MXPA99002025A

MXPA99002025A - Composiciones en solucion acuosa que comprendencomposiciones de hidrogel de polimero

Info

Publication number: MXPA99002025A
Application number: MXPA/A/1999/002025A
Authority: MX
Inventors: Sheng Tsaur Liang; Shen Shiji; Jobling Margaret; Paul Aronson Michel
Original assignee: Unilever Nv; Univlever Plc
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 1999-09-20

Abstract

La invención se relaciona con dispersiones/partículas de hidrogel capaces de atrapar un agente benéfico insoluble en agua, pero que aún son capaces de desintegrarse uniformemente para impartir características deseables en uso. También se describe un proceso para preparar las dispersiones/partículas de hidrogel.

Description

COMPOSICIONES EN SOLUCIÓN ACUOSA QUE COMPRENDEN COMPOSICIONES DE HT.DROGEL DE POLÍMERO ANTECE Erp?fl DE IA INVENCIÓN CAMPO DE IA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con partículas de hidrogel grandes novedosas, suspendidas en un medio acuoso, y con un proceso de extrusión/mezclado continuo para elaborar esta clase de partículas de hidrogel. Las partículas de hidrogel comprenden dos polímeros diferentes de peso molecular elevado. Uno es insoluble en el medio acuoso y se utiliza para la formación de red e integridad del gel. El otro es soluble en el medio acuoso y ayuda a controlar la expansión de gel y la resistencia del gel. Cuando los materiales insolubles en agua se atrapan o encapsulan dentro de la red formada por estos dos polímeros y de esta manera son suministrados más eficientemente desde la composición acuosa (por ejemplo, un limpiador líquido que contiene las partículas de hidrogel) . Las partículas de gel con tamaño controlable y resistencia de gel controlable se preparan simplemente al agregar primero (por ejemplo inyectar) una solución acuosa que contiene los dos polímeros y el material insoluble en agua dentro del medio acuoso para formar tallarines de gel de polímero suave alargado, tallarines los cuales después se cortan/rompen (por ejemplo a través de mezclado o agitación mecánica) hasta el tamaño de partícula de gel deseable.

Los limpiadores líquidos u otras composiciones que pueden suministrar agentes benéficos para la piel, para proporcionar alguna clase de beneficios a la piel, son deseados y conocidos en la técnica. El uso de gotitas de aceite de silicona para proporcionar beneficios de humectación adicional, por ejemplo, es conocido. Un método utilizado para mejorar la liberación de agentes benéficos (por ejemplo silicona y aceite vegetal) a la piel o el pelo es mediante el uso de polímeros hidrofílicos catiónicos tales como Polymer JR"1* de Amerchol o JaguarMR de Rhone Poulenc. Este método se describe, por ejemplo, en los documentos EP 93,602; WO 94/03152; y WO 94/03151.- En cada una de estas referencias, tanto el polímero de deposición como las partículas de silicona con tamaño generalmente pequeño se distribuyen uniformemente a través de toda la composición limpiadora líquida (es decir, no hay "bolsas" concentradas de agente benéfico) . En otras referencias, los polímeros hidrofílicos en si mismos se incorporan en limpiadores líquidos o soluciones acuosas para proporcionar diversos beneficios. Por ejemplo, los polímeros hidrofílicos tales como goma guar, poliacrilamidas, ácido poliacrílico y Polymer JRM se describen en las patentes norteamericanas números 4,491, 539; 4,556,510; 4,678,606, 5,002,680 y 4,917,823, como espesantes, agentes modificadores de formación de espuma o agentes de sensación agradable para la piel. Nuevamente, en todos los casos, los polímeros se incorporan uniformemente o se distribuyen a través de toda la composición tensoactiva completa para proporcionar los beneficios alegados. En ninguna referencia se describe que la deposición mejorada del agente benéfico para la piel insoluble en agua del limpiador o el medio acuoso, o que se puedan obtener propiedades limpiadoras en uso mejoradas por el polímero hidrofílico utilizando partículas de hidrogel separadas o una dispersión que actúe como un tipo de estructura para contener o atrapar al agente benéfico en una forma concentrada. Inesperadamente, los solicitantes han encontrado ahora que, si el agente benéfico se incorpora en una composición líquida en forma de un portador de hidrogel integral que contiene el agente benéfico, (es decir, una fase acuosa discreta que atrapa al agente benéfico) entonces el nivel de deposición del agente benéfico sobre la piel u otro sustrato mejora significativamente en comparación con un líquido típico o una composición de gel líquido que contiene un agente de polímero (típicamente, un agente de deposición catiónica tal como guar catiónico) para ayudar al depósito del agente benéfico. La cantidad de deposición también es más elevada que las composiciones que tienen gotitas de aceite dispersas a través de la composición en ausencia de un auxiliar de deposición, particularmente cuando se utilizan partículas de tamaño pequeño. Además de la deposición mejorada, los solicitantes también han encontrado que las partículas separadas de hidrogel mejoran las propiedades sensoriales en uso del limpiador (es decir, uniformidad y sensación cremosa) cuando el limpiador o la composición acuosa generalmente se frota