canoliloxi-2-oxoetil) -N-canolil-N, N-dimetil amonio y los similares.
En otro aspecto, los compuestos suavi zantes de tela de amonio cuaternarios incluyen metilsulfato de N-metil-N, N-bis- (seboamidoetil ) -N- (2-hidroxietil) amonio y metilsulfato de N-metil-N, N-bis- ( seboamidoetilhidrogenado) -N- (2-hidroxietil) amonio, derivados quat de éster de dialquilo de sales de metiltrietanol amonio tales como los esterquats · de metosulfato de bis ( aciloxietil ) hidroxietilmetilamonio, y los i similares y cloruro de N, N-di (seboiloxietil) -N, N-dimetilamonio, donde .las cadenas de sebo j son por lo menos parcialmente insaturadas.
En un aspecto adicional, los agentes suavizantes de telas incluyen las sales diaquildimetil amonio bien conocidas tal como metilsulfato de N, N-diseboil-N,lN-dimetil amonio, cloruro de N, N-di (seboilhidrogenado) -N, -dimetil amonio, cloruro de N, N-distedaril-N, N-dimetil amonio, cloruro de N,N-N-dibehenil-N-N-dimetilamonio, cloruro de N,N-di (sebohidrogenado) -N, N-dimetil amonio, bloruro de N,N-diseboil-N, -dimetil amonio, cloruro de N, -distearil-N, -dimetil amonio, cloruro de N-N-dibehenil-N, N-dimetil amonio y cloruro de N, N-dimetil-N-estearil-N-bencilamonio . i Los compuestos de sal de amonio cuaternarios monoméricos y poliméricos anteriores pueden tener cualquier grupo aniónico como un ion contrario, porj ejemplo, cloruro, bromuro, metosulfato (es decir, metilsulfato) , acetato, formiato, sulfato, nitrato y los similares.
Para aplicaciones suavizantes dé telas, cualquier agente de amonio cuaternario adecuado se ! puede utilizar en combinación con las composiciones de polímeros de núcleo- cubierta en etapas-surfactante de la presente invención. Para agentes suavizantes de tela que contienen ester, el pH de las I composiciones puede influenciar la estabilidad de los agentes suavizantes de telas, especialmente en condiciones de almacenamiento prolongados. El pH, como ¦ se define en el presente contexto, se mide en la composición pura a I aproximadamente 20°C. En un aspecto, el pH; de la composición es menor de aproximadamente 6. En otro aspecto, el pH está en el intervalo de aproximadamente 2 a aproximadamente 5 y de aproximadamente 2.5 a aproximadamente 3Í5 en un aspecto adicional.
En un aspecto, el agente (s) catiónico se puede emplear en cantidades que varían de aproximadamente 0.05% a 15% en peso, de aproximadamente 0.1% a aprqximadamente 10% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 3% en peso en un aspecto adicional, en base al peso de la composición final,, pero no limitado a los mismos.
Conservadores En un aspecto, cualquier conservador adecuado para i el uso en productos para el cuidado j personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado institucional e industrial, se pueden utilizar en las composiciones de la j presente invención. Los conservadores adecuados incluyen oxazolidina biciclica de polimetoxi, metil parabeno, propil parabeno, etil parabeno, butil parabeno, ¿enciltriazol , DMD hidantoina (también conocida como 1, 3-dimetil-5, 5-dimetol hidantoina), imidazolidinil urea, j fenoxietanol, fenoxietilparabeno, métiliso iazolinona, metilcloroisofiazolinona, benzoisotiazolinona, triclosan y compuestos policuaternio adecuados descritos en lo anterior (por ejemplo, Policuaternio-1 ) .
En otro aspecto, los conservadores a base de ácido I son útiles en las composiciones de la presiente invención. El uso de conservadores a base de ácido facilita la formulación de productos en el intervalo de bajo pH. Disminución del pH de una formulación inherentemente proporciona un ambiente inhóspito para el crecimiento microbiano. Por otra parte, la formulación a bajo pH aumenta la ¡eficacia de los conservadores a base de ácido y proporciona un producto para el cuidado personal que mantiene un equilibrio de pH acidico i en la piel como es discutido por Wiechers, 2008, supra. De manera sorprendente se ha descubierto que los polímeros de núcleo-cubierta en etapas ' de la invención puede utilizar para espesar composiciones de surfactante formuladas en bajo pH mientras que mantiene excelente claridad y propiedades reológicas tal como viscosidad y valor de rendimiento.
Cualquier conservador a base de : ácido que es útil en los productos para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado institucional e industrial se puede utilizar en las composiciones de la presente invención. En un aspecto, el conservador ácido es un compuesto de ácido carboxilico representado por la fórmula: R53C(0)OH, en donde R53 representa hidrógeno, un grupo hidrocarbilo saturado e insaturado que contiene 1 a 8 átomos de carbono o arilo C6 a Cío- En otro aspecto, R53 se selecciona de un hidrógeno, un grupo alquilo de Cj. a C8, un grupo alquehilo de C2 a Ce . o fenilo. Los ácidos ejemplares son, pero no están limitados a, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido sórbico, ácido caprilico y ácido benzoico] y mezclas de los mismos.
En otro aspecto, los ácidos adecuados incluyen pero no están militados a, ácido oxálico, ácido succinico, ácido glutárico, ácido adipico, ácido azeláico, ácido maléico, ácido fumárico, ácido láctico, ácido glicérico, ácido tartrónico ácido málico, ácido tartárico,j ácido glucónico, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido :salicílico, ácido itálico, ácido mandélico, ácido bencílico y mezclas de los mismos. i Las sales de los ácidos anteriIores también son útiles mientras que tengan la eficacia en valores de bajo pH. Las sales adecuadas incluyen las sales de metal alcalino (por ejemplo, sodio, potasio, calcio) y sales ; de amonio de los ácidos enumerados en lo anterior.
Los conservadores a base de ácido y/o sus sales se pueden utilizar solos o en combinación con conservadores no acidicos típicamente empleados en productos para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado institucional e industrial.
Los conservadores tópicamente comprenden de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 3.0% en peso en un aspecto, de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 1% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 0.3% a aproximadamente 1% en peso en un aspecto adicional, del peso total de las composiciones para el cuidado personal de la presente invención.
Modificador de Reología Auxiliar En otro aspecto de la invención, las composiciones de la invención se pueden formular en combinación con uno o más modificadores de reología auxiliares y espesantes. Los modificadores de reología y espesantes adecuados incluyen modificadores de reología sintéticos y seini-sintéticos . Los modificadores de reología sintéticos ejemplares incluyen polímeros y copolímeros a base de acrílico. Una clase de modificadores de reologia a base de acrilico son los espesantes hinchables en álcali y solubles en álcali funcionales de . carboxilo (AST) producidos por la polimerización de radicales libres de ácido acrilico solo o en combinación con otros monómeros etilénicamente insaturados. Los polímeros se puede sintetizar mediante solventé/precipitación, así como técnicas j de polimerización de emulsión. Los modificadores de reologia sintéticos ejemplares de esta clase incluyen homopolímeros de ácido acrilico o ácido metacrílico y copolímeros polimerizados de uno o más monómeros de ácido acrilico, ácido acrilico sustituido y sales y ésteres de alquil¡o C1-C30 de ácido acrilico y ácido acrilico sustituido. Como se define en la presente, el ácido acrilico sustituido contiene un sustituyente posicionado en el átomo de carbono alfa y/o beta de la molécula, en donde en un aspecto el sustituyente se selecciona de independientemente de alquile- de C1-4, -CN y -¦COOH. Opcionalmente, otros monómeros etilénicamente insaturados tales como, por ejemplo, estireno, acetato de vinilo, etileno, butadieno, acrilonitrilo,| así como mezclas de los mismos se pueden copolimerizar en la cadena principal. Los polímeros anteriores opcionalmente sej reticulan por un monómero que contiene dos o más porciones que contienen insaturación etilénica. En un aspecto, el reticulador se selecciona de un poliéter de polialquenilo de un alcohol polihídrico que contiene por lo menos dos grupos de éter de alquenilo por molécula. Otros reticuladdres ejemplares se seleccionan de éter de alilo de sacarosa y éteres de alilo de pentaeritritol, y mezclas de los mismos. Estos polímeros se describen más completamente en la Patente de los Estados Unidos No. 5, 087,445, en la Patente de los i Estados Unidos No. 4,509,949, y la Patente de los Estados Unidos No. 2,798,053 incorporadas en la presente por referencia.
En un aspecto, el modificador pe reología AST o espesante es un homopolímero reticulado polimerizado acrílico o ácido metacrílico y es generalmente referido bajo el nombre INCI de Carbómero. Los Carbómeros comercialmente disponibles incluyen los polímeros Carbopol® 934, 1, 956, 980 y 996 disponibles de Lubrizol Advanced s, Inc. En un aspecto adicional, el modificador de reología se selecciona de un copolímero reticulado polimerizado de un primer monómero seleccionado de uno o más monómeros de ácido I acrílico, ácido acrílico sustituido, salesj de ácido acrílico y sales de ácido acrílico sustituido y un segundo monómero seleccionado de uno o más ásteres de acrilato de alquilo de C10-C30 de ácido acrílico o ácido metacrílico. En un aspecto, los monómeros se pueden polimerizar en la presencia de un i estabilizador estérico tal como se describe en la Patente de los Estados Unidos. No. 5,288,814, que se incorpora en la presente por referencia. Algunos de los polímeros anteriores se designan bajo la nomenclatura INCI como polímero cruzado de Acrilatos/Acrilato de alquilo de C10-30 y comercialmente disponible bajo los nombres comerciales' Carbopol® 1342 y 1382 , Carbopol® UlTrez 20 y 21 , Carbopol® ETD 2020 y Pemulen® TR-1 y TR-2 de Lubrizol Advanced Materials, Lnc .
En otro aspecto, el modificador de reologia i auxiliar puede ser un copolímero de poli (vinil amida/ácido acrílico) lineal reticulado como se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 7 , 205 , 271 , la descripción de la cual se incorpora en la presente por referencia.j Otra clase de modificadores de reologia sintéticos opcionales y espesantes adecuados para el ¡uso en la presente invención incluyen los ASTs, hidrofóbicamente modificados, comúnmente referidos como polímeros de emuljsión hinchables en álcali y solubles en álcali hidrofóbicamente modificados (HASE ) . Los polímeros HASE típicos son poílímeros de adición de radicales libres polimerizados de monómeros sensibles al pH o hidrofílicos (por ejemplo, ácido acrílico y/o ácido metacrílico) , monómeros hidrofóbicos (por ejemplo, ásteres de alquilo de C1-C30 de ácido acrílico y/o ácido metacrílico, acrilonifrilo, estireno) , un "monómero asociativo" y un monómero de reticulación opcional. El monómero asociativo comprende un grupo de extremo polimerizable etilénicamente insaturado, una sección media hidrofílica 1 no iónica que se termina por un grupo de extremo hidrofóbico. La sección media hidrofílica no iónica comprende un grupo polioxialquileno, por ejemplo, óxido de polietileno, óxido jde polipropileno o mezclas de segmentos de óxido de polietileno/óxido de polipropileno. El grupo de extremo hidrofóbico terminal es típicamente una porción alifática de Ce-Cio. Las porciones alifáticas ejemplares se seleccionan de sustituyentes de alquilo lineales y ramificados, sustituyentes de alquenilo lineales y ramificados, sustituyentes carbocíclicos, sustituyentes de arilo, sustituyentes de aralquilo, sustituyentes de arilalil y sustituyentes de alquilarilo. En un aspecto, los monómeros asociativos s;e pueden preparar mediante la condensación (por ejemplo, esterificación o eterificación) de un alcohol alifático polietoxilado y/o polipropoxilado (que contiene típicamente una porción alifática de C8-C4o ramificado o no ramificado) con un monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo de ácido carboxílico (por ejemplo, ácido' acrílico, ácido metacrílico) , un monómero de anhídrido cíclico insaturado (por ejemplo, anhídrido maleico, anhídrido itacónico, anhídrido citracónico) , un monoisocianate monoetilénicamente insaturado (por ejemplo, isocianato de! OÍ, a-dimetil-m-isopropenil bencilo) o una monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo hidroxilo (por j ejemplo, alcohol vinílico, alcohol alílico) . Los alcoholes alifáticos polietoxilados y/o polipropoxilados son aductos de óxido de etileno y/u óxido de propileno de un monoaícohol que contiene la porción alifática de C8-C40. Ejemplos no limitantes de alcoholes que contienen una porción alifática de C8-C 0 son i alcohol caprilico, alcohol iso-octilico ' (2-etil hexanol) alcohol pelargónico (1-nonanol), alcohol . decílico, alcohol laurilico, alcohol miristílico, alcohol j cetilico, alcohol cetílico, alcohol cetearílico (mezcla de monoalcoholes de Cie- Cie) , alcohol estearílico, alcohol isostearílico, alcohol elaldílico, alcohol oleilico, alcohol araquidilico, alcohol behenilico, alcohol, lignocerílico, alcohol montanílico, i alcohol se melicilico laccerílico, alcohol gedilico y fenoles sustituidos con alquilo de C2-C20 (por ejemplo, nonil fenol) , i y los similares.