en la piel. Se han hecho intentos en la técnica por suministrar cierto material benéfico en las partículas de gel, pero ninguno ha tenido éxito tanto en retener el agente en la composición como en suministrar fácilmente al mismo en el uso final (por ejemplo con frotado) . La patente norteamericana número 5,089,269 para Noda et al., por ejemplo, describe una composición cosmética que contiene cápsulas de gelatina mejoradas, las cuales contienen un componente hidrofóbico revestido por una película de gelatina expandida con agua. Las cápsulas revestidas con gel' de gelatina u otros hidrogeles tales como agar, alginato o carraginina, de la técnica anterior, requieren una fuerza de corte fuerte para romper la cápsula y liberar los ingredientes encapsulados. En algún caso, estas cápsulas únicamente se deslizan sobre la superficie de la piel cuando son frotadas sobre la piel. Esta patente reivindica cápsulas de gelatina mejoradas, que resuelven las propiedades anteriores, no deseables. Sin embargo, se presentaron problemas similares, como se describe en la patente, cuando la cápsula mejorada es más pequeña de 100 µm o más grande de 1000 µm. Las cápsulas revestidas con gel, mejoradas, se vuelven demasiado rígidas para ser rotas o tienden a escapar de los dedos o la palma durante la aplicación. Por lo tanto, ni esta ni otra técnica describe composiciones de hidrogel similares a las de la invención las cuales pueden retener al agente benéfico y liberarlo eficientemente según se desee. Además, la referencia no describe un método para formar tales composiciones acuosas que contienen hidrogel . El documento EP 0,355,908 Al reivindica un proceso para elaborar partículas de gel de polisacárido tales como partículas de gel de agar, carragenina o gelano con tamaño menor de 100 µm para alimentos, lociones cutáneas o aplicaciones en limpiadores. El documento también describe que las sustancias insolubles en agua adecuadas para productos de cuidado personal se pueden incluir dentro de las partículas de gel. Esta clase de partículas de gel, sin modificación adicional, nuevamente son demasiado rígidas para romperse fácilmente y no proporcionan las propiedades uniformes al soltarlas cuando el tamaño de partícula es grande. Las patentes norteamericanas números 4,777,089 y 4,908,233 para Takizawa, describen microcápsulas que contienen composiciones hidrosas preparadas por procesos de coacervación simples. De acuerdo con estas patentes, la cápsula se puede preparar utilizando dos polímeros solubles en agua, diferentes, mediante un proceso sencillo de coacervación. Ante la adición de sales orgánicas e inorgánicas, la primera fase de polímero separada y el segundo polímero no experimentan separación de fases. Sin el segundo polímero, el primer polímero no abarca al material de núcleo de cápsula o la cápsula se aglomera en una masa gruesa que se forma en las cápsulas. En ninguna referencia se describe que se pueden formar partículas de hidrogel utilizando una combinación de dos polímeros solubles en agua diferentes, ni tampoco se describe el proceso para elaborar esa clase de partículas de hidrogel.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con composiciones acuosas que contienen partículas de hidrogel novedosas formadas por dos polímeros diferentes, solubles en agua. Las partículas de hidrogel "atrapan" agentes benéficos insolubles en agua, en una red formada por estos dos polímeros. La red de polímero la cual atrapa a los agentes benéficos se desintegra uniformemente cuando se frota sobre un sustrato tal como la piel con el fin de impartir características deseables en uso (por ejemplo, una sensación, uniforme, rica y más cremosa) a la composición. Más particularmente, la composición acuosa comprende: (a) 40 a 95% en peso de una solución acuosa con una viscosidad mayor de 300 centipoise (cps) , preferiblemente mayor de 1,000 cps, más preferiblemente mayor de 3,000 cps, en donde las soluciones acuosas contienen 0% a 60%, preferiblemente 2% a 40%, tensoactivo y en donde el tensoactivo, en caso de estar presente, se selecciona del grupo que consiste de tensoactivo aniónico, no iónico, catiónico, zwiteriónico, anfotérico y mezclas de los mismos; y 5 a 60% en peso de una composición de hidrogel que comprende : (i) 0.1 a 30% en peso de loa composición de hidrogel, de manera preferible 0.3-15% de por lo menos un polímero el cual es soluble en agua, pero el cual se insolubiliza, idealmente por gelificación térmica, cuando se coloca en la solución acuosa; y (ii) 0.2 a 30%, preferiblemente 0.5-10% en peso de la composición de hidrogel de por lo menos un segundo polímero el cual es soluble en agua y ya sea soluble o dispersable en la solución acuosa; y (iii) 1.0 a 60% en peso, preferiblemente 5 a 40% en peso de un agente benéfico, insoluble en agua,' el cual es atrapado en una red formada por los polímeros (i) y (ii) ; en donde las partículas del agente benéfico tienen un tamaño de partícula preferiblemente desde aproximadamente 0.2 a 200 micrómetros; el hidrogel preferiblemente tiene un tamaño de partícula en el intervalo desde aproximadamente mayor de 25 micrómetros, preferiblemente mayor de 100 micrómetros, más preferiblemente mayor de 200 micrómetros hasta aproximadamente varios centímetros.

En una modalidad, el polímero formador de gel se selecciona del grupo que consiste de polisacáridos formadores de gel tales como carragenina o agar, proteínas formadoras de gel, y polímeros sintéticos que gelifican térmicamente. Preferiblemente, el polímero formado de gel es un polímero sintético que se selecciona del grupo que consiste de N-acrilamida y homo- o copolímeros de poliacrilato o metacrilato que contienen polímeros que incorporan un éster acrílico o metacrílico de alcohol de cadena ramificada o lineal, de cadena larga. Idealmente, el polímero de (i) está insolubilizado, cuando se pone en contacto con la solución acuosa del inciso (a) , por precipitación o coacervación, lo cual generalmente es provocado por un cambio en el pH. Típicamente, en tales casos, el polímero (i) será poliglucosa ina. Alternativamente, la precipitación o coacervación es causada por un cambio en la concentración de electrólito. En tales casos, el polímero (i) se selecciona del grupo que consiste de alcohol polivinílico que tiene un PM mayor de 13,000 y un grado de hidrólisis desde 78% hasta 100%; e hidroxialquilcelulosa . Idealmente, el polímero de (i) es insolubilizado por reticulación con un reticulante presente en la solución acuosa (a) . Por lo tanto, cuando el polímero (i) es carragenina, el reticulante es el ion potasio. Similarmente, cuando el polímero (i) es alginato, el reticulante es ion calcio. Nuevamente, cuando el polímero (i) es alcohol polivinílico, el reticulante es el ion bórax. En otra modalidad de la invención, el polímero (ii) se selecciona del grupo que consiste de: (a) ácido carboxílico que contiene polímeros acrílicos; (b) polímeros no iónicos que se seleccionan del grupo que consiste de alcohol polivinílico, polivinilpirrolidona, almidón de maíz modificado e hidroxialquilcelulosa o hidroxialquilmetilcelulosa; y (c) polímeros catiónicos. En una modalidad adicional de la invención, la composición acuosa que contiene las partículas de hidrogel novedosas se prepara primero al agregar (por ejemplo inyectar) una solución de polímero que contiene los dos polímeros y el material insoluble en agua en el medio acuoso para formar tallarines de gel de polímero alargados (en teoría, no hay límite respecto al tamaño del tallarín, puesto que puede ser extruido continuamente) suaves (es decir, lo suficientemente rígido para retener al agente benéfico, pero lo suficientemente sobre para poderse romper inicialmente en partículas más pequeñas y posteriormente para suministrar el agente benéfico a la piel) los cuales después se cortan en el tamaño de partícula de gel deseable. Más específicamente, la composición acuosa se prepara como sigue: (a) se disuelven el primero y segundo polímeros en agua para formar una solución de polímero y dispersar el material insoluble en agua dentro de la solución de polímero preparada para formar una solución precursora de hidrogel; (b) se formula la composición acuosa de manera que el primer polímero es no soluble en la composición acuosa debido a la interacción química o física, y el segundo polímero es soluble o dispersable; y (c) inyectar la solución (a) de precursor de hidrogel en la composición (b) acuosa para formar tallarines de hidrogel, suaves y alargados, y romper los tallarines suaves y alargados a partículas de hidrogel utilizando un dispositivo de mezclado de corte bajo: El segundo polímero o polímeros (2) (b) que forman la composición de hidrogel es un polímero modificado en cuanto a propiedades, el cual se requiere para (1) ayudar a estabilizar al agente benéfico en el sistema de hidrogel de polímero, y (2) ayudar a proporcionar la resistencia de gel apropiada de la composición de hidrogel total. La invención también se relaciona con el uso de una composición acuosa, como se describe en lo anterior, en el cuidado personal y, en particular, cremas y productos para el cuidado de la piel.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra el efecto de la carragenina (uno de los posibles polímeros formadores de red (2) (a) los cuales se insolubilizan en el medio acuoso) de la concentración de la misma sobre la resistencia de gel de una partícula de hidrogel. La figura 2 muestra el efecto de la resistencia de gel cuando se combinan Acrysol (uno de los posibles polímeros modificadores de propiedad (2) (b) los cuales son solubles tanto en agua como en medio acuoso) , un polímero acrílico, con carregenina .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE A INVENCIÓN En una modalidad, la presente invención se relaciona con composiciones de hidrogel las cuales están dispersas de manera uniforme y suspendidas establemente en' composiciones acuosas diseñadas para limpieza personal o aplicaciones del cuidado de la piel . La composición de hidrogel existe en la solución acuosa como una fase de gel de polímero separada (es decir, se forma cuando por lo menos una red de polímero formadora de polímero insolubiliza cuando se coloca en la solución acuosa; un segundo polímero o polímeros modificadores de propiedad el cual es soluble o dispersable en la solución acuosa, también es necesario) presentes como dominios macroscópicos (es decir, que tienen un tamaño de partícula mayor de 25 micrómetros, preferiblemente mayor de 100 micrómetros, hasta aproximadamente varios centímetros) . Además, estos dominios son capaces de atrapar agentes insolubles en agua, designados posteriormente como el "agente benéfico" dentro de la estructura del gel, es decir, dentro de una red o trama formada por los polímeros formadores de red y los polímeros modificadores de propiedad. La composición de hidrogel debe tener resistencia de gel suficiente (generalmente proporcionada por los primeros polímeros formadores de red) para retener la integridad de los dominios discretos, y para atrapar y retener a los agentes benéficos insolubles durante el procesamiento y almacenamiento de la composición acuosa. Sin embargo, el hidrogel también debe ser lo suficientemente suave y capaz de desintegrarse uniformemente cuando la composición se aplica a y es frotada sobre el sustrato propuesto, por ejemplo la piel, sin causar ninguna sensación indeseable o material extraño o textura arenosa, debido a la ruptura o debido a los componentes de las "partículas de hidrogel. La suavidad de las partículas de gel se puede manipular por la