Los polímeros HASE ejemplares se describen en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 3,6&7,175; 4,384,096; 4,464,524; 4.801,671 y 5,292,843, que se incorporan en la presente por referencia. Además, una revisión extensiva de polímeros HASE se encuentra en Gregory D. Shay, Chapter 25, "Alkali-Swellable and Alkali-Doluble Thickener Technology A ¡ j Review", Polimers in Media - Performance Throgh Association, Advances in Chemistri Serie 223, J. Edward Glass (ed.), ACS, pp. 457-494, División Polymeric Materials Washington, DC (1989), las descripciones relevantes de las cuales se incorporan en la presente por referencia. Los polímeros HASE comercialmente disponibles se venden bajo los nombres I 147 comerciales, Aculyn® 22 (Nombre INClj: Copolimero de Acrilatos/Metacrilato de Estearet-20) , Aculyn® 44 (Nombre INCI: Copolimero de PEG-150/Alcohol de Decilico/SMDI ) , Aculyn46® (Nombre INCI: Copolimero de PEG-150/Alcohol Esterilico/SMDI) y Aculyn® 88 (Nombre INClj: Polímero Cruzado de Acrilatos/Metacrilato de Estearet-20) de Rohm & Haas, y Novethix™ L-10 (Nombre INCI: i Copolimero de i Acrilates/metacrilato de Behenet-25) de Lubrizol Advanced Materials, Inc. ( J En otra modalidad, los polímeros asociativos hinchables en ácido se pueden utilizar con los polímeros catiónicos hidrofóbicamente modificados, ! de la presente invención. Tales polímeros generalmente tienen características catiónicas y asociativas. Estos polímeros son polímeros de adición de radicales libres polimerizables de una mezcla de monómeros que comprende un monómero hidrofílico sustituido con amino sensible al ácido (por ejemplo, (met) acrilatos (Met) acrilamidas) de dialquilaminoalquilo (un monómero asociativo) (definido anteriormente) un (met ) acrilato de alquilo inferior u ¦ ptros comonómeros polimerizables radicalmente libres seleccionados de ésteres de hidroxialquilo de ácido (met ) acrílico, éteres vinílicos o alílicos de polietilenglicol, éteres vinílicos y/o alílicos de polipropilenglicol , éteres vinílicos y/o alílicos de polietilenglicol/polipropilenglicol, ' ésteres de polietilenglicol de ácido (met) acri ico, ásteres de polipropilenglicol de ácidos (met) acrílico, ésteres de polietilenglico/polipropilenglicol de ácido (met) acrílico) , y combinaciones de los mismos. Estos polímeros opcionalmente se pueden ser reticulados. Por sensible al ácido se propone que el sustituyente de amino llega a ser catiónico en valores de bajo pH, típicamente que varía de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 6.5. Los polímeros asociativos hinchables en ácido ejemplares son comercialmente disponibles bajo el nombre comercial Structure® Plus ¡ (Nombre INCI: Acrilatos/Aminoacrilatos itaconato de PEG-20 de alquilo de C10-C30) de Akzo Nobel y Carbopol® Aqua CC (Nombre INCI: Polímero cruzado de poliacrilato de -1) de| Lubrizol Advanced Materials, Inc. En un aspecto, el polímero en ácido es un copolímero de uno o más ésteres de alquilo de Ci-C5 de ácido (met) acrílico, metacrilato de alquilo de C1-C6 de dialquilamino Ci-C4, PEG/PPG-30/5 éter alílico, PEG 20-25 de metacrilato de éter alquílico de éter alquílico de Cio-C30, i metacrilato de alquilo de C2-C6 idróxi reticulado con dimetacrilato de dietilenglicol . Otros polímeros asociativos hinchables en ácido útiles se describen en la Patente de los Estados Unidos No. 7,378,479, la de la cual se incorpora en la presente por referenc a. ¡ El metil glucósido alcoxilado hidrofóbicamente modificado, tal como, por ejemplo, PEG-120 Metil Glucosa de Dioleato, PEG-120 Metil Glucosa Trioleat'o y PEG-20 Metil Glucosa sesquiestearato, disponible de jLubrizol Advanced Materials, Inc., bajo los nombres comerciales, Glucamate® DOE-120 Glucamate™ LT, y Glucamate™ SSE-20, respectivamente, también son adecuados como modificadores de reologia auxiliares. j Los polisacáridos obtenidos de exudados de árbol y corteza, tal como goma arábiga, goma gahati y goma de tragacanto, asi como pectina, extractos de algas, tales como I alginatos y carragenanos (por ejemplo, lambda, capa, iota, y sales de los mismos) ; extractos de algas, tal como agar; polisacáridos microbianos, tales como xantano, gelano y guelano; éteres de celulosa, tal como etilhexiletilcelulosa, hidroxibutilmetilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, | metilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa e i hidroxipropilcelulosa; poligalactomananos, j tal como la goma fenogreco, goma de acassia, goma de algarroba, goma de tara, y goma de guar; almidones, tal como almidóin de maíz, almidón de tapioca, almidón de arroz, almidón de \ trigo, almidón de papa, almidón de sorgo también se puedén emplear en las composiciones en la presente como espesantes auxiliares adecuados y modificadores de reologia.
Los modificadores de reologia auxiliares, cuando se I emplean, se pueden utilizar solos o en combinación y típicamente se utilizan en una cantidad que varía de aproximadamente 0.1% en peso a aproximadamente 8% en peso en un aspecto, de aproximadamente 0.3% en pesó a aproximadamente 3% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 0.5% en peso a aproximadamente 2% en peso en un aspecto j adicional, en base i al peso total de las composiciones para el cuidado personal de la presente invención. j Emulsificante ' Los emulsificantes cuando se ; emplean en las i composiciones de la presente invención incluyen, pero no están limitados a, los alcoholes grasos de C12-C22 los alcoholes alcoxilados de C12-C22 ácidos Igrasos de C12-C22 , ácidos grasos alcoxilados de Ci2-C22 (los alcoxilatos cada uno que tiene 10 a 80 unidades de óxido de ¡etileno, óxido de propileno y combinaciones de óxido de etileno/óxido de propileno presentes en la molécula) , APGs de C8 -C22 / esteróles etoxilados (en donde el número de unidades de óxido de etileno varía de 2 a aproximadamente 150) ,¡ esteres parciales de poligliceroles, ésteres y ésteres parciales de polioles que tiene 2 a 6 átomos de carbono, éstieres parciales de poligliceroles y organosiloxanos y combinaciones de los mismos.
? Los emulsificantes APG de alquilo de C8-C22 se preparan al hacer reaccionar glucosa o unj oligosacárido con alcoholes grasos primarios que tienen 8' a 22 átomos de carbono, y comprenden un grupo alquilo de Ce-Ci6 glucosidicamente unido sobre un residuo de oligoglucósido, donde el grado medio de oligomerización es de 1 a 2. Además de los APGs descritos como surfactantes en lo anterior, los APG son disponibles bajo la marca comercial Plantacare® (Cognis Corporation, Cincinnati, OH) . Los glucósidos de alquilo ejemplares y oligoglicosidos se seleccionan de octil glucósido, decil glucósido, lauril glucósido, palmitil glucósido, isostearil glucósido, estearil glucósido, I araquilil glucósido y behenil glucósido, - y mezclas de los mismos.
Los emulsificantes en base a ésteres y ésteres parciales de polioles que tiene 2 a 6 átomos de carbono se condensan con ácidos grasos saturados e in!saturados lineales que tienen 12 a 30 átomos de carbono son, por ejemplo, los monoésteres y diésteres de glicerol o etilenglicol o ' los monoésteres de propilenglicol con ácidos grasos de C12-C30 saturados e insaturados.
Los alcoholes grasos ejemplares y ácidos grasos, asi como sus alcoxilatos, los ésteres parciales de poligliceroles , así como los organosiloxanós se describen en lo anterior. j j Agentes Quelantes !' Los agentes quelantes se pueden emplear para i estabilizar las composiciones para el Cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado institucional de la invención contra los efectos nocivos de los iones metálicos. Cuando se utilizan, los agentes quelantes adecuados incluyen EDTA (ácido de etilen diamina tetraacético) y sales del mismos tal como1 EDTA de disodio, ácido cítrico y sales del mismo, ciclodextrinas y los similares, y mezclas de los mismos. Tales quelatos adecuados típicamente comprenden aproximadamente Oj .001% en p.eso a aproximadamente 3% en peso, de preferencia aproximadamente 0.01% en peso a aproximadamente 2% en peso y más de preferencia aproximadamente 0.01% en peso a aproximadamente 1% en peso del peso total de las iciones para el cuidado personal de la presente invención.
Solventes auxiliares y Diluyentes Las composiciones para el cuidado; personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado j institucional que contienen las composiciones de surfactantés espesadas de la presente invención en combinación con uno o más de los ingredientes activos anteriores y/o con uno o más aditivos i y/o adyuvantes, convencionalmente o popularmente incluidos en los productos para el cuidado personal, cuidado de la salud, cuidado doméstico y cuidado institucional discutidos en lo anterior se pueden preparar como formulaciones sin agua o a base de agua, y formulaciones que contienen solventes auxiliares miscibles en agua y/o diluyentes, pero no limitados a los mismos. Los solventes útiles comúnmente empleados son típicamente líquidos, i tal como agua (desionizada, destilada o purificada), al oholes, alcoholes grasos, polioles y los similares y mezclas de los mismos. Los solventes auxiliares no acuosos o hidrofóbicos se emplean comúnmente en productos substancialmente sjin agua tales como lacas para las uñas, rocíos de propelente en aerosol, o para funciones específicas, tal como la remoción de manchas aceitosas, sebo, maquillaje o para disolver tintes, fragancias y los similares o se incorporan en la fase aceitosa de una emulsión. Ejemplos no limitantes de solventes auxiliares, diferentes del agua, incluyen alcoholes lineales y ramificados, tales como etanol, propanol, isopropanol, hexanol y los similares, alcoholes aromáticos, tales como bencil alcohol, ciclohexanol y los similares; alcohol graso i de C12 a C30 saturado tal como alcohol laurilico, alcohol miristílico, alcohol cetílico, alcohol estearílico, alcohol behenílico y los similares. Ejemplos no limitantes de polioles incluyen alcoholes de polihídroxi, tal como glicerina, propilenglicol, butilenglicoi, hexilenglicol, alcoholes alcoxilados de C2 a C4 y polioles alcoxilados de C2 a C4, tal como éteres etoxilados, propoxilados y butoxilados i de alcoholes, dioles y polioles que tienen !de aproximadamente 2 a aproximadamente 30 átomos de carbono y 1 a aproximadamente 40 unidades de alcoxi, polipropilenglicol , polibutilenglicol y los similares. Los ejemplos no limitantes de solventes auxiliares no acuosos o diluyentes incluyen siliconas, y derivados de silicona, tal como ciclometicona, y los similares, cetonas tal como acetona y metiletilcetona; Aceites y ceras naturales y sintéticas, tales como aceites vegetales, aceites de plantas, aceites de! animales, aceites esenciales, aceites minerales, isoparafinas de C7 a C-40/ ásteres carboxilicos de alquilo, tal como acetato de etilo acetato de amilo, lactato de etilo y los similares, aceite de jojoba, aceite de hígado de tiburón y los similares. Algunos de los solventes auxiliares no acuosos o diluyentes anteriores también pueden ser acondicionadores y emulsificantes .
Propelentes Donde es deseado, cualquier propelente de aerosol conocido se puede utilizar para suministrar las composiciones para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado institucional que contiene polímeros de núcleo-cubierta en etapas de la presente invención en combinación con uno o más de los ingredientes activos anteriores y/o con el uno o más aditivos y/o adyuvantes, convencionalmente o popularmente incluidos en tales productos. Los propelentes ejemplares incluyen, pero no están limitados a, hidrocarburos de menor ebullición tal como hidrocarburos de cadena recta y ramificada de C3-C6. Los propelentes de hidrocarburos ejemplares : incluyen propano, butano, isobutano y mezclas de los mismos .¡ Otros propelentes adecuados incluyen éteres, tal como éter, dimetílico, hidrofluorocarbonos, tal como, 1, 1-difluoroetano y gases i comprimidos, tal como aire y dióxido de carbono.
En un aspecto, estas composiciones pueden contener de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 60% en peso de un propelente, y de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 35% en peso en otro aspecto, en base al peso total de la composición. j i Los polímeros de núcleo-cubierta en etapas de la invención se pueden utilizar en cualquier composición para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado institucional e industrial que requiere modificación de la propiedad de reología y/o estéticas. En una composición o aplicación dada, los polímeros de núcleos-cubierta en etapas de esta invención pueden, pero no necesitan, servir para más de una función, tal como un espesante, estabilizador, emulsificador, formador de película, portador, un auxiliar de deposición y los similares. La cantidad del polímero de núcleo-cubierta en etapas que puede depender del propósito para la cual se incluyen en una formulación y se puede determinar por la persona experta en las técnicas de formulación. Así, mientras que se logren las propiedades fisicoquímicas y funcionales de un producto deseado, una cantidad útil de polímeros de núcleo-cubierta en etapas en una base en peso de la composición total, típicamente puede variar en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 25% en peso en un aspecto, de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 15% en peso en otro aspecto, de aproximadamente 0.5% a aproximadamente ljo% en peso en un aspecto adicional y de aproximadamente 1% a aproximadamente 5% en todavía otro aspecto adicional, pero no está limitado a los mismos.
Las composiciones para el cuidado personal, cuidado doméstico, cuidado de la salud y cuidado institucional e industrial que comprenden los polímeros de ¡núcleo-cubierta en etapas de la invención se pueden empaquetjar y dispensar de recipientes tales como frascos, tubos, rocíos, roll-ons, barras y los similares, sin limitación. No hay limitaciones en cuanto a la forma del producto en el cual estos polímeros se pueden incorporar, mientras que se logre el propósito para el cual se utiliza el producto. Por ejemplo, los productos para el cuidado personal y para la salud j que contienen los I polímeros de núcleo-cubierta en etapas se pueden aplicar a la piel, cabello, cuero cabelludo y uñas, sin limitación en la forma de geles, rocío (líquidos o esfumas) , emulsiones I (cremas, lociones, pastas), líquidos (enjuagues, champús), barras, ungüentos, supositorios y los similares.
En un aspecto para el cuidado personal, los polímeros de núcleo-cubierta en etapas de jesta invención son adecuados para la preparación de productos para el cuidado personal (cosméticos, productos de tocadojr, cosmecéuticos) , incluyendo, sin limitación, productos para el cuidado del cabello (champús, champús de combinación, |tales como champús de condicionamiento de "dos en uno") , enjuagues de postchampú, agentes de mantenimiento de arreglos y estilos (incluyendo auxiliares de arreglo tales cómo geles y rocío, auxiliares de esponjamiento tales ? como pomadas, i acondicionadores, permes, relajantes, productos para alisar el cabello y los similares), productos para el cuidado de la ? piel (facial, corporal, manos, cuero cabelludo y pies) , tales como cremas, lociones y productos de limpieza, productos antiacné, productos anti-envejecimienlio (exfoliantes, queratolíticos, anti celulitis, anti arrugas y los similares) , protectores de la piel (productos para el cuidado solar, tales como filtros solares, bloqueadores solares, cremas de barrera, aceites, siliconas y similares), productos para colorear la piel (blanqueadores, abrillantadores, aceleradores de bronceado sin sol yj los similares), colorantes para el cabello (tintes para el cabello, enjuagues de color para el cabello, resaltadores, blanqueadores y los i similares) , colorantes de la piel pigmentada (maquillajes de cara y cuerpo, cremas base, mascara, rubor, productos labiales y los similares) productos para baño y duchas (limpiadores del cuerpo, lavado del cuerpp, gel para ducha, jabón líquido, barras de jabón, barras de Sindet, aceite para baño líquido de acondicionamiento, baño burbujas, polvos para baño y similares), productos para cuidado de uñas (pulimentos, removedores de pulimentos, fortalecedores, alargadores, endurecedores, removedores de cutícula, suavizantes y los similares) . j I Los productos de tocador y auxiliares de belleza que contienen los polímeros de la invención pueden incluir, sin limitación, productos eliminadores de cabello (cremas de afeitar y lociones, depiladores, acondicionador de la piel, después de afeitar y los similares), productos que promueven el crecimiento del cabello, desodorantes y , antitranspirantes , productos para el cuidado oral (boca, dientes, encías) tal como el lavado bucal, dentífrico, tal como pasta de dientes, polvo de dientes, pulimentos de dientes, j blanqueadores de dientes, refrescantes del aliento, adhesivos de dentaduras y los similares; blanqueadores del cuerpo facial y corporal y los similares. Otros auxiliares de belleza que pueden contener los polímeros núcleo-cubierta en la etapa de la i invención pueden incluir, sin limitación, aplicaciones de bronceado sin sol que contienen aceleradpres de bronceado I artificial, tal como dihidroxiacetona ' (DHA), tirosina, ésteres de tirosina y similares: despigmentación de la piel, blanqueamiento y aclaramiento, formulaciones que contienen tales ingredientes activos como ácido kójico, hidroquinona, arbutina, fruitai, extractos vegetales o de plantas, (extracto de cascara de limón, manzanilla, té verde, extracto mulberry de papel y los similares), derivados de ácido ascorbilo, palmitato de ascorbilo, estearato de ascorbilo, ascorbil fosfato de magnesio y los similares) .
Los polímeros de núcleo-cubierta en etapas de la invención son útiles como agentes de suspensión para materiales particulados que los hacen adecuados para productos de limpieza térmicos que contienen materiales particulados, agentes benéficos insolubles, microabrasivos, y abrasivos y combinaciones de los mismos.! Los productos de limpieza dérmicos incluyen champúa, lavados corporales, geles de ducha, geles de baño, mascarillas y limpiadores de la piel.
Lavado Corporal j En un aspecto, una composición para el cuidado personal en la cual el polímero de esta invención es útil es un lavado corporal. Los componentes típicos de un lavado i corporal, además del espesante de polímero :de núcleo-cubierta en etapas y agua son: por lo menos un surfactante; un agente ajustador del pH suficiente (base y/o ácido) para alcanzar un pH de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 7.5 en un aspecto, de aproximadamente 4.0 a aproximadamente 6.5 en otro aspecto, y de aproximadamente 5.0 a aproximadamente 6.0 en un aspecto adicional; e ingredientes opcionales seleccionados de los adyuvantes, aditivos y agentes benéficos discutidos en lo anterior, y mezclas de los mismos, incluyendo agentes i benéficos seleccionados de siliconas, agentes perlados, vitaminas, aceites, fragancias, tintes, conservadores que incluyen ácidos, botánicos, agentes exfoliantes, burbujas de gas insolubles, liposomas, microesponjas, cuentas cosméticas y hojuelas. En un aspecto, el surfactante: es un surfactante aniónico. En otro aspecto, el surfactante es una mezcla de un surfactante aniónico y un surfactante anfotérico, en combinación opcional con un surfactante no iónico. En otro aspecto, el surfactante es una mezcla ide un surfactante aniónico y un surfactante anfotérico, en combinación opcional con un surfactante catiónico y/o no iónico.] En un aspecto, el surfactante aniónico puede estar presente en una cantidad que varia de aproximadamente 5% a aproximadamente 40% en peso, de aproximadamente 6% a aproximadamente 30% en peso en otro aspecto, y de 8% a aproximadamente 25% en peso en un aspecto adicional, en base al peso total de la composición de lavado corporal. Cuando se utilizan mezclas ¡ de surfactantes I aniónicos y anfotéricos, la relación de surfactante aniónico: surfactante anfotérico puede variar de aproximadamente 1:1 a í aproximadamente 15:1 en un aspecto, de aproximadamente 1.5:1 a aproximadamente 10:1 en otro aspecto, de aproximadamente 2.25:1 a aproximadamente 9:1 en un aspecto adicional, y de aproximadamente 4.5:1 a aproximadamente .7:1 en un aspecto todavía adicional. La cantidad de la mez'pla(s) de polímero acrílico puede variar de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 5% en peso en un aspecto, ! de aproximadamente 1% a aproximadamente 3% en peso en otiro aspecto, y de aproximadamente 1 .5% a aproximadamente 2.5% en peso en un aspecto adicional, en base al peso total dé la composición de lavado corporal.
Las modalidades de lavado corporal de la invención se pueden formular como lavados corporales humectantes, lavados corporales antibacterianos, geles de baño, geles de ducha, jabones para manos líquidos, frotjadores corporales; baños de burbujas, frotadores faciales, frotadores de los pies y los similares. ¡ Composiciones de Champú En un aspecto, una composición para el cuidado personal en la cual el polímero de la invención es útil es un j champú. Los componentes típicos de un champú, además del espesante de polímero de núcleo-cubierta ¡ en etapas y agua son: por lo menos un surfactante; un agent;e ajustador del pH suficiente (base y/o ácido) para alcanzar un pH de aproximadamente 3.0 a aproximadamente 7.5 ; en un aspecto, de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 6.0 en otro aspecto, y de aproximadamente 4.0 a aproximadamente 5.5 en un aspecto adicional; e ingredientes opcionales seleccionados de los adyuvantes, aditivos y agentes benéficos; discutidos en lo anterior, y mezclas de los mismos, incluyendo agentes benéficos seleccionados de agentes de acondicionamiento (por ejemplo, siliconas y/o agentes de j acondicionamiento catiónicos; siliconas de tamaño de partjícula pequeño y/o grande), agentes perlados, vitaminas, aceites, fragancias, tintes, conservadores incluyendo ácidos, botánicos y burbujas de gas insolubles, liposomas, y cuentas cosméticas y hojuelas, y agentes anti-caspa y mezclas de los mismos. En un aspecto, el surfactante es un surfactante' aniónico. En otro aspecto,, el surfactante es una mezcla de un surfactante aniónico y un surfactante anfotérico, en combinación opcional con un surfactante catiónico y/o no iónico. En un aspecto, el surfactante aniónico puede estar presente en una cantidad que varia de aproximadamente 5% a aproximadamente 40% en peso, de aproximadamente 6% a aproximadamente 30% en peso en otro aspecto, y de 8% a aproximadamente 25% en' ¡peso en un aspecto adicional, en base al peso total de la composición de champú. Cuando se utilizan mezclas de surfactantes aniónicos y anfotéricos, la relación de surfactante aniónico a surfactante anfotérico puede variar de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 10:1 en un aspecto, de aproximadamente 2.25: í 1 a aproximadamente 9:1, en otro ; aspecto, y de aproximadamente 4.5:1 a aproximadamente 7:1 en un aspecto adicional. La cantidad de polímeros de íiúcleo-cubierta en etapas puede variar de aproximadamente 0.5% a aproximadamente j 5% en peso en un aspecto, de aproximadamente 1% a aproximadamente 3% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 1 .5% a aproximadamente 2.5% en peso en un aspecto adicional, en base al peso total de la composición de champú.
Las modalidades de champú de la invención se pueden formular como champús de 2 en 1, champús para bebé, champús de acondicionamiento, champús corporales, champús humectantes, champús para color de cabello; temporal, champús de 3 en 1, champús anti-caspa, champús de mantenimiento de i color de cabello, champús ácidos (neutralizantes), champús medicados y champús de ácido salicilico y los similares.
Limpiadores a Base de Jabón de Ácido Graso Líquido En un aspecto, una composiciónj para el cuidado personal en la cual el polímero de la invención es útil es un limpiador a base de jabón de ácido graso. Los componentes típicos de un limpiador de jabón a basé de ácido graso, además del espesante de polímero de núcleo^cubierta en etapas son: por lo menos una sal de ácido graso; un surfactante opcional o mezcla de surfactantes ; un agente ajustador del pH suficiente (base y/o ácido) para alcanzar un pH de arriba de 7 en un aspecto, de aproximadamente 7.5 a ¡aproximadamente 14 en otro aspecto, de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 en todavía otro aspecto, y de aproximadamente 8.5 a aproximadamente 10 en un aspecto adicional; e ingredientes opcionales seleccionados de los adyuvantes, aditivos y agentes benéficos discutidos en lo anterior, y mezclas de los mismos, incluyendo agentes benéficos : seleccionados de siliconas, humectantes, agentes perlados, vitaminas, aceites, fragancias, tintes, conservadores, botánicos , agentes anti-caspa, agentes exfoliantes, burbujas de gas insoluble, liposomas, microesponjas, cuentas cosméticas y hojuelas.
En un aspecto, los jabones dé ácido graso se seleccionan de por lo menos uno de la sal de ácido graso (por ejemplo, sodio, potasio, amonio) que contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 22 átdmos de- carbono. En otro aspecto de la invención la composición de jabón líquido contiene por lo menos una sal de ácido graso que contiene de aproximadamente 12 a aproximadamente 18 átomos de carbono. Los ácidos, grasos utilizados en los jábones pueden ser saturados e insaturados y se pueden derivar de fuentes sintéticas, así como de la saponificación de grasas y aceites naturales mediante una base adecuada (por ejemplo, hidróxidos de sodio, potasio y amonio) . Los ácidos grasos saturados ejemplares incluyen pero no están limitados a ácido octanoico, decanoico, láurico, mirístico, pentadecanoico, i I palmítico, margárico, esférico, isosteári'co, nonadecanoico, araquídico, behénico y los similares, y mezclas de los mismos. Los ácidos grasos insaturados ejemplares incluyen, pero no están limitados a las sales ejemplo, sodio, potasio, amonio) de ácido miristoleico, palmitoleico, oleico, • linoleico, linolénico y los similares, y mezclas de los mismos. Los ácidos grasos se pueden derivar de grasa animal tal como cebo o de aceite vegetal, tal como aceite de coco, aceite rojo, aceite de núcleo de palma, j aceite de palma, aceite de semilla y de algodón, aceite de olivo, aceite de soja, aceite de cacahuate, aceite, de maíz y mezclas de los mismos. La cantidad de jabón de ácido graso gue se puede emplear en las composiciones de limpieza liquidas de esta modalidad varia de aproximadamente 1% a aproximadamente 50% en peso en un aspecto, de aproximadamente 10% a aproximadamente 35% en peso en de aproximadamente 12% a 25% en peso en de la invención, en base al peso de la composición total.
Un surfactante aniónico opcional se puede presentar en la composición de jabón en una cantidad que varia de aproximadamente 1% a aproximadamente 25p en peso en un aspecto, de aproximadamente 5% a aproximadamente 20% en peso en otro aspecto, y de 8% a aproximadamente 15% en peso en un aspecto adicional, en base al peso del peso total de la composición de jabón. Se pueden mezclas de surfactantes aniónicos anfotéricos relación de surfactante aniónico a surfactante anfotérico puede variar de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 10:1 en un aspecto, de aproximadamente 2.25:1 a aproximadamente 9:1 en otro aspecto, y de aproximadamente 4.5:1 a aproximadamente 7:1 en un aspecto adicional.
En las modalidades de jabón! anterior de la invención, la cantidad de polímero de núcleo-cubierta en etapas puede variar de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 5% en peso en un aspecto, de aproximadamente 1% a aproximadamente 3% en peso en otro aspecto, y de aproximadamente 1.5% a aproximadamente 2 15% en peso en un aspecto adicional, en base al peso total de la composición de jabón.
Las modalidades de limpiadores en base a jabón de ácido graso líquido de la invención se pueden formular como lavados corporales, geles de baño, geles j de ducha, jabones para manos líquidos, frotadores corporales; baños de burbujas, frotadores faciales y frotadores de los pies, champús de 2 en 1, champús para champús de acondicionamiento, champús corporales, humectantes, champús para color de cabello temporal, champús de 3 en 1, champús anti-caspa, champús de mantenimiento de color de cabello, champús ácidos (neutralizantes) , champús anti-caspa, champús medicados, y champús de ácido j salicílico y los similares. ! Fijadores El término "fijador" como se aplica a polímeros abarca las propiedades de formación, de peilicula, adhesión o recubrimiento depositados sobre una superficie en la cual se aplica el polímero. Los términos "estiljismo del cabello, arreglo del cabello y fijador del cabello" como se entiende comúnmente en las técnicas para el cuidajdo del cabello, y como se utiliza en la presente, se refieren colectivamente a agentes de arreglo del cabello que son fijadores de cabello y formadores de película y que se aplican tópicamente al cabello para contribuir activamente a i la facilidad de j estilismo y/o mantenimiento de un arreglo de cabello, y para mantener la capacidad de reestilismo del arreglo de cabello.
Por consiguiente, las composiciones de drreglo de cabello incluyen productos de estilismo de cabello, fijador del cabello y elegancia del cabello que convencionalmente se aplican al cabello (húmedo o seco) en la forma de geles, enjuagues, emulsiones (aceite en agua, ¡agua en aceite o multifase) , tales como lociones y cremas, pomadas, rocíos (presurizados o no presurizados ) , spritze.s, espumas, tales como mousses, champús, sólidos, tales como barras, semisólidos y los similares, o se aplican ¡de un auxiliar de arreglo de cabello que tiene la composición de arreglo de cabello impregnada en el mismo o recubiertOj en el mismo, para dejar el agente de arreglo de cabello n contacto en el cabello durante algún tiempo hasta que se remueve, tal como mediante lavado.
En una modalidad, las composiciones de arreglo de' cabello abarcan productos que comprenden por lo menos un polímero de núcleo-cubierta en etapas de la presente invención y un polímero fijador como un agente de arreglo de cabello. El producto se puede aplicar al cabello (húmedo o seco) antes, durante o después de configurar el cabello en la forma (ondulada o lacia) deseada, sin limitación en cuanto a la forma de producto. Los polímeros de ,núcleo-cubierta en etapas de la presente invención son útiles en combinación con polímeros fijadores del cabello auxiliares comercialmente disponibles, tales como polímeros de arreglo de cabello no iónicos, catiónicos y anfotéricos, : polímeros de acondicionamiento catiónicos y combinaciones de los mismos.
Los polímeros fijadores de cabello y de estilismo de cabello convencionales incluyen gomas y resinas naturales y polímeros de origen sintético. Los listados de polímeros fijadores del cabello y fijadores de ¡ acondicionamiento comercialmente disponibles se pueden encontrar fácilmente en i i el Diccionario INCI, o los sitios de la red del proveedor, y en la literatura comercial. Ver, por ejemplo, el Polymer Encyclopedia published in Cosmetics & Toiletries®, 117(12), December 2002 (Allured Publishing Corporation, Carol Stream, i IL) , las descripciones relevantes de la cua'l se incorporan en la presente por referencia.