cantidad de los polímeros modificadores de propiedad y los polímeros formadores de red incorporados en la composición de gel. En una segunda modalidad de la invención, las dispersiones o estructuras de hidrogel generalmente se preparan al emulsificar o dispersar primero el agente benéfico insoluble en agua, en una solución de polímero acuoso que contiene tanto al polímero formador de red como al polímero modificador de propiedades para formar una emulsión o dispersión. Esta solución de polímero acuoso la cual contiene al agente benéfico dispersado a continuación se denominará como la "solución precursora de hidrogel". La solución precursora de hidrogel contiene al agente benéfico dispersado (y también contiene al primero y segundo polímeros definidos como (2) (a) y (2) (b) antes) después se agrega o se inyecta y se mezcla con una solución acuosa apropiada bajo condiciones tales que el precursor de dispersión de hidrogel se vuelve insoluble (debido al componente (2) (a) ante el contacto con la solución acuosa para formar dominios de hidrogel esféricos, en forma de tallarines o en algunos casos con formas irregulares, dispersos uniformemente en la solución acuosa. La dispersión de hidrogel se puede completar ya sea en un proceso por lotes o en un proceso continuo, en base en la manera en que se mezclen la solución precursora de hidrogel y la composición acuosa. Se puede utilizar un proceso por lotes tal como un mezclador superior o una máquina dé flotación o un proceso continuo tal como una boquilla de coextrusión de dos fluidos, en un inyector en línea, un mezclador en línea o un tamiz en línea para elaborar la dispersión de hidrogel. El tamaño de la composición de hidrogel en la composición final se puede manipular al cambiar la velocidad de mezclado, el tiempo de mezclado, el dispositivo de mezclado y la velocidad de la solución acuosa. En general, al reducir la velocidad de mezclado, disminuir el tiempo de mezclado, abatir la viscosidad de la solución acuosa o al utilizar un dispositivo de mezclado que produzca menos fuerza cortante durante el mezclado, se pueden producir composiciones de hidrogel de mayor tamaño. El tamaño de los dominios de hidrogel (por ejemplo partículas) debe tener por lo menos una dimensión (por ejemplo el diámetro) que sea mayor de 25 µm y preferiblemente mayor de 100 µm para permitir la transferencia óptima del hidrogel al sustrato durante el proceso de frotado. El diámetro puede ser tan alto como varios centímetros. El proceso de mezclado de inyección/corte bajo se prefiere para elaborar partículas de hidrogel. La solución de precursor de hidrogel se inyecta o se coextruye simultáneamente con la solución acuosa para formar tallarines de hidrogel suaves y alargados. En teoría, los tallarines no tienen un límite de tamaño superior conforme son extruidos. (como se indicó, después de mezclar, las partículas de hidrogel deben ser de por lo menos 25 micrómetros) . Los tallarines de hidrogel suave preendurecidos después se rompen a formas irregulares de partículas de hidrogel utilizando dispositivos de mezclado de corte bajo tales como una máquina de fluctuación de baja velocidad o un mezclador mecánico en un proceso por lotes o en un mezclador estático en línea, o en un tamiz en línea, en un proceso continuo. En el proceso de mezclado en línea, se prefiere, debido a un mejor atrapamiento o retención de los agent.es benéficos insolubles en agua dentro de las partículas de gel y un mejor control del tamaño de las partículas de hidrogel. Los tallarines de hidrogel alargados y preendurecidos deben ser lo suficientemente suaves de manera que puedan ser rotos fácilmente en la condición de mezclado de corte bajo. Si los tallarines de hidrogel preendurecidos son demasiado rígidos, entonces los tallarines de hidrogel tienden a atorarse en el mezclador en línea o enredarse con el mezclador mecánico provocando problemas durante el proceso. Se puede manipular fácilmente la rigidez de los tallarines de hidrogel preendurecidos por la composición de solución precursora de hidrogel o la composición de la solución acuosa y el tiempo de endurecimiento de los tallarines de hidrogel en la solución acuosa. En general, la rigidez de los tallarines de hidrogel se puede reducir al reducir la cantidad de polímero (2 (a)) formador de red o al incrementar la concentración de polímero (2(b)) modificador de propiedad en la solución de precursor de hidrogel; al reducir el tiempo de endurecimiento de los tallarines de hidrogel en la solución acuosa; y al reducir la concentración de agente de reticulación en la solución acuosa. fíidrogel y Composición Acuosa El hidrogel y la composición acuosa que comprende a tal, está constituida de tres componentes esenciales: i) un sistema de polímero formador de hidrogel (que comprende un primer polímero el cual se insolubiliza ante el contacto con una solución acuosa adecuada para formación de red de gel; y segundos polímeros modificadores de propiedad los cuales estabilizan el agente benéfico y/o modifican la resistencia del gel) ; ii) un agente benéfico insoluble en agua (componentes (i) y (ii) juntos forman la composición de "hidrogel" cuando se forma en la composición en solución acuosa (iii) ) ; y iii) una composición de solución acuosa capaz de suspender el hidrogel y mantener su integridad debido a la insolubilidad del primer polímero. Cada uno de estos componentes se describe con mayor detalle en lo siguiente. Como se indicó, la estructura o composición de hidrogel comprende (i) un sistema de polímero formador de hidrogel (que contiene por lo menos dos polímeros) y (ii) un agente benéfico insoluble en agua. (i) Sistema de Polímero Foimador de Hidrogel Los sistemas de polímero útiles para formar hidrogeles (componente (i) anterior) con propiedades deseables comprenden, a su vez, (a) un primer polímero el cual és soluble en agua, pero se insolubiliza cuando se coloca en una composición de solución acuosa (componente (iii) anterior) ; y (b) un segundo polímero modificador de propiedad el cual asegura que la composición final de hidrogel no sea demasiado fuerte que no se desintegre uniformemente cuando se aplica el hidrogel a un sustrato, por ejemplo la piel, pero aún debe tener una resistencia de gel suficiente para retener al agente benéfico durante el procesamiento y almacenamiento.