Los polímeros fijadores comercialmente disponibles adecuados incluyen poliacrilatos, polivin|ilos, poliésteres, poliuretanos, poliaraidas , policuaternios, celulosa modificada, almidones y mezclas de ljos mismos. Estos polímeros pueden ser de naturaleza no iónica, aniónica, catiónica y anfotérica e incluyen sin limitación uno o más de los copolímeros de acetato de vinilo polioxietilenado/ácido crotónico, copolímeros de acetato de vinilo ácido crotónico, copolímeros de metacrilato de vinilo, ásteres monoalquílicos de poli (éter metil vinílico (PVM) /ácido maleico (MA) ) , tal como, por ejemplo, éteres etílicos, butílicos e isopropílicos de copolímeros de PV /MA, terpolímeros de ácido í acrílico/acrilato de etilo/N-ter-but|il-acrilamida y poli (ácido metacrílico/ácido acrilamidometil propano sulfónico) , copolímero de acrilatos, copolímero de octilacrilamida/acrilatos/metacrilato de butilaminoetilo, copolímero de acrilatos/octilacrilamida^ copolímero de acetato de vinilo (VA) /crotonatos/neodeanoato de vinilo, poli (N-vinil acetamida) , poli (N-vinil formamida) , almidón de maíz modificado, sulfonato de poliestireno de sodio, policuaternios tales como, por ejemplo,; Policuaternio-4 , Policuaternio-11, Policuaternio-24 , Policuaternio-28 , Poiyquaternium-29, Policuaternio-32, Policuaternio-34 , Policuaternio-37 , Policuaternio-39, Policuatenio-44 , Policuaternio- 6, Policuaternio-47 , Policuaternio-55 , Policuaternio-69, Policuaternio-87 , poliéter-1, poliuretanos, copolimero de VA/acrilatos/metacrilato de laurilo, copolimero de ácido adípico/dimetilaminohidroxiprbpil dietilen AMP/acrilatos, copolimero de m†tacriloil etil betaina (acrilatos, polivinilpirrolidona (PVP) copolimero de vinil pirrolidona (VP) /dimetilaminoetilmeetacrilato, copolimero de VP/metacrilamida/vinil imidazol, copolimero de VP/dimetilaminopropilamina (D APA) acrilatos, copolimero de VP/vinilcaprolactama/DMAPA acrilatos, copolimero de VP/dimetilaminoetilmetacrilato copolimero;, copolimero de VP/DMAPA acrilatos, copolimero de vinil caprolactama/VP/metacrilato de dimetilaminoetilo, copolimero de VA/maleato de butilo/acrilato de isobornilo, copoloimero I I de VA/cronatos, copolimero de acrilato/acrilamida, copolimero de VA/crotonatos/propionato de vinilo, terpolimeros de VP/acetato de vinilo/propionato de vinilo, VA/crotonatos , J copolimero de VP/acetato de viniloj copolimero de VP/acrilatos, VA/ácido crotónico/propionato de vinilo, acrilatos/acrilamida, copolimero de acrilatos/octilacrilamida, acrilatos de j hidroxiacrilatos, copolimeros de acrilatos/hidroxiestereacrilatos , copolimeros de acrilatos/metacrilato de esteret-20, copolimero de acrilato de ter-butilo/ácido de diglicol/ciclohexanodimetanol/iso copolimero de VA/maleato de butilo y acrilato de isobornilo, terpolimeros de VA/semiéster de alquilmal ato/acrilamida N- sustituida, terpolimero de vinil caprolaétama/VP/cloruro de metacrilamidopropil trimetilamonio, sal de metacrilatos/copolímero de j acrilatos/amina, I polivinilcaprolactama, hidroxipropil guar, ácido poli (ácido metacrilico/acrilamidometil propano sujlfónico (AMPSA) , copolimeros de etilencarboxamida (EC) /AMPSÁ/ácido metacrilico ( AA) , copolimeros de poliuretano/acrilato y cloruro de hidroxipropil trimonio guar, copolímero de acrilatos, polímero cruzado de acrilatos, copolímero de AMP-acrilatos/metacrilato de alilo, polímero cruzado de poliacrilato-14 , de acrilatos/acrilato de estearilo/metacrilato ero de metacriloil etil ero de poliuretano/acrilatos, sal de ácido carboxílico de pirrolidona de quitosan, glicolato j de quitosan, poligalactomamanos catiónicos, tales como, por ejemplo, derivados cuaternizados de guar, tal ccjmo, por ejemplo, cloruro de hidroxipropil trimonio de guar y cloruro de hidroxipropil trimonio de hidroxipropil ¡guar y derivados cuaternizados de cassia, tal como, por ejemplo, cloruro de hidroxipropil trimonio de cassia. Otros polímeros fijadores adecuados se describen en la patente de ios Estados Unidos No. 7,205,271, la descripción de la cual s;e incorpora en la presente por referencia.
En una modalidad, una composición para el cuidado del cabello ejemplar, comprende polímero jde núcleo-cubierta en etapas de la presente invención y un polímero fijador en cantidades efectivas para proporcionar a lja composición para el cuidado del cabello una propiedad, tal como una propiedad fijadora del cabello, una propiedad de acondicionamiento del cabello, una propiedad de viscosidad (espesamiento, i modificador de reología o una combinación de los mismos. Opcionalmente, la composición para el cuidado del cabello puede incluir una o más de un agente de acondicionamiento del cabello auxiliar, un agente de modificación de reología auxiliar, solventes, propelentes y una combinación de los mismos. j El polímero fijador típicamente comprende aproximadamente 0.01% a aproximadamente ¿5% en peso en un aspecto, de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 10% en peso en otro aspecto, y aproximadamente 0.2% a aproximadamente 5% en peso en un aspecto adicional, del peso total de la composición fijadora. ! Cosmecéuticos í En un aspecto cosmecéutico, los polímeros de núcleo-cubierta en etapas se pueden emplear; como un espesante I para lociones y cremas del tratamiento de' piel activas que contienen, como ingredientes acjtivos, agentes antienvejecimiento acídicos, anticelulíticos y anti-acné, j i ácidos hidroxi carboxilicos, tal como alfa-hidroxi ácido (AHA) , beta-hidroxi ácido (BHA) , alfa-amino ácido, alfaceto ácidos (AKAs) , y mezclas de los mismos. En un aspecto, los AHAs pueden incluir, pero no están limitados a, ácido láctico, ácido glicólico, ácidos frutales, tales como ácido málico, ácido cítrico, ácido tartárico, extractos de compuestos naturales que contienen AHA, tal como extracto de manzana, extracto de albaricoque y los similares, extracto de miel, ácido 2-hidroxioctanoico, ácido glicérico (ácido dihidroxipropionico) , ácido tartjrónico (ácido hidroxipropanodioico) , ácido glucónico, ácido mandélico, ácido bencílico, ácido fa-lipoico, ácido salicílico, sales de AHA como glicolato de arginina, glicolato de amonio, glicolato de sodio, lactato de arginina, lactato de amonio, lactato de sodio, ácido alfa-hidroxibutírico, ácido alfa-hidroxiisobutírico, ácido alfa-hidroxiisocaproico, ácido alfa-hidroxiiSovalérico, ácido atroláctico y los similares. Los BHAs pueden incluir, pero no están limitados a, ácido 3-hidroxi propanoico, ácidobeta-hiroxibutírico, ácido beta-fenil láctico, ácido beta-fenilpirúvico y los similares. Los alfa-aminoácidos incluyen, sin estar limitados a los mismos, ácidos alfa-amino. dicarboxílicos, tales como ácido aspártico,; ácido glutámico y mezclas de los mismos, algunas veces empleados en combinación con ácido frutal, AKAs incluyen ácido pirúvico. En algunas composiciones antienvejecimiento el agente acidico puede ser ácido retinoico, un ácido halocarboxilico, tal como ácido tricloroacético, un antioxidante acidico, tal como ácido ascórbico (vitamina C) , un ácido mineral, ácido fitico, ácido lisofosfatidico, y los similares. Algunos activos anti-acné acidicos, por ejemplo, pueden incluir ácido salicilico, derivados de ácido salicilico tal como ácido c-octanoilsalicilico, ácido retinoico y sus derivados y ácido benzoico.
Una discusión del uso y j formulaciones de tratamiento de la piel activas está en COSMETICS & TOILETRIES, C&T ingredient Resource Series,; "AHAs & Cellulite Products Ho They Work", publicadl en 1995, y "Cosmeceuticais", publicada en 1998, ambas disponibles de Allured Publishing Corporation, incorporada en la presente por referencia. Las composiciones que contienen alfa-aminoácidos acidificadas con ácido ascórbico se describen en la patente de los Estados Unidos No. 8,197,317 Bl, y una preparación cosmecéutica comercial que utiliza estos ácidos en un régimen para el cuidado de la piel, antienvejecimiento se vende bajo el nombre comercial AFAs, por exCel Cosmeceuticais (Bioomfield Hills, MI) . El término "AFA", como es descrito en la literatura comercial del proveedor, fue acuñado por el desarrollador para describir la combinación de aminoácidos/vitamina C como aminoácidos frutales y como la abreviación para "antioxidantes a base j de Filagrina de Aminoácido" .
Cuidado de la Salud j Las modalidades para el cuidado de la salud en la cual los presentes polímeros se pueden incluir son productos i médicos, tales como sustancias farmacéuticas tópicas y no tópicas, y dispositivos. En la formulación de sustancias farmacéuticas, una modalidad de polímero ele la invención se puede emplear como un espesante en tales productos como jarabes, cremas, , pastas, ungüentos, tabletas, cápsulas de gel, fluidos migrativos (enemas, eméticos, colónicos y los similares) , supositorios, espumas antifungales, productos para los ojos (productos oftálmicos, tales como gotas para los ojos, lágrimas artificiales, gotas de suministro de fármaco de glaucoma, limpiador de lente de contacto y los similares) , productos para los oídos (ablandador de cera, removedor de cera, gotas de suministro de fármaco para otitis y los similares), productos nasales (gotas, ungüentos, rocíos y los similares) , y cuidado de heridas (vendajes líquidos, apositos para heridas, cremas antibióticas , ungüentos y los similares) , sin limitación a los mismos. ¡.
I I Otras modalidades para el cuidado de la salud se relacionan a productos para el cuidado de los pies, tales como removedores de granos y callos 1 queratolíticos, empapamiento de los pies, productos para los pies medicados tales como ungüentos para el pie de atleta antifungal, geles, rocíos y los similares, así como cremas antifungales, antilevadura antibacterianas, geles, rocíos y ungüentos. j Además, los presentes polímeros ' se pueden incluir en aplicaciones tópicas, transdérmicas y f rmacéuticas no tópicas, y dispositivos como espesantejs, auxiliares de dispersión, agentes de suspensión y formadores de película en rocíos protectores de la piel, cremas, lociones, geles y barras para la formulación de repelentes de insectos, agentes de alivio de comezón, agentes antisépticos, desinfectantes, bloqueadores solares, filtros solares, agentes de engrosamiento y tonificación de la piel, y en composiciones de remoción de arrugas, y los similares.
En otro aspecto farmacéutico, los polímeros de la invención se pueden emplear en la fabricación de formas de dosificación farmacéuticas (por ejemplo, tabletas, caplets, cápsulas y los similares) para la liberación controlada y suministro dirigido de ingredientes farmacológicamente activos y medicamentos al estómago y el intestino. Se pueden emplear como excipientes farmacéuticos tales como aglutinantes, recubrimientos entéricos, j formadores de película y agentes de liberación controlada. Se pueden utilizar solos o en combinación con otros polímeros de liberación controlada y/o entéricos conocidos en las técnicas farmacéuticas. i Si se desea, se pueden ajustar la claridad y/o apariencia de las composiciones para el j cuidado personal, I cuidado doméstico, cuidado de la salud, y cuidado institucional e industrial de la invención. La claridad de las composiciones puede variar dé sustancialmente transparente con poca nebulosidad visual onde los aditivos componentes insolubles tales como cuentas, burbujas de aire, agentes perlados, son claramente visibles a visualmente opacos. Visualmente distintas, las composiciones de fase múltiple donde una fase es clara y de otra fase es opaca también son contempladas. En una modalidad de la invención, un patrón que comprende fases que son visualmente distintas entre si se puede formar al mezclar componentes claros y opacos. La distinción visual entre cada fase puede ser en color, textura, densidad y el tipo de componente insoluble o agente benéfico contenido en el mismo. El patrón especifico se puede seleccionar de una amplia varijedad de patrones, incluyendo pero no limitado a los siguientes ejemplos: en rayas, marmoleado, rectilíneo, en rayas interrumpidas, moteado, marmoleado, en venas, agrupado, geométrico, manchado, tiras, helicoidal, remolino, arreglado, abigarrado, í texturizado, acanalado, revolteado, ondulado, sinusoidal, en espiral, torcido, curvo, ciclo, hebras, estriado, contorneado, anisotrópico, enlazado, ondeado o tejido, ondas de red, manchado y teselado. El patrón resulta de la combinación de la composición de "multifase" mediante un método de manufactura descrito en la patente de los Estados Unidos No. 6,213,166 (Thibiant y colaboradores), patente de los Estados Unidos Publication No. US 2004/02191 19 ( ei y colaboradores), y publicación de patente de los Estados Unidos No. US201 1/01 17225 (Wei y colaboradores), que es incorporada en la presente por referencia.
Cada fase también puede incluir diferentes y/o materiales particulares tales como pigmentos, cuentas cosméticas, hojuelas cosméticas, mica, burbujas de aire, exfoliantes, materiales perlescentes , opacificantes, siliconas, botánicos, agentes benéficos y los similares como es descrito en la presente y en la técnica.
Las composiciones de esta intención demuestran excelente estabilidad con el tiempo en ; la suspensión de componentes insolubles y/o agentes benéficos y de estabilización de las fases visualmente distintas. Las composiciones de múltiples fases se describen en las solicitudes de patentes publicadas de los Estados Unidos Nos. 2006/0079417, 2006/0079418, 2006/007941Í9, 2006/0079420, I 2006/0079421, 2006/0079422, 2007/000946Í3, 2007/0072781, 2007/0280976, y 2008/0317698 de la Procter and Gamble Company, que se incorpora en la presente por referencia. Los polímeros de núcleo-cubierta de la invención son adecuados i para el uso como estructurantes en las composiciones de multi fase descritas en la presente.
Deseablemente, las composiciones para el cuidado personal, cuidado doméstico y cuidado de la salud de multi- fase estables que comprenden por lo menos dos fases visualmente distintas se empaquetan en un recipiente o paquete transparente o translúcido tal que el consumidor puede visualizar el patrón a través del recipiente o paquete.
Esta invención se ilustra por los siguientes ejemplos que son meramente para propósitos de ilustración y no se van a considerar como limitantes del alcance de la invención, o la manera en la cual se pueden practicar. A menos que se indique específicamente de otra manera, las partes y porcentajes se dan en peso.
Métodos Determinación del Peso Molecular ¡ Los pesos moleculares promedio eh número referidos en la presente se miden mediante GPC utilizando un instrumento GPC de alta temperatura PL-GPCj 220 fabricado por Polymer Laboratories (Varían, inc. ) . Aproximadamente 0.02 g de muestra de polímero se disuelve en ¡ 5 mi de dimetil acetamida (DMAc), que contiene 250 ppm :de hidroxitolueno butilado (BHT) y NaN03 0.05 molar. La solución de muestra de prueba se agita levemente durante aproximadamente dos horas y se filtra al pasar la solución a través de 1 un filtro de disco desechable de PTFE de 0.45 um. ¡ Las condiciones cromatográficas son: Fase móvil: DMAc, con 250 ppm de BHT y 0.05 molar de NaN03, 70°C, 1.0 ml/min. Tamjaño de la muestra: ajuste de la columna de 100 µ?: PLgel (Guard + 2 x Mezclado-A) , todo 10 µ?t?, en serie. El software Waters Empower Pro LC/GPC se utiliza para analizar los resultados y para calcular el Mn de los componentes de poljimero de núcleo y cubierta de la invención.
Viscosidad ¡ El método de varilla giratoria de Brookfield (todas las mediciones de viscosidad reportadas en la presente se conducen mediante el método Brookfield ya sea mencionado o no mencionado) : Las mediciones de viscosidajd se calculan en mPa · s, empleando un viscosímetro de varilla giratoria Brookfield, Modelo RVT (Brookfieid Engineejring Laboratories, Inc.), en aproximadamente 20 revoluciones por minuto (rpm), a temperatura ambiental de aproximadamente 2|0 a 25 °C (después en la presente referida como viscosidad),. Los tamaños de varilla se seleccionan de acuerdo con las recomendaciones de operación estándares del fabricante. Generalmente, los tamaños de varilla se seleccionan como sigué: Las recomendaciones de tamaño de varilla son para j propósitos ilustrativos solamente. La persona de habilidad ordinaria en la técnica seleccionará el jtamaño de varilla apropiado para el sistema que es medido.
Valor de Rendimiento ¡ El Valor de Rendimiento, también referido como Esfuerzo de Rendimiento, se define como la resistencia inicial para fluir bajo esfuerzo. Se mide mediante el Método de Extrapolación del Valor de Rendimiento de Brookfield (BYV) i utilizando un viscosimetro Brookfield j (Modelo RVT) a temperatura ambiente de aproximadamente 20 a 25 °C. El viscosimetro Brookfield se utiliza para medir las torsiones necesarias para girar una varilla a través de una muestra liquida a velocidades de 0.5 a 100 rpm. Laj multiplicación de la lectura de torsión por la constante apropiada para la varilla y velocidad da la viscosidad aparente. El valor de rendimiento es una extrapolación de los valores medidos a una proporción de esfuerzo cortante de cero. El BYV se calcula mediante la siguiente ecuación: BYV, dina/cm2 = (?ß1 - ?a2)/100 donde ?a? y ?a2 = viscosidades aparentes obtenidas en dos diferentes velocidades de varilla (0.5 rpm y 1.0 rpm, respectivamente) . Estas técnicas y la utilidad de la medición del valor de rendimiento se explica en la Hoja de Datos i Técnica Número 244 (Revisión: 5/98) de Noveon Consumer Specialties of Lubrizol Advanced Materials, inc. , incorporado en la presente por referencia. | Claridad La claridad (turbiedad) de urja composición se determina en Unidades de Turbiedad Nefelométricas (NTU) empleando un medidor de turbiedad nefelométrico (Micro 100 Turbidimeter, HF Scientific, Inc.) a temperatura ambiente de aproximadamente 20 a 25°C. Agua destilada (NTU = 0) se utiliza como un estándar. Frasquitos con tjapa de tornillo de seis dracmas (70 mm x 25 mm) se llenan casi a la parte superior con la muestra de prueba y se centrifugan a 100 rpm i hasta que se remueven todas las burbujas. En la centrifugación, cada frasquito de muestra se limpia con papel ¡ higiénico para remover cualquier residuo antes de la colocación en el medidor de turbiedad. La , muestra se coloca i en el medidor de turbiedad y se toma una lectura. Una vez que la lectura se estabiliza se registra el valor de NTU. El frasquito se le da un cuarto de giro y otra lectura se toma y se registra. Esto se repite hasta que se toman cuatro lecturas. La más baja de las cuatro el valor de turbiedad. Las composiciones que tienen un valor de NTU de aproximadamente 50 o más grjande se estimaron nebulosas o turbias.
Prueba de Estabilidad en Suspensión Procedimiento de Prueba en Suspe†sion: La habilidad de un sistema de polímero para suspender materiales aceitosas y particulados insolubles activos y/o estéticamente agradables es importante desde el puntó de vista de la eficacia y apariencia del producto. Un frasquito de seis dracmas (aproximadamente 70 mm de altura x 25 mm en diámetro) se llena al punto de 50 mm con una formulación de prueba después del baño. Cada frasquito de muestra se centrifuga para remover cualquiera de las burbujas de aire atrapadas contenidas en la formulación. Las cuentas cosméticas (cápsulas de gelatina Lipopearl™: diámetro) promedio 500-3000 micrones) se pesan en la muestra centrifugada (1.0% en peso en base al peso de la composición total) y se agita levemente con una barra de madera hasta que se dispérsan uniformemente por toda la muestra del gel de baño.1 La posición de aproximadamente 10 de las cuentas dentro de cada frasquito de muestra se observa al dibujar un círculo alrededor de la cuenta con una pluma marcadora negra en! la superficie de vidrio exterior del frasquito y se fotografía para establecer la posición inicial de las cuentas dentro del gel. Los frasquitos se colocan en un horno a 45°C para envejecimiento durante un periodo de 12 semanas. Las propiedades de I I suspensión de cuentas de cada muestra sé verifican en un análisis diario. Los resultados de suspensión se clasifican visualmente utilizando una escala de 3 a 0 donde: 3 no indica asentamiento/elevación notable con relación a la posición de cuenta inicial en gel; 2 indica asentamiento/elevación ligera o menor que aproximadamente ¾ de caida/eleyación en distancia con relación a la posición de cuenta inicial en el gel; 1 i indica mayor que ¼ de caida/elevación a ½ ¡ de caida/elevación en distancia con relación a la posición inicial en el gel de baño; y · cero indica mayor que en distancia con relación a la posición en el gel de baño, una clasificación de 0 a l designa que una muestra fracasó y una clasificación de 2 o 3 indica que la muestra fue aprobada. | Lista de Ingredientes con Abreviación y Nombre Comercial Los siguientes ingredientes se utilizan en los ejemplos de la presente invención: acrílico, ácido metacrílico y uno de sus ésteres simples reticulados con éter alilico de o pentaeriltritol ) , Carbopol ' Aqua Nombre INCI : Copolimero de Acrilatos (un SF-1 copolimero de emul de dos o más monómeros que consiste de ácido acrilico, ácido metacrilico- o uno de sus ésteres simples), Lubrizol Ad anced Materials, Inc .
Ceteath-20 Alcohol Cetilico Etoxilado-20 - 20 moles de etilación Chembetaine CAD Cocamidopropil betaina (surfactante anfotérico) , Lubrizol Advanced Materials. Inc .
Chembetaine™ CGF Cocamidopropilbetaina ! (surfactante anfotérico - sin glicerina) , Lubrizol Advanced Materials, Inc.
Chembetaine™ LEC Nombre INCI: lauramidopropil Betaina (surfactante anfotérico) , Lubrizol Advanced Materials, Inc.
Chemonic1" AI-7 PEG-7 Gliceril Sojato [ (surfactante no iónico), Lubrizol Avancéd Materials, Inc.
Chemoryl1M SFB- Nombre INCI: laureth sulfosuccinato de disodio (y) Beads Gelatina y Goma de Celulosa que Contiene Estearato de Tridecilo, trimelitato de tridecilo, Neopentil Glicol, Mica, i Dióxido de Titanio, Acetato de Tocoferilo y Vitamina E, Lipo Technologies Inc.
Liposphere™ 0031 Cuentas Cosméticas Pigmentadas que contienen agentes beneficiosos para el cuidado personal (Dimeticona, neopentilglicol) , Lipo Technologies Inc.
Merquat Plus Policuaternio-39 .(polímero de acondicionamiento catiónico, un terpolímero de ácido adrílico, cloruro de í I diailil dimetil amonio y acrilamida) , Nalco Company Neolone® 950 Metilisotiazolinona (conservador), Rohm and Haas Company.
N-Hance® 3000 Nombre INCI: Cloruro de Guar Hidroxipropiltrimonio (goma aguar cuaternizada) , Ashland Inc. (Ashland i Aquatlon Funcional Ingredients) Phenonip Mezcla de fenoxietanol, metilparabeno, etilparabeno, propilparabeno, butilparabeno e isobutilparabeno, (antibacteriano) , Clariant Corporation- ipa Laboratories ¡ Printrite® 595 Aglutinante de Látex Ácrilico, Lubrizol Advanced Materials, Inc Rheocare1" TTA Nombre INCI: Copolimero de Acrilatos- (un copolimero de emulsión de dos o más monómeros que consisten de ácido acrilico, ácido metacrilico o uno de sus ásteres simples) , Cognis Corporation Stereath-20 Alcohol estearilico etoxilado contiene 20 moles de etoxilación SulfochemiM ALS Sulfato de amonio (surfactante aniónico) , Lubrizol advanced Materials, Inc.
Sulfochem™ AOS Sulfonato de Olefina de C14-15 (surfactante aniónico) , ! Lubrizol Advanced Materials, Inc.
Sulfochem1M ALS-K Lauril Sulfato de Amonio (surfactante aniónico conservado con el conservador Kathon® CG de Rohm aríd Haas Company) , Lubrizol Advanced, Materials Inc.
SulfochemiM EA-3 Lauril Éter Sulfato de ' Amonio - 3 moles de etoxilación (surfactante aniónicos) Lubrizol Advanced Materials, Inc.
Sulfochem1" ES-2 Lauril Éter Sulfato de Sodio - 2 moles de etoxilación (surfactante aniónico conservado con el conservador Kathon® CG de Rohm and Haas Company) , Lubrizol Ejemplo 1 (Polímeros de Dos Etapas) ' En un primer reactor (alimentación) equipado con agitador que contiene 68.6 gramos de agua desionizada (D.I. y 6.67 gramos de lauril sulfato de sodio (30% activo en agua peso/peso), 130.4 gramos de acrilato de etjilo y 69 gramos de I i ácido metacrílico se adicionan bajo atmósfera de nitrógeno y se mezclan en 500 rpm para formar una emulsión de monómeros.
A un segundo reactor equipado con agitador se adicionan 1,340 gramos de agua desionizada y 3.17 gramos de lauril sulfato de sodio (30% activo en agua peso/peso). Los contenidos del segundo reactor se calientan con agitación mezclante (200 rpm) bajo una atmósfera de nitrógeno. Cuando los contenidos del segundo reactor alcanzan una ¦ temperatura de aproximadamente 84°C, 27.0 gramos de solución de persulfato de amonio (solución acuosa de 2.0% en peso/peso.) se inyecta en la solución de surfactante calentada!. La emulsión de monómero del reactor de alimentación se dosifica gradualmente (9.37 g/min. ) en el segundo reactor durante un periodo de j aproximadamente 30 minutos a una temperatura de reacción mantenida a aproximadamente 85°C y se dejaj reaccionar en una reacción de polimerización de primera etapa para formar partículas de polímero de núcleo lineales^ de copolímero de acrilato de etilo/ácido metacrílico. Después de la adición inicial de la emulsión de monómero en el segundo reactor, la emulsión de monómero de segunda etapa se prepara en el reactor de alimentación al adicionar 274.4 gramos de agua desionizada (D.I.), 26.67 gramos de lauril sulfato de sodio (30% activo en agua peso/peso) , 521 gramos de acrilato de etilo, 276 gramos de ácido metacrilico y 3.0 gramos de triacrilato de trimetilolpropano . La emulsión de monómeros que contiene el triacrilato de trimetilolpropano adicionado luego se dosifica en el segundo reactor durante un periodo de 120 minutos a una velocidad controlada g/min.) a una temperatura mantenida a aproximadamente se polimeriza en la presencia de las partículas de polímero de núcleo lineales en una reacción de segunda etapja para formar una cubierta de polímero reticulado (sobre las partículas de polímero de núcleo) que comprende copolímero de acrilato de etilo/ácido metacrílico/triacrilato de ¡ trimetilolpropano polimerizado . Con la alimentación de monómero en emulsión, 60 gramos de persulfato de amonio (solución acuosa 0.37% en peso/peso) se dosifican simultáneamente i en la mezcla de reacción en el segundo reactor y la de la reacción se mantiene a aproximadamente 85° s horas y media adicionales para completar la polimerización. El producto de emulsión de e se enfría a temperatura ambiente, se y se recupera. Los componentes de monómero del núcleo y cubierta se exponen en las Tablas 1 y 1A, respectivamente, y ! la información de composición de la etapa de polímero se presenta en la Tabla 1C.
Ejemplo 2 ¡ En un primer reactor (alimentación) equipado con agitador que contiene 68.6 gramos de agua desionizada (D.I. ) y 6.67 gramos de lauril sulfato de sodio (30% activo en agua peso/peso), 5.0 gramos de Ethal SA 20, 130.4 gramos de acrilato de etilo y 69 gramos de ácido metacrilico se adicionan bajo atmosfera de nitrógeno y se mezclan a 500 rpm para formar una emulsión de monómeros. A jun segundo reactor equipado con agitador se adicionan 1340 gramos de agua desionizada y 3.17 gramos de lauril sulfato de sodio (30% activo en agua peso/peso) . Los contenidos del segundo reactor se calientan con agitación mezclante (200 rpm) bajo una atmósfera de nitrógeno. Cuando los contenidos del segundo reactor alcanzan una temperatura de aproximadamente 84 °C, 27.0 gramos de una solución de persulfato ele amonio (solución acuosa a 2.0% en peso/peso) se inyecta en la solución de surfactante calentada. La emulsión de monómero del reactor de alimentación se dosifica gradualmente en una velocidad de alimentación de 1.87 g/min. en el segundo ¡reactor durante un periodo de 30 minutos a una temperatura de reacción mantenida a aproximadamente 85°C. La emulsión de i monómero se hace reaccionar en una polimerización de primera etapa para formar partículas de polímero de núcleo lineales de copolímero de acrilato de etilo/ácido metacrilico. ! Después de la adición inicial de la emulsión de monómero en el segundo reactor, la emulsión de monómero de segunda etapa se prepara en el reactor de alimentación al adicionar 274.4 gramos de agua desionizada (D.I.), 26.67 gramos de lauril sulfato de sodio ( 30 activo en agua peso/peso), 20.0 gramos de Ethal SA 20, 521.6 gramos de acrilato de etilo y 276 gramos de ácido metacrílico y 3.0 gramos de triacrilato de trimetilolpropanjo . La emulsión de monómeros que contiene el triacrilato de! trimetilolpropano adicionado luego se dosifica en el segundo , reactor durante un periodo de 120 minutos a una velocidad controlada en una temperatura mantenida a aproximadamente 85°C. Con la alimentación de monómero de emulsión de segunda etapa, una solución de persulfato de amonio al 0.37% (solución acuosa peso/peso) se dosifica simultáneamente en ¡0.67 ml/min. en la mezcla de reacción en el segundo reactor. La emulsión de monómeros que contiene el monómero de reticulación se polimeriza en la presencia de las de polímero de núcleo lineales en la reacción de segunda etapa para formar una cubierta de polímero reticulado (sobre las partículas de polímero del núcleo) . La temperatura de la reacción se i mantiene a aproximadamente 85°C durante dos horas y media adicionales para completar la polimerización. El producto de emulsión de polímero resultante se enfría a temperatura ambiente, se descarga del reactor y 'se recupera. Los componentes de monómero del núcleo y cubierta se exponen en las Tablas 1 y 1A, respectivamente, y la información de composición de etapa de polímero se presentja en la Tabla 1C. Ejemplo C-'l (Comparativo) Un polímero de emulsión a basé de acrílico que i tiene un núcleo reticulado y una cubierta lineal identificada como polímero C-l se polimeriza de los componentes expuestos en la Tabla 1. El procedimiento de polimerización de emulsión expuesto en el Ejemplo 2 se siguió excepto jque un polímero de I núcleo de reticulado se sintetiza en la reacción de primera etapa seguida por la síntesis de una cubierta de polímero lineal. En este ejemplo, 10% de la emulsión de monómero preparado en el reactor de alimentación como se expone en el Ejemplo 2 se dosifica en el segundo reactor durante un periodo de tiempo de 6 minutos a una temperatura mantenida a 85°C y una velocidad de alimentación de 24 ml/min. 3.0 gramos de un monómero de reticulación (TMPTA) luego se adicionan al segundo reactor y se mezcla durante 10 minutos para obtener la emulsión de monómeros homogénea. 27.0 gramos de persulfato de amonio (solución acuosa a 2.0% en peso/pjeso) se inyecta en el reactor con agitación y se polimeriza para formar una partícula de núcleo reticulada. Después de un mantenimiento j de 10 minutos, la emulsión de comonómero de segunda etapa (excepto el reticulador) como se expone en el Ejemplo 2 se dosifica en 10.54 g/ml en el segundo reactor durante un período de 2 horas a una temperatura mantenida a 85°C. La emulsión de monómero de segunda etapa ' que no contiene reticulador se polimeriza en la presencia de las partículas I del núcleo de polímero reticuladas. El polímero de cubierta está libre de un componente de monómero de reticulación. El producto de emulsión de polímero resultante se enfría a temperatura ambiente, se descarga del reactor y se recupera.