Juntos, los polímeros (a) y (b) forman una red o malla la cual retiene al agente benéfico. Cada uno de los polímeros (a) y (b) y el mecanismo por el cual el polímero (a) es insolubilizado en la composición de tensoactivo se discuten con mayor detalle en lo siguiente. (a) Primer Polímero El primer polímero está definido, en su sentido más amplio, como cualquier polímero soluble en agua que se vuelva insoluble cuando se coloca en la composición (iii) de solución acuosa. Esta insolubilización se lleva a cabo utilizando uno de los siguientes mecanismos de insolubilización: (1) Gelificación Térmica Los polímeros adecuados que muestran este tipo de comportamiento de gelificación (es decir, que se pueden volver insolubles por gelificación térmica) son aquellos que son solubles en agua a una temperatura mayor de aproximadamente 40-50°C y los cuales forman un gel después de que la solución de polímero se enfría a temperatura ambiente. Los ejemplos de tales polímeros incluyen: i) polisacáridos formadores de gel tales como carrageninas o agares. Los polímeros particularmente preferidos de este tipo son los polímeros de carragenina. Las carrageninas particularmente adecuadas son aquellas fabricadas por la FMC Corporation y vendidas bajo el nombre comercial Gelcarin GP911 y Gelcarin 379; ii) proteínas formadoras de gel. Las proteínas formadoras de gel particularmente preferidas son gelatinas. Las gelatinas adecuadas incluyen gelatina G9382 (marca comercial) y G2625 (marca comercial) vendidos por Sigma Chemicals; y iii) polímeros sintéticos gelificantes térmicamente tales como poli (N-isopropilacrilamida) homo o copolímeros, o polímeros que contengan poliacrilato o metacrilato que incorpore como una de las unidades de monómero un éster acrílico o metacrílico de una cadena larga y preferiblemente un alcohol lineal. Los ejemplos de la última clase de polímeros son aquellos vendidos por Landec Labs Inc. bajo el nombre comercial Interliners. (2) Precipitación o coacervación: Los polímeros adecuados los cuales muestran este tipo de comportamiento son aquellos que son solubles en agua a temperatura ambiente pero que se pueden volver sustancialmente insolubles al cambiar las propiedades físicas o químicas de la solución acuosa como tal, por ejemplo, el pH o la concentración de electrólito. Un ejemplo de un polímero sensible a pH particularmente adecuado es quitosana (poliglucosamina) o sus diversas variantes modificadas químicamente. Las quitosanas particularmente útiles son aquellas vendidas por Pronova Biopolymers bajo el nombre comercial Seacure 343 y Seacure 443. Estos materiales tienen un peso molecular que varía desde 10,000 hasta 100,000. La quitosana es un polímero formador de red especialmente útil para las composiciones de hidrogel de la presente invención debido a que se puede disolver en una solución acuosa con un pH menor de 4.5 para formar una solución precursora de hidrogel uniforme. Al mezclar esta solución con una solución acuosa tal como un limpiador líquido el cual tiene un pH típico en el intervalo de 5.0 a 7.0, se forma fácilmente un polímero insoluble. Otra clase de polímeros que forman redes de hidrogel adecuadas por precipitación/coacervación son polímeros sensibles a electrólitos. Estos polímeros precipitarán para formar redes insolubles al agregar la solución de polímero en un limpiador líquido que contiene concentraciones elevadas de sal o tensoactivos iónicos. Los ejemplos de tales polímeros incluyen: alcohol polivinílico que tiene un peso molecular mayor de 13,000 unidades dalton y un grado de hidrólisis en el intervalo de 78% a 100%; e hidroxietilcelulosa tales como aquellos vendidos por Aqualon Corp. bajo el nombre comercial Nátrosol. Se debe entender que el mismo polímero puede estar en cualquier clase (2) (a) (es decir, soluble pero insolubilizado ante el contacto con una solución acuosa de tensoactivo) ; o de la clase (2) (b) (es decir, soluble tanto en agua como en soluciones acuosas de tensoactivo) en base en que otras cosas están en -la solución acuosa. Por lo tanto, un polímero sensible a la concentración de electrólito puede ser un polímero clase (2) (b) en una composición sin electrólito, pero se puede volver de la clase de polímero (2) (a) en una solución acuosa de tensoactivo que contiene electrólito suficiente para insolubilizar al polímero. Lo mismo es válido si ciertos polímeros se vuelven insolubles en presencia de ciertos reticulantes. Si el reticulante no está presente en la formulación de base, el polímero puede ser un polímero (2) (b) , pero si está presente el polímero se vuelve un polímero (2) (a) . (3) Reticulado: Los polímeros solubles en agua adecuados que muestran este tipo de comportamiento son aquellos que pueden formar complejos insolubles en agua con un reticulante monomérico o polimérico soluble en agua (por ejemplo sales o poliacrilatos) . La red de polímero insoluble se puede formar al hacer reaccionar la solución acuosa de polímero con el reticulante antes