Ejemplo C-2 (.Comparativo) Un polímero de emulsión lineal a base de acrílico identificado como polímero C-2 se pólimeriza de los componentes expuestos en la Tabla 1. El polímero se sintetiza como se expone en el Ejemplo 2, excepto qué la polimerización se termina después de la reacción de primera etapa y se recupera .
Ejemplo C-3 (Comparativo) Un polímero de emulsión reti ulado a base de acrílico designado como el polímero C-3 se polimeriza de los componentes expuestos en la Tabla 1. El monómero de reticulación es TMPTA. El polímero se sintetiza como se í expone en el Ejemplo 2, excepto que la polimerización se termina después de la reacción de la primera etapa y se recupera.
Ejemplos 2, 3, 3a, 3b, 5, 7 a 14 y 16 a 19 (Polímeros de Dos Etapas) j Los polímeros de núcleo-cubierta ! de dos etapas se polimerizan de los componentes expuestos en las Tablas 1 y 1A, de acuerdo con los procedimientos expuestos en el Ejemplo 2. La información de composición de la etapa de polímero se presenta en la Tabla 1C.
El polímero del Ejemplo 9a se evalúa para determinar su morfología de partícula. Palrtículas esféricas de la morfología de núcleo-cubierta se observan mediante la microscopía electrónica de transmisión (TEM) utilizando el manchado de rutenio que tiene una afinidad para estireno. El polímero del Ejemplo 9A comprende una etapa de núcleo rica en estireno con relación a la etapa de cubierta que está libre de estireno. Para obtener la imagen de TEM, se utiliza un tubo capilar pequeño para formar en alícuota de una muestra (aproximadamente 5 µ?) de la emulsión de polímero en aproximadamente 5 mi de agua D.I. Aproximadamente 10 µ? de la muestra diluida se coloca en una rejilla de TEM Forvar recubierta de carbono. La rejilla se coloca en una criba suspendida sobre una solución vaporizante de rutenio e hipoclorito de sodio (0.05 g de rutenio adicionado a 10 mil de hipoclorito de sodio (6% acuoso peso/peso) . La rejilla se pone en contacto con el vapor durante aproximadamente 1.5 horas, se deja secar y se mancha y la muestra de polímero manchada se observa bajo un microscopio electrónico de transmisión Phillips CM-12 en un voltaje ¡de aceleración de 120 kV en la resolución de 100K. La imagen de TEM se expone en la Fig. 4.
En la Fig. 4 se observan partículas de polímero numerosas que son visibles como esferas aglomeradas que tienen una región de núcleo central oscihras (manchada con rutenio - rica en estireno) circundada por una región de cubierta exterior gris (no manchada - libre de estireno) .
Ejemplo 4 (Polimerización de Multi-Etapa) Un polímero de tres etapas se hace como sigue: en un primer reactor (alimentación) equipado- con agitador que contiene 34.3 gramos de agua desionizada (D.I.) y 3.3 gramos de lauril sulfato de sodio (30% activo en agua peso/peso) , ¡ 2.5 gramos de Ethal SA-20, 65.1 gramos de crilato de etilo y 34.5 gramos de ácido metacrílico se adicionan bajo atmósfera de nitrógeno y se mezclan a 500 rpm para formar una emulsión de monómeros. A un segundo reactor equipado con agitador se adicionan 600 gramos de agua desionizada y 1.27 gramos de lauril sulfato de sodio (30% activo en agua peso/peso) . Los contenido del segundo reactor se calientan con agitación mezclante (200 rpm) bajo una atmósfera del nitrógeno. Cuando los contenidos del segundo reactor alcanzan una temperatura de aproximadamente 84 °C, 11.0 gramos de una solución de persulfato de amonio (solución acuosa al |2.0% peso/peso) se inyecta en la solución de surfactante calentada. La emulsión de monómero al reactor de alimentación (mantenida a aproximadamente 85°C) se dosifica gradualmente a una velocidad de alimentación de 0.94 g/min en el segundo reactor durante un período de 15 minutos. La emulsión de monómero se hace reaccionar en una polimerización de primera etapa para formar partículas de polímero de núcleo lineales de copolímero de acrilato de etilo/ácido metacjrílico .
Después de la adición inicial de la emulsión de monómero en el segundo reactor, una emulsión de monómero de segunda etapa se prepara en el reactor †e alimentación al adicionar 171.5 gramos de agua desioniz¡ada (D.I.), 16.67 gramos de lauril sulfato de sodio (30% activo en agua peso/peso), 12.5 gramos de Ethal SA-20, 325.5 gramos de acrilato de etilo y 172.5 gramos de ácido í?metacrílico y 1.50 gramos de triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA) . La emulsión de monómeros que contiene el<' TMPTA adicionado (mantenida a aproximadamente 85°C) se dosijfica en el segundo reactor durante un período de 75 minutos a una velocidad controlada. Con la alimentación de monómero de emulsión de segunda etapa, una solución de persulfato jde amonio de 0.25% (solución acuosa peso/peso) se dosifica simultáneamente a 0.67 ml/min. en la mezcla de reacción contenida en el segundo reactor. La emulsión de monómero de isegunda etapa se polimeriza en la presencia de las partículas de polímero de núcleo lineales en la reacción de segunda etapa para formar una cubierta de polímero reticulado (sobre! las partículas de polímero de núcleo) . ¡ Después de la reacción de polimerización de segunda etapa, una emulsión de monómero de tercera etapa se prepara en el reactor de alimentación al adicionar 137.2 gramos de agua desionizada (D.I.), 13.-33 gramos de lauril sulfato de sodio (30% activo en agua peso/peso), 10.0 gramos de Ethal SA-20, 325.5 gramos de acrilato de etilo, 260.4 gramos de ácido metacrilico y 1.60 gramos de TMPTA. En la reacción de tercera etapa, la emulsión de monómero gué contiene niveles más altos de TMPTA (mantenida a aproximadamente 85°C) se dosifica en el segundo reactor durante un segundo periodo de 60 minutos a una velocidad de alimentación constante. Junto con la alimentación 'de monómero en emulsión, una solución de persulfato de amonio a 0.25% (solución acuosa peso/peso) se dosifica simultáneamente a 0.67 ml/min. la mezcla de reacción. La emulsión de monómero se imeriza en la presencia de las partículas de polímero de núcleo lineal/cubierta reticulada de dos etapas obtenido en la segunda etapa para formar una segunda cubierta de polímero reticulada (sobre las partículas de polímero de núcleo-cubierta de dos etapas) con una zona de gradiente reticulado incrementada. La temperatura de la reacción se mantiene a aproximadamente 85°C durante dos horas y media adicionales para completar la polimerización. El producto de emulsión de polímero resultante se enfría a temperatura ambiente, se descarga del reactor y se recupera. Los componentes del monómero de múltietapa y las cantidades se identifican en las tablas 1, 1A, IB, respectivamente, y la información de composición de etapa del polímero se presentan en la Tabla 1C.
Ejemplos 6 y 15 (Polimerización de Multietajpas) Los polímeros de núcleo-cubierta de multietapa se polimerizan de los componentes expuestos las Tablas 1, 1A y IB de acuerdo con los procedimientos las condiciones expuestas en el Ejemplo 4. La Tabla 1C presenta la información de composición de la etapa de polímero.
Tabla 1 (Componentes de Monómero de Primera Etapa1) 1Tolos los componentes de monómero se expresan en % en peso de la mezcla de monomeros total para la etapa.
Tabla 1A (Componentes de Monomeros de SeguJda Etapa) 1Todos los componentes de monomero se éxpresan en % en peso de la mezcla de monómeros total para la etapa.
Tabla IB (Componentes de Monomero de Tercera Etapa) 1Todos los componentes de monómero se expresan en % en peso de la mezcla de monómeros total para la etapa.
Tabla 1C (Componentes de Etapa de Polímero) X-enlazado = reticulado Ejemplo 20 j Los polímeros de núcleo-cubierta en etapas de los Ejemplos 1, 2, 3a, 6, 9b, 12, y 18 se formulan por separado en una composición de limpieza de lavado corporal clara que comprende una mezcla de un surfactante aniónico y anfotérico.
Los componentes de la formulación se exponen en la Tabla 2. j Cada componente (excepto los componentes nos. 12, 13 y 14) se adiciona a un recipiente de mezclado en el orden listado en la tabla. Los componentes 12, 13 y 14 se formulan en las muestras de lavado corporal durante el procedimiento de pruebas descritas enseguida. El solubilizador (componente 8) y la fragancia (componente 9) se premez'clan antes de la adición al recipiente. Los componentes ; se mezclan bajo agitación leve hasta que se obtiene una formulación de lote I patrón de lavado corporal homogénea. Los polímeros de control C-l, C-2 y C-3 (30% de sólidos de polímero activo) se formulan idénticamente como en lo anterior! El pH inicial de cada formulación se mide y se registra 3) .
Tabla 2 (Formulación de Lavado Corpo El pH de cada una de las formulaciones de lote patrón de lavado corporal luego se incrementa secuencialmente con NaOH (componente 12) a valores de pH de aproximadamente 6.0 y 6.5, respectivamente, y luego se reduce secuencialmente (por la vía de adición nuevamente de ácido), con ácido cítrico (componente 13) a valores de pH de aproximadamente 6.0, 5.5, y 4.5, respectivamente. En cada valor de pH, alícuotas de 100 g y 20 g de cada formulación de lavado corporal de lote patrón se transfiere en frascos de 4 oz. I y frasquitos de 6 dracmas, respectivamente, y se centrifugan para remover cualquiera de las burbujas de aire arrastradas. Los frascos y frasquitos de muestra que contienen !las formulaciones centrifugadas se tapan y se mantienen durante 24 horas después de los cual se hacen las de propiedad de reología y de claridad. Los mediciones de viscosidad y valor de rendimiento se llevan a cabo en muestras de 100 g y las mediciones de turbiedad se completan en las muestras de 20 g. Los datos se presentan en la Tabla 3.
Tabla 3 (Desempeño de Viscosidad y Claridad de la Formulación de Lavado Corporal) A partir de los datos de reología y turbiedad combinados es evidente que las composiciones de lavado corporal formuladas con los polímeros de núcleo lineal/cubierta reticulada en etapas de la invención exhiben propiedades de reología y turbiedad combinadas superiores (en pH <6) cuando se comparan con el polímero de control C-l que tiene un núcleo reticulado y de una sola etapa C-2 y C-3 respectivamente. Los polímeros de la invención demuestran í valores de rendimiento mejores totales indicando mejores propiedades de suspensión..
Ejemplo 21 J Las muestras de lavado corporal del Ejemplo 20 que contienen los Polímeros Nos. C-1, C-2, 1, 2 y 6 en pH 4.5 (en frasquitos de 6 dracmas), se evalúan subsecuentemente para su habilidad para suspender cuentas cosméticas a 45°C durante una duración de 12 semanas. Las formulaciones de gel de baño que contienen polímeros de control Cl-2 fracasaron después de 2 días en el horno de envejecimiento. Los Polímeros 1, 2, 6 se aprobaron después de 12 semanas en el horno de envej ecimiento .
Tabla 4 (Estabilidad de Suspensión de 12 Semanas) Ejemplo 22 j Mezclas físicas de polímero de control reticulado de una sola etapa C-3 y polímero de control lineal C-2 se preparan en las siguientes relaciones dé mezcla (C-3/C-2 peso/peso) : 80:20; 50:50; 40:60; y 20:80·. Las mezclas se preparan de emulsiones de polímero equivalentes a un nivel de uso de 2.4% en peso de sólidos de polímero activo. Cada mezcla se formula en lotes patrón de lavado corporal de acuerdo con los procedimientos, componentes y cantidades expuestas en el Ejemplo 20. Los lotes patrón de lavado corporal formulados con 100:0 de polímero C-3 y 0:100 de polímero C-2 se incluyen para propósitos comparativos. El pH de cada mezcla de lote patrón se incrementa secuencialmente con NaOH a valore .0 y 6.5, respectivamente, y con ácido cítrico (por la vía a valores de pH de aproximadamente 6.0, 5.5 y 4.5, respectivamente. En i cada valor de pH, alícuotas de 100 g y 20 g de cada formulación de lavado corporal de lote patrón se transfieren en frascos de 4 oz. y frasquitos de 6 dracmas, respectivamente, y se centrifugan para remover cualquiera de las burbujas de aire arrastradas. Los frascos y frasquitos de muestra que contienen las formulaciones I centrifugadas se tapan y se mantienen durante 24 horas después de lo cual se i hacen las mediciones de la propiedad ole reología y de i I claridad. La viscosidad, valor de rendimiento y propiedades de turbiedad para la adición de base a pH 6.0 y la adición de ácido a pH 6.0, 5.5, y 4.5 se miden y se registran en la Tabla 5 (no se registra el dato para la adición de base a pH 6.5).