o después de agregar la solución acuosa de polímero dentro de la composición de solución acuosa. Los ejemplos de polímeros fácilmente reticulables incluyen: 6-carrageninas las cuales pueden ser reticuladas con iones potasio, alginatos, los cuales se pueden reticular con iones calcio o alcoholes polivinílicos los cuales pueden reticularse con ion bórax. (b) segundos polímeros Q polímeros—odificadores—de propiedad Los polímeros descritos en lo anterior son esenciales para formar el hidrogel en la medida en que proporciona la red de estructura principal sin la cual no puede existir la composición de hidrogel. Sin embargo, estos polímeros solos habitualmente son demasiado rígidos para proporcionar propiedades de frotado uniformes y no son lo suficientemente tensoactivos en la solución de precursor de hidrogel para estabilizar efectivamente las emulsiones o dispersiones de agentes benéficos insolubles en agua del tipo utilizado en la presente invención. Se encontró que es necesario un segundo polímero soluble en agua más tensoactivo para formar tales dispersiones que tengan la estabilidad requerida. Una segunda función del polímero modificador de propiedad se relaciona con su efecto sobre la resistencia del gel. Como se ha establecido antes, es deseable que la composición de hidrogel sea lo suficientemente resistente de manera que los dominios/partículas de hidrogel dispersas permanezcan discretas con el fin de atrapar efectivamente al agente benéfico dentro de su estructura, aunque deben ser lo suficientemente suaves (no rígidas) de manera que los dominios/partículas de hidrogel se froten uniformemente en la piel durante el uso de producto. Este equilibrio se puede alcanzar al optimizar la composición de polímero del hidrogel. Se ha encontrado que ciertos polímeros solubles en agua, cuando se incorporan en la solución precursora de hidrogel junto con el primer polímero, pueden modificar efectivamente la fuerza de gel de la composición de hidrogel para obtener este equilibrio. De esta manera, se pueden manipular fácilmente la fuerza del hidrogel y las propiedades de sensación en la piel cuando se utilice, al controlar las cantidades del polímero formador de red (primer polímero) y del segundo polímero modificador de propiedad en la solución precursora de hidrogel. Para estos propósitos se pueden utilizar diversos polímeros solubles en agua aniónicos hidrofílicos, catiónicos, anfotéricos y no iónicos. Estos segundos polímeros pueden ser solubles en la composición de solución acuosa (en contraste con los primeros polímeros, los cuales no son solubles) y tienen un peso molecular mayor de 5,000 unidades dalton, preferiblemente mayor de 10,000 unidades dalton, y de manera más preferible mayor de 50,000 unidades dalton. Los ejemplos de polímeros solubles en agua que se han encontrado útiles como polímeros modificadores de propiedad incluyen: i) polímeros acrílicos que contienen ácido carboxílico tales como látex poliacrílico solubles en álcali vendidos bajo el nombre comercial de Acrysol o Aculyn por Rohm & Haas y ácidos poliacrílicos unidos transversalmente y copolímeros vendidos por B. F. Goodrich bajo el nombre comercial Carbopol; ii) polímeros no iónicos tales como alcohol polivinílico de Air Products vendido bajo el nombre comercial Airvol, polivinilpirrolidona de ISP Technologies Inc., almidón de maíz modificado tal como el vendido bajo el nombre comercial de Capsule or Purity Gum Bee por National Starch & Chemicals, hidroxietilcelulosa vendida por Aqualon bajo el nombre comercial Natrosol; hidroxipropilmetilcelulosa de Dow Chemical denominado Methocel, y iii) polímeros catiónicos tales como polisacáridos modificados que incluyen guares catiónicos disponibles de Rhone Poulenc bajo los nombres comerciales Jaguar C13S y Jaguar C14S, celulosa modificada catiónica tal como Ucare Polymer JR 30 o JR 40 de Amerchol, polímeros catiónicos sintéticos tales como homo- o copolímeros de cloruro de polidimetildialquilamonio vendidos bajo el nombre comercial Merquat 100, Merquat 550 vendidos por Calgon, y copolímero de vinilpirrolidona/dimetilamino metacrilato de etilo vendido bajo el nombre comercial de Gafquat 755 de GAF Chemical. El segundo componente de la composición e "hidrogel" es el agente benéfico (componente (ii) anterior) . Esto se describe con mayor detalle en lo siguiente. (ii) Agente Benéfico Los agentes benéficos en el contexto de la presente invención son materiales que tienen el potencial para proporcionar un efecto positivo y con frecuencia a largo plazo en el sustrato que va a ser limpiado, por ejemplo a la piel, el pelo o los dientes. En el caso de la piel, los agentes benéficos adecuados para esta invención son materiales insolubles en agua que pueden proteger, humidificar o acondicionar la piel después de que se han depositado de la composición acuosa tal como una composición limpiadora líquida. Los agentes benéficos preferidos incluyen: a) aceites de silicona, gomas y modificaciones de los mismos