Tabla 5 (Desempeño de Viscosidad y Claridad de Mezclas de Polímero) Cuando se compara con los polímeros de núcleo lineal/cubierta reticulada en etapas en la, Tabla 3 anterior, los datos muestran que las mezclas físicas de polímeros lineales y reticulados tienen propiedades de reología y turbiedad combinadas inferiores a través de los valores de pH probados en composiciones de lavado corporal.
Ejemplo 23 Los polímeros de núcleo-cubierta en etapas de los Ejemplos 1, 2, 4, 7, 8, 9, y 10 cada uno se formulan en una composición de limpieza de gel de baño clara que comprende un surfactante aniónico a base sodio y un surfactante anfotérico. Un conservador de grado alimenticio, benzoato de I sodio, se adiciona en lugar de alqui'l parabenos. Los componentes de la formulación se exponen en la Tabla 6. Los componentes 1 hasta 11 se adicionan a un recipiente con mezclado en el orden listado en la tabla. Los componentes 12, 13, y 14 se adicionan a las formulaciones de gel de baño durante el procedimiento de prueba descrito enseguida. La fragancia (componente 7) y el solubilizadorl (componente 8) se premezclan antes de la adición al recipiente. Los componentes i se mezclan bajo agitación moderada hasta que se obtiene una mezcla de lote patrón de gel de baño homogéneo. Los lotes patrón de gel de baño que contienen polímeros de control comercialmente disponibles C-4 (Rheocare™ TTA) y C-5 (Carbopol® Aqua SF-1) se formulan idénticamente 2.4% en peso de sodio de polímero activo) como en lo anterior.
Tabla 6 (Gel de Baño Claro Formulado con Conservador de Grado Alimenticio) El pH de cada formulación de lote patrón se ajusta a 6.5 con NaOH (componente 11), y luego se reduce secuencialmente con ácido cítrico (componente 12) a valores de pH de aproximadamente 5.5, 5.0, y 4.0, respectivamente. El benzoato de sodio (componente 13) se adiciona a cada muestra ajustada a pH 5.0 antes de que se adicione ácido cítrico adicional para lograr el valor de pH final de 4.0. En cada valor de pH, alícuotas de 100 g y 20 g de cada formulación de gel de baño de lote patrón se transfiere en frascos de 4 oz. y frasquitos de 6 dracmas, respectivamente, y se centrifugan para remover cualquiera de las burbujas de aire arrastradas. Los frascos y frasquitos de muestra que contienen las alícuotas centrifugadas se tapan y se mantienen durante 24 horas a temperatura ambiente, después de lo cual se hacen las mediciones de la propiedad de reología y de claridad. La viscosidad, valor de rendimiento y propiedades de turbiedad para cada muestra ajustada en pH se miden i y se registran en la Tabla 7.
Tabla 7 (Desempeño de Viscosidad y Claridad de la Formulación de Gel de Baño) En las muestras de formulación que se tratan nuevamente con ácido a pH 4.0, se [adicionan cuentas Lipopearl™ 1.0% en peso, en base al peso \ de la composición total) . Las muestras se prueban conforme al protocolo de procedimiento de prueba de suspensión descrito en lo anterior. , Los polímeros de acrilato de cubierta-núcleo en etapas de esta invención suministran excelente claridad y valores de pH debajo de 6 en formulaciones de surfactante a base de sodio que contiene un conservador ácido. En contraste, los Polímeros de Control comerciales C-4 y C-5 son nebulosos u opacos (valores de NTU en valores de pH debajo de 6 en la misma . Todas las formulaciones (incluyendo los polímeros de control comerciales C-4 y C-5) tienen buenas propiedades de suspensión de cuentas a 45°C durante 12 semanas.
Ejemplo 24 ' Los polímeros de núcleo-cubierta en etapas de los Ejemplos 1, 2, y 4 se formulan por | separado en una composición de champú de acondicionamiento clara que comprende un surfactante aniónico a base de amonio, un surfactante anfotérico y un agiente perlizante subsecuentemente adicionado. Un conservador de grado alimenticio, benzoato de sodio, se jutiliza como un conservador. Los Polímeros de Control Comercialmente disponibles, C-4 (Rheocare™ TTA) y C-5 (Carbopol® Aqua SF-1) se formulan idénticamente (1.5% en peso de sólidos de polímero activo) . La formulación se prepara de los componentes listados en la Tabla 8.
Tabla 8.
(Champú de Acondicionamiento Claro con Agente Perlante Adicionado) 12 Mica (entintada dorada) 0.20 Agente Perlante Los componentes 1 hasta 4 se adicionan a un recipiente en el orden litado en la tabla j y se mezclan bajo í agitación lenta hasta que está homogéneo. El pH de cada formulación se ajusta a aproximadamente 6.5 con NaOH (componente 8), y luego los componentes 5 a 7 se adicionan, a cada lote y se mezclan homogéneamente. EÍ pH de cada lote luego se reduce secuencialmente con ácido cítrico (componente 9) a valores de pH de aproximadamente 5.5, 5.0, y 4.0, respectivamente. Benzoato de sodio (componente 10) se adiciona a cada muestra en pH 5.0 antes de que se adicione ácido cítrico adicionado para lograr un valor de pH final de 4.0. En cada valor de pH, una muestra de 20 g de cada formulación de lote se transfiere en frasquitos de 6 dracmas separados. Los frasquitos se tapan, se centrifugan para remover cualquiera de las burbujas de aire atrapadas contenidas en la formulación y se mantienen a temperatura ambiente durante 24 horas, después de lo cual se toman las mediciones de propiedad de turbiedad. Además, se miden las propiedades de viscosidad y rendimiento para la muestra final (pH 4.0) . Los datos se presentan en la Tabla 9.
Tabla 9.
(Desempeño de Viscosidad y Claridad Champú de Acondicionamiento) Polímero No. demostrar que los polímeros de la invención pueden estabilizar un champú de acondicionamiento perlado, un i agente perlante (componente 12) se adiciona al agua D.I. (componente 11) y se dispersa uniformemente. La dispersión luego se adiciona a las muestras j de champú de acondicionamiento previamente ajustado nuevamente con ácido a pH 4.0 y se mezcla hasta que se alcanza una formulación perlada homogénea. Cada una de las muestras de champú de acondicionamiento perladas se prueba y se evalúan conforme al protocolo de procedimiento de prueba de suspensión descrito en lo anterior. | Los polímeros de acrilato de núcleo-cubierta en etapas suministran excelentes propiedades de claridad en valores de pH debajo de 6 en formulacionesj de surfactante en base de amonio que contiene microemulsión de silicona. En contraste, todos los polímeros de control comerciales (C-4, y C-5) son ya sea nebulosos u opacos (valores de NTU más altos) en valores de pH debajo de 6 en la misma formulación. Todas las formulaciones exhiben buena suspensión del agente perlante a 35 °C durante 3 meses. j Ejemplo 25 Los polímeros de núcleo-cubiertaj en etapas de los Ejemplos 2 y 4 se formulan en una composición de champú de acondicionamiento perlado que comprende un agente de acondicionamiento de polímero catiónico y un agente de acondicionamiento de silicona. Un conservador de grado alimenticio, benzoato de sodio, se utiliza como un conservador. La formulación se prepara de los componentes listados en la Tabla 10.
Tabla 10 i (Champú de Acondicionamiento Perlado) os componen es se ormu an como se expone en Ejemplo 24 anterior, excepto que se utiliza un polímero acondicionamiento catiónico (componente además del componente de acondicionamiento de silicona (componente 7). El polímero de control comercialmente disponible, C-5 (Carbopol® Aqua SF-1), se formula idénticamente (1.5% en peso de sólidos de polímero activo) como en el Ejemplo 24. El pH i de las formulaciones de polímero se ajustan inmediatamente con NaOH (componente 9) a 6.5, y luego hacia abajo secuencialmente con ácido cítrico (componente 10) a 5.5, 5.0 1 y 4.0 como en el ejemplo previo, excepto qJae 0.5% en peso de NaCl (en base al peso de los componentes de formulación total) se adiciona a un conjunto de las mezclas ajustadas a pH 4.0. Para comparación, un segundo conjunto de muestras se evalúa sin NaCl adicionado. Los valores, de viscosidad y turbiedad se miden después del ajuste del! pH. Los datos de desempeño de viscosidad y claridad para , cada una de las muestras evaluadas se exponen en la Tabla 11.
Tabla 11 (Desempeño de Viscosidad y Claridad Para demostrar que los polímeros de la invención pueden estabilizar un champú de acondicionamiento perlado, un agente perlante (componente 13) se adiciona al agua D.I. (componente 12) y se dispersa uniformemente. La dispersión 1 luego se adiciona a las muestras í de champú de acondicionamiento previamente ajustado con 'ácido nuevamente a pH 4.0 y se mezclan hasta que se alcanza una formulación perlada homogénea. Cada una de las muestras de champú de acondicionamiento perladas se prueba y se evalúan conforme al protocolo .de procedimiento de prueba de suspensión descrito en lo anterior.
Los polímeros de acrilato de núcleo-cubierta en etapas de la invención suministran excelentes propiedades de claridad en valores de pH debajo de 6 en formulaciones de surfactante a base de amonio que contiene un paquete de acondicionamiento que comprende un polímero catiónico y un agente de acondicionamiento de silicona. Lós polímeros de la invención mantienen buenas propiedades de claridad aun después de la adición de una sal de metal j alcalino tal como NaCl. El polímero de control comercial (C-5) mientras que i suministra buenas propiedades reológicas proporciona formulaciones que son ya sea nebulosas u opacas (valores de i NTU más alto) en valores de pH debajo | de 6. Todas las formulaciones exhiben buena suspensión del ; agente perlante a 45°C durante 3 meses.
El polímero catiónico se puede reemplazar mediante y/o mezclar con otros acondicionadores catiónicos monoméricos o poliméricos sintéticos y/o la cantidad presente en una í formulación se pueden ajustar para maximizar la sinergia con los polímeros inventivos. También, ; el agente de acondicionamiento de microemulsión de silicona se puede sustituir con partículas de tamaño más grande en la emulsión si es deseado.
Ejemplo 26 Una composición de gel de ducha a base de jabón se formula de los componentes expuestos en la Tabla 12.
Tabla 12 | (Gel de Ducha a Base de Jabón) La Parte A se prepara al disolver hidróxido de potasio en agua D.I. y al calentar la composición a 80°C. La Parte B se prepara por separado al adicionar glicerina y los ácidos grasos (componentes 5, 6, y 7) á agua D.I. y al mezclar hasta que los ácidos grasos se funjden completamente, ?na vez que se funden los ácidos grasos y se mezclan homogéneamente, el polímero No. 2 se adiciona a la mezcla. La Parte A se adiciona lentamente a la Parte B bajo agitación mientras que la temperatura se mantiene a 80°C. La composición de la Parte AB se mezcla durante 30 a 60 minutos. Al alcanzar una mezcla homogénea, la composición de la Parte AB se deja enfriar a temperatura ambientej (20-21°C) . Aceite Mineral (componente 9) se adiciona a la composición AB a una temperatura de aproximadamente 60-70 °C. ; El enfriamiento adicional a 40 °C, los componentes 10 y 11 Jse adicionan y se mezclan uniformemente en la formulación. La formulación se deja enfriar bajo agitación moderada hasta ; que se alcanza la temperatura ambiental. Después de 24 horas, los siguientes datos físicos se registran: pH = 9.4; viscosidad (varilla no. 4 @ 20 rpm) = 6000 mPa-s; y valor de rendimiento = 60 dinas/cm2.
Mientras que este ejemplo ejemplifica la saponificación in situ del ácido(s) graso jcon una base, una sal de ácido graso pre-neutralizada también se puede emplear en la formulación de la formulación de limpieza. Además, el j gel de ducha a base de jabón de alta claridad también se puede hacer sin el componente del aceite mineral.
Ejemplo 27 Una composición de gel de ducha base de mezcla de jabón/surfactante perlado se formula los componentes expuestos en la Tabla 13.
Tabla 13 ¦ (Gel de Ducha a Base de Mezcla de Jabón/Surfactante) La Parte A se prepara al disolver hidróxido de potasio en agua D.I. y al calentar la composición a 80°C La Parte B se prepara por separado al adicionar glicerina y el polímero 2 a agua D.I. bajo mezclado. Los ácidos grasos (componentes 5, 6, y 7) se adicionan a la Parte B, que se í calienta a 80°C y se mezcla hasta que se funden completamente los ácidos grasos. Una vez que se funden los ácidos grasos y se mezclan homogéneamente. La parte A se adiciona lentamente a la Parte B bajo agitación mientras mantienen a temperatura a 0|C. La Composición de la AB se mezcla durante 30 a 60 minutos. Al alcanzar una homogénea, La composición de la Parte AB se deja enfriar a temperatura ambiente (20-21°C) . El paquete de surfactante (componentes 9 y 10) se adicionan en el orden listado a composición AB bajo agitación y se mezclan hasta que e uniforme. Además de enfriamiento a 40°C, los componentes 11 hasta 14 se adicionan en el orden y se mezclan uniformemente en la formulación. La formulación se deja enfriar bajo agitación moderada hasta que se alcanza la temperatura ambiental.
Después de 24 horas, los siguientes datos físicos se registran: pH = 9.5; viscosidad (varilla no. 4 @ 20 rpm) = 2500 mPa-s; y turbiedad = 7.7 NTU.
Ejemplo 28 Un lavado corporal humectante ¡ que tiene alto contenido de aceite que contiene un conservador alimenticio se formula de los componentes del procedimiento expuesto enseguida. Los Polímeros de Control comercialmente disponibles, C-4 (Rheocare™ TTA) y C-5 (Carbopol® Aqua SF-1) se formulan idéntificamente (2% en peso de sólidos de polímero activo) . También se prepara un testigo de formulación (sin polímero de modificación de reología activo) .
Tabla 14 (Lavado Corporal Humectante) El lavado corporal se formula de acuerdo con el siguiente procedimiento: 1) Combinar los componentes de la Parte A y mezclar hasta que está uniforme. Ajustar la velocidad djel mezclado para mantener una espumación a un mínimo; 2) Adicionar los componentes de la Parte B en el orden del listado a la Parte A con mezclado y mezclar hasta que está uniforme; 3) En un recipiente separado, pre-mezclar los componentes de la Parte C y adicionar a la Parte AB y mezclar hasta que está uniforme; 4) Adicionar a la Parte D (NaOH) a la Partej ABC e incrementar la velocidad de mezclado como sea necesario para mantener un buen vórtice; y j 5) Adicionar los componentes de la Parte E !uno a la vez en el orden listado a la Parte ABCD con buen mezclado entre las adiciones. Incrementar la velocidad del mezclado como sea necesario para mantener el vórtice de mezclado.