tales como polidimetilsiloxanos lineales y cíclicos; aceites de amino, alquil, alquilaril y arilsilicona; b) grasas y aceites que incluyen grasas y aceites naturales tales como jojoba, frijol de soya, girasol, salvado de arroz, aguacate, almendra, olivo, sésamo, durazno, aceite de ricino, coco, aceites de mink; grasa de cacao, sebo de res, tocino; aceites endurecidos obtenidos al hidrogenar los aceites mencionados antes; y mono, di y triglicéridos sintéticos tales como glicérido de ácido mirístico y glicérido de ácido 2-etilhexanoico; c) ceras tales como carnauba, espermaceti, cera de abejas, lanolina y derivados de las mismas; d) extractos hidrofóbicos de' plantas; e) hidrocarburos tales como parafinas líquidas, petrolato, cera microcristalina, ceresina, escualeno, escualano, aceite de hígado de bacalao y aceite mineral; f) ácidos grasos superiores tales como láurico, mirístico, palmítico, esteárico, behénico, oleico, linoleico, linoleníco, lanólico, isoesteárico y ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) ; g) alcoholes superiores tales como lauril, cetil, estirol, oleil, behenil, colesterol y 2 -hexadecanol" alcohol; h) esteres tales como octanoato de cetilo, lactato de miristilo, lactato de cetilo, miristato de isopropilo, miristato de miristilo, palmitato de isopropilo, adipato de isopropilo, estearato de butilo, oleato de decilo, isoestearato de colesterol, monoestearato de glicerol, diestearato de glicerol, triestearato de glicerol, lactato de alquilo, citrato de alquilo y tartrato de alquilo; éster de sorbitol de éster de sacarosa y similares; i) aceites esenciales tales como aceites de pescado, menta, jazmín, alcanfor, cedro blanco, cascara de naranja amarga, ryu, turpentina, canela, bergamota, unshiu cítrico, cálamo, pino, lavanda, baya, clavo, hiba, eucalipto, limón, leche de gallina, tomillo, menta, rosa, salvia, mentol, cineol, eugenol, citral, citronelo, borneol, linalool, geraniol, primavera vespertino, camfor, timol, espirantol, pineno, limoneno y aceites terpenoides; j) lípidos y sustancias similares a lípidos tales como colesterol, ceramidas de éster de colesterol, esteres de sacarosa y pseudoceramidas como se describen en la especificación de patente europea número 556 957; k) vitaminas tales como vitamina A y E, y esteres de alquilo de vitamina, que incluyen esteres alquilo de vitamina C; 1) filtros solares tales como cinnamato de metoxilo y octilo (Parsol MCX) y metoxibenzoil etano de butilo (Parsol 1789) ; m) fosfolípidos tales como lecitinas; n) antimicrobianos tales como 2-hidroxi- , 2 ' , 4 ' - triclorodifeniléster (DP300) y 3 , 4 , 4 ' -triclorocarbanilida (TCC); y mezclas de cualquiera de los componentes anteriores. 0 Otro agente benéfico contemplado son materiales solubles en agua (por ejemplo glicerina, enzimas, hidroxiácido) atrapados en cualquiera de los aceites mencionados antes. El agente benéfico se incorpora en la solución acuosa precursora de hidrogel (la solución que contiene el primer 5 polímero y al segundo polímero modificador de propiedad) . Esto se puede llevar a cabo simplemente al mezclar el agente benéfico con la solución acuosa de precursor de hidrogel o al emulsificar previamente al agente benéfico en una solución acuosa lo cual se mezcla con la solución precursora de hidrogel. En el proceso de 0 mezclado directo, se puede agregar un nivel bajo de tensoactivos dentro de la solución precursora de hidrogel para mejorar la emulsificación y estabilidad del agente benéfico para la piel. -El agente benéfico está presente en la solución acuosa de polímero en la cantidad desde 5 hasta 65% en peso, preferiblemente 10 a 40% en peso de la composición de hidrogel. En base en las condiciones de mezclado, la composición del polímero (es decir, la composición de los polímeros que forman el hidrogel) y la concentración, el tamaño de las partículas del agente benéfico pueden variar desde 0.2 micrómetros hasta varios cientos de micrómetros. Para una mejor estabilidad y deposición eficiente, el tamaño de partícula del agente benéfico preferiblemente está en el intervalo de 5 a 150 micrómetros . Como se indicó en lo anterior, la invención comprende una composición de solución acuosa que comprende la composición de hidrogel definida de manera más completa en lo anterior. La composición líquida en si misma se describe con mayor detalle en lo siguiente. (iii) Composición de Solución Acuosa Como se indicó, la invención se relaciona con una composición de solución acuosa en la cual' se dispersa un hidrogel que incorpora a un agente benéfico (es decir, que contiene al agente en una red producida por los polímeros (2) (a) y (2) (b) ) . En base en la aplicación, la composición de solución acuosa puede comprender desde aproximadamente 0% hasta aproximadamente 60% en peso, preferiblemente de 2% a 40% en peso de los tensoactivos seleccionados de cualquier tensoactivo conocido adecuado para aplicaciones de cuidado personal o de limpieza. En general, para un nivel