Las formulaciones de lavado corporal de alto i contenido de aceite se evalúan para la viscosidad de Brookfield (varilla No. 6 @ 20 rpm) , y se evalúan visualmente para la textura y separación dej fases (después de 1 semana, 2 semanas y 8 semanas) . Los resultados se exponen en la tabla enseguida. La separación se define en la presente como la existencia visible de dos o más capas o fases distintas de cualquier componente en la formulación, incluyendo, pero no limitado a materia insoluole, materia i soluble, sustancias aceitosas y los similares. Para la clasificación de estabilidad de fases (0 = separación de fase; 1 = nada de separación de fase) .
Tabla 15 Ejemplo 29 Un gel de baño sin sulfato se formula de los componentes listados en la tabla enseguida. Los Polímeros Nos. 2 y 4 se utilizan como el componente de modificación de reología. El Control C-5 comercialmente disponible se formula idénticamente para propósitos de comparación.
Tabla 16 (Gel de Baño sin Sulfato) El polímero de prueba (componente 2) se adiciona a agua D.I. (componente 1) en un vaso de laboratorio de vidrio y se mezcla moderadamente. El pH de la formulación se ajusta con NaOH (componente 3) a 6.5 y luego ¡ los surfactantes (componente 4) y el (componente 5) se adicionan a los contenidos del vaso de laboratorio y se mezclan hasta que está homogéneo. Una alícuota de la formulación de gel de baño se transfiere a un frasquito de 6 dracmas para mediciones de pH y turbiedad. El pH de los contenidos del gel de baño del vaso de laboratorio se ajusta 5.5 con ácido cítrico (componente 7) . Una alícuota de la composición de gel de baño ajustada en pH se transfiere a un frasquito de 6 dracmas para la determinación de turbiedad. El pH del gel de baño en el vaso de laboratorio se ajusta nuevamente con ácido cítrico (componente 7) a 5.0 y otra alícuota del gél de baño ajustado en pH se transfiere a un frasquito de 6 dracmas para la prueba de turbiedad. La cantidad sodio se adiciona al gel de baño (previamente ajustado a pH 5.0), final con ácido cítrico (componente 7) para lograr un pH de 4.0. Después del ajuste de pH final, se miden las propiedades de viscosidad y propiedades de valor y !rendimiento en 24 horas. Los datos para las mediciones de reologia y turbiedad se reportan en la Tabla 17.
Tabla 17 En formulaciones de bajo pH, los polímeros de invención exhiben mejores propiedades de reologia y claridad significantemente comparado con un estándar de copolímero de acrilatos comercial. j Ejemplo 30 ¡ I Este ejemplo demuestra la formulación de una composición frotadora facial que contiene el Polímero No. 2. Los componentes de la formulación se listan en la Tabla 18.
Tabla 18 ( Frotador Facial) Componente Cantidad Función (% en i El frotador facial se formula de acuerdo con el siguiente procedimiento: 1) Con mezclado moderado adicionar EDTA de disodio (componente 2) al agua D.I. (componente calentada a 30 a 40°C hasta que se disuelve completamente el EDTA de disodio; 2) adicionar el Polímero No. 2 (componentje 3) a la mezcla hasta que se dispersa completamente y luego adicionar el surfactante detersivo (componente 4) y continuar el mezclado hasta que está homogéneo; j 3) Bajo agitación continua, neutralizar la formulación con NaOH (componente 5) para elevar el pH de la' formulación en el intervalo de 6.8 a 6.8; j 4) adicionar el surfactante anfotérico ¡(componente 6) y mezclar hasta que está homogéneo; 5) en un recipiente separado premezclar el Polisorbato 20 (componente 7) y el aceite de fragancia (componente 8) y adicionar la mezcla a la formulación y mezclar hasta que está homogénea; , 6) Adicionar el surfactante no iónico/humectante, el i conservador, y el surfactante anfotérico (componentes 9, 10, y 11, respectivamente) en el orden listado y mezclar hasta I que está homogéneo; 7) Ajustar el pH a 5.3 a 5.4 con ácido cítrico (componente 12) y adicionar los agentes exfoliantes (componentes 13 y 14) y mezclar hasta que está homogéneo.
Ejemplo 31 Este ejemplo ilustra la formulación de un frotador facial que contiene el agente cosmecéutico, ácido salicílico.
Los componentes de la formulación se listan en la Tabla 19.
Tabla 19 (Frotador Facial) El frotador facial se formula como sigue: 1) Con mezclado leve adicionar EDTA de disodio (componente 2) al agua D.I. (componente 1) calentado a 30¡ a 40°C hasta que se disuelve completamente EDTA de disodio; 2) Adicionar el Polímero No. · 2 (componente 3) a la mezcla hasta que se dispersa completamente y luego adicionar el surfactante detersivo (componente 4) y continuar el mezclado hasta que está homogéneo; 3) Bajo agitación continua, neutralizar †a formulación con NaOH (componente 5) para elevar el pH a la formulación en el intervalo de 6.6 a 6.8; ¦ ¡ i 4) En un recipiente separado premezclár el surfactante anfotérico (componente 6) y el aceite de fragancia (componente 7) y adicionar la premezcla a' la formulación de lote patrón y mezclar hasta que está homogéneo; (5) En un recipiente separado premezclár agua D.I. (componente 8), propanodiol (componente 9), surfactante aniónico (componente 10), ácido salicílic (componente 11), surfactante anfotérico (componente 12) y el componente de surfactante no iónico/humectante 13) y mezclar hasta que está uniforme. 6) Adicionar la premezcla a la formulacióiji de lote patrón y mezclar hasta que está homogéneo. 7) Adicionar benzoato de sodio (componente 14) y ajustar el pH a 4.0 a 4.4 con ácido cítrico (componente 15); 8) Adicionar el agente exfoliante (componente 16) y mezclar hasta que está homogéneo. ' Ejemplo 32 ? El siguiente ejemplo demuestra un limpiador lavaplatos líquido formulado con un polímero de la invención. Los componentes de formulación se exponen en la Tabla 20.
Tabla 20 j (Limpiador Lavaplatos Líquido) El líquido lavaplatos se formula de acuerdo con el siguiente procedimiento: I 1) En un vaso de laboratorio equipado con una barra de í agitación magnética, adicionar el polímero (componente 2) al agua D.l. (componente 1) y mezclar bajo agitación lenta (200 rpm) ; 2) Adicionar los surfactantes (componentes' 3, 4, y 5) en el orden listado al vaso de laboratorio y ajüstar la velocidad de agitación para evitar la generación de espuma excesiva; i 3) Adicionar el conservador (componente 6:) y mezclar hasta que está uniforme y homogéneo; ¡ 4) Ajustar el pH de la composición con NaOH (componente 7) y/o ácido cítrico (componente 8) a pH 5.5; y opcionalmente 5) Adicionar fragancia o color, como sea deseado.
Ejemplo 33 i Este ejemplo demuestra que las buenas propiedades reológicas y la claridad del producto adecuada son obtenibles al reducir el pH de las composiciones de surfactante que comprenden los polímeros de núcleo-cubiert¡a en etapas de la I invención y un conservador de grado alimenticio sin neutralizar el polímero con un agente J ajustador de pH alcalino adicional. La composición de surfactante se formula I de los componentes listados en la Tabla 21.
Tabla 21 j (Composición de Surfactante Acidificada Espesada) Los Componentes 1 hasta 5 sej adicionan a un recipiente en el orden listado en la tabla y se mezclan bajo agitación lenta hasta que se obtiene una formulación de lote maestro uniforme. El pH inicial de la formulación se mide y se registra. El pH de la formulación se i secuencialmente a aproximadamente 5.0 y 4.5 con ácido cítrico (componente 6) . En cada valor de pH, alícuotas de 100 g y 20 g de la formulación de lote patrón se transfieren en frascos i de 4 oz y frasquitos de 6 dracmas, respectivamente, y se centrifugan para remover cualquiera de las burbujas de aire arrastradas. Los frascos y frasquitos de muestra que contienen las formulaciones centrifugadas se tapan y se mantienen durante 24 horas después de lo cual se hacen las mediciones de propiedad de reología ¡y claridad. Las mediciones de viscosidad y valor de rendimiento se llevan a cabo en las muestras de 100 g y las mediciones de turbiedad se completan en las muestras de 20 g. Los datos se presentan en la Tabla 22.
Tabla 22 Ejemplo 3 Este ejemplo ilustra el uso un polímero de núcleo-cubierta en etapas como un espesantje en una pasta de impresión textil (Ej . 34A) y en formulación de recubrimiento textil (Ej. 34B) , en el peso de polímero activo indicado en la Tabla 23.
Tabla 23 (Composiciones de Tratamiento Textil)

Claims (13)

REIVINDICACIONES j
1. Una composición para el cuidado personal, cuidado doméstico o cuidado de la salud de multi-fase, estable, caracterizada porque comprende por lo menos dos fases visualmente distintas en donde por |lo menos una fase i visualmente distinta comprende: un polímero de núcleo-cubierta en etapas a base de acrilico que comprende de aproximadamente 5% a aproximadamente 60 en peso de un polímero de núcleo lineal a base de, acrilico y de aproximadamente 95% a aproximadamente 4 <J% en peso de un polímero de cubierta reticulado a base .de acrilico, en donde I) el polímero de núcleo lineal es un polímero polimerizado de una composición de monómeros que comprende: I a) de aproximadamente 10% \a aproximadamente 80% en peso de por lo menos un monómero de ácido carboxílico i que comprende ácido acrilico, ácido m'etacrílico, . ácido itacónico, ácido fumárico, ácido aconítico o ácido maleico, o I combinaciones de los mismos; I I b) de aproximadamente 90% a aproximadamente 20% en peso de por lo menos un éster alquííico de Ci a C5 y/o por lo menos un éster hidroxialquílico de Ci a C5 de ácido acrilico o ácido metacrílico: y opcionalmente c) de aproximadamente 1% a Aproximadamente 35% en peso de por lo menos un monómero OÍ, ß-etilénicamente insaturado seleccionado de un monómero re resentado por las fórmulas: i) CH2=C (R) C(0)OR1, j en donde R se selecciona de hidrógeno o metilo; y R1 se selecciona de alquilo de C6-Ci0, hidroxialguilo de e a Ci0, - (CH2) 20CH2CH3 y en donde R es hidrógeno o metilo; y X se selecciona de -CgH5, i -CN, -C (0) NH2, -NC4H60, -C (O) NHC (CH3I 3, -C (O) N (CH3 ) 2 , en donde R1 es alquilo de Ci-Cie lineal o ramificado; y iv) CH2=C (R)C(0) OAOR2, en donde A es un radical divalente j seleccionado de -CH2CH (OH) CH2- y -CH2CH (CH20H) -, R se selecciona de hidrógeno o metilo, y R es un residuo de acilo de un ácido graso de Cío a C22 saturado o insaturado, lineal o ramificado; y en donde II) el polímero de cubierta jreticulado es un polímero polimerizado de una composición de monómeros que 1 comprende : ' ¡ al) de aproximadamente 10% ¦ a aproximadamente 80% en peso de por lo menos un monómero de! ácido carboxílico que comprende ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido fumárico, ácido crotónico,. ácido aconíticó o ácido maleico, o combinaciones de los mismOjS; bl) de aproximadamente 90% a aproximadamente 15% en peso de por lo menos un éster alquílico de Ci a C5 y/o por lo menos un éster hidroxialquílico dej Ci a C5 de ácido acrílico o ácido metacrílico; el) de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 5% en peso de por lo menos un monómero de reticulación; y 1 opcionalmente | di) de aproximadamente 1% ;a aproximadamente 35% en peso de por lo menos un monómero , ß-etilénicamente insaturado de las fórmulas i) a iv) anteriores.
2. Una composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la por lo menos una fase visualmente distinta además comprende por lo menos un surfactante seleccionado de surfaejtante aniónico, zwiteríónico o anfotérico, catiónico o no iónico y combinaciones de los mismos. j
3. Una composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque ¡ el pH de la composición varia de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 14. ¡
. Una composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque ¡ el pH de la composición varia de aproximadamente 2 a aproximadamente 7. i
5. Una composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque i el pH de la composición varía de aproximadamente 3 a aproximadamente 6.
6. Una composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque por lo menos una de las fases es clara.
7. Una composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque por lo menos una de las fases contiene por lo menos un componerjte seleccionado de surfactantes , agentes de acondicionamiento del cabello y de i la piel, . emolientes, emulsificantes, | modificadores de reologia auxiliares, agentes de espesamiento, vitaminas, promotores del crecimiento del cabello, j agentes de auto-bronceado, filtros solares, aclaradores de la piel, compuestos anti-envejecimiento, compuestos anti-arrugas, compuestos anti-celulitis, compuestos anti-acné, agentes anticaspa, compuestos antiinflamatorios, analgésicos, agentes antitranspirantes , agentes desodorantes, fijadores del cabello, materiales particulados, abrasivos, ' humectantes, antioxidantes, agentes queratoliticos, agentes anti- i estáticos, reforzadores de espuma, hidrótropos, agentes solubilizantes, agentes quelantes, agentes antimicrobianos, agentes antifungales, agentes ajustadores! del pH, agentes quelantes, agentes amortiguantes, botánicos, cuentas cosméticas, hojuelas cosméticas, mica, exfoliantes, materiales perlescentes, opacificadores, siliconas, I colorantes del cabello, agentes oxidantes, agentes reductores, propelentes, componentes insolubles, tintes J termocrómicos, agentes aclaradores del cabello y de la piel, pigmentos, anticaries, agentes anti-sarro, agentes antiplaca, solventes, conservadores; y combinaciones de los mismos .
8. Una composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el surfactante se selecciona de un surfactante aniónico^ un surfactante i anfotérico, un surfactante no iónico, un surfactante catiónico y mezclas de los mismos. ( I
9. Una composición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque por lo menos una de las fases además comprende un agente ! ajustador de pH alcalino.
10. Una composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque por lo menos una de las fases además comprende un agente ajustádor de pH acidico.
11. Una composición de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque un agente ajustador de pH alcalino se adiciona a por lo menos una de las fases antes de que se adicione el agente ajustador de pH acidico.
12. Una composición de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el pH de la por lo menos una de las fases se ajusta con el ágente ajustador de pH alcalino a aproximadamente 0.5 a ; aproximadamente 2 unidades de pH arriba del pH inicial de la fase, y subsecuentemente se reduce el pH ajustado ¡alcalino de la por lo menos una de las fases al adicionar el agente ajustador de pH acidico en una cantidad suficiente para obtener un valor de pH final que varia de aproximadamente 3.5 a aproximadamente 5.5. j
13. Una composición de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque elj pH inicial de la por lo menos una de las fases es por lo menos aproximadamente
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