superior de aplicación de limpieza personal de tensoactivos típicamente se utilizan en el intervalo de 5 a 50% en peso. Los tensoactivos se seleccionan del grupo que consiste de tensoactivos aniónicos, no iónicos, catiónicos, anfotéricos y zwiteriónicos, y mezclas de los mismos. Se debe hacer notar que los tensoactivos no son un componente necesario de la composición y, por ejemplo, se contemplan composiciones de loción para la piel sin tensoactivo. La composición de solución acuosa se debe formular de manera tal que el primer polímero soluble en agua se vuelva insoluble ante el contacto con la composición acuosa de solución. También es crítico que la composición acuosa de solución sea capaz de suspender la fase de hidrogel dispersa para procesamiento de hidrogel y una suspensión de hidrogel estable. Esto requiere que las composiciones líquidas tengan una viscosidad de corte bajo lo suficientemente elevada para evitar la sedimentación (o acremado) de las composiciones, de hidrogel bajo la acción de la gravedad durante el procesamiento y almacenamiento. Esto se puede obtener al utilizar composiciones de solución acuosa formuladas para tener una viscosidad de por lo menos 300 cps, y preferiblemente 1,000 cps, más preferiblemente 3,000 a una velocidad de corte de 10 seg"1 a 25°C. Esta viscosidad generalmente es suficiente para suspender de manera estable las dispersiones grandes de hidrogel de la presente invención sin separación de fase gravitacional apreciable. Conforme se incrementa el tamaño de partícula de la dispersión de hidrogel, se requieren líquidos que tienen una mayor viscosidad para obtener la estabilidad adecuada. La viscosidad de una composición de solución acuosa se puede incrementar ya sea por la inclusión de espesantes poliméricos, orgánicos o inorgánicos en la composición o por la selección cuidadosa y combinación de tensoactivos. Ambos métodos son bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, las patentes norteamericanas 4,917,823, 4,491,539, 4,556,510, 4,678,606 y 5,002,680 describen el uso de espesantes poliméricos para incrementar la viscosidad de un limpiador líquido, mientras que las patentes norteamericanas 5,236,619, 5.132,037, 5,284,603, 5,296,158 y 5,158,699 describen maneras de formular una composición líquida viscosa estable utilizando una combinación apropiada de tensoactivos. Cuando se utiliza, el agente tensoactivo se puede seleccionar de cualquier tensoactivo adecuado para aplicación tópica al cuerpo humano. Un detergente aniónico preferido es el isetionato de acilo graso de fórmula RC02CH2CH2S03M en donde R es un grupo alquilo o alquenilo de 7 a 21 átomos de carbono y M es un catión solubilizante tal como sodio, potasio, amonio o amonio sustituido. Preferiblemente, por lo menos tres cuartos de los grupos RCO tienen 12 a 18 átomos de carbono y se pueden derivar de mezclas de coco, palma o coco/palma. Otro detergente aniónico preferido es alquiléter sulfato de fórmula: RO(CH2CH20)nS03M en donde R es un grupo alquilo de 8 a 22 átomos de carbono, n varía desde 0.5 hasta 10, especialmente desde 1.1 hasta 8, y M es un catión solubilizante, como lo anterior. Se debe entender que el tensoactivo aniónico también está diseñado para abarcar jabones de ácido graso. Los jabones de ácido graso típicamente son sales de metal alcalino o de alcanol amonio de ácidos alifático alcano o alqueno monocarboxílicos. Los cationes de sodio, potasio, mono-, di- y tri-etanolamonio, o combinaciones de los mismos, son adecuados para los propósitos de la inv nción. Los jabones son sales de metal alcalino bien conocidas de ácidos alifáticos naturales o sintéticos (alcanoicos o alquenoicos) que tienen aproximadamente 8 a 22 carbonos, preferiblemente 12 a aproximadamente 18 carbonos. Se pueden describir como carboxilatos de metal alcalino de hidrocarburos acrílicos que tienen desde aproximadamente 12 hasta 22 carbonos. Los ejemplos de jabón los cuales pueden ser utilizados se pueden encontrar en la patente norteamericana número 4,695,395 para Caswell et al., y en la patente norteamericana número 4,260,507 (Barrett) , ambas las cuales se incorporan en la presente como referencia. Otros posibles detergentes aniónicos incluyen alquilgliceril éter sulfato, sulfosuccinatos, tauratos, sarcosinatos, sulfoacetatos, fosfato de alquilo, esteres de fosfato de alquilo y lactatos de acilo, glutamatos de alquilo y mezclas de los mismos. Los sulfosuccinatos pueden ser sulfosuccinatos de monoalquilo que tienen la fórmula: R502CCH2CH(S03M) C02M; y sulfosuccinato de amido-MEA de la fórmula: R5CONHCH2CH202CCH2CH (S03M) C02M; en donde R5 varía de alquilo de C8-C20, preferiblemente alquilo de ci2- :6/ y M es un catión solubilizante. Los sarcosinatos generalmente están indicados por la fórmula: R5CON(CH3)CH2C02M, en donde Rs varía de alquilo de C8-C20, preferiblemente alquilo de <-12"<-16. Los tauratos generalmente están identificados por la fórmula: R5CONRsCH2CH2S03M, en donde R5 varía de alquilo de C8-C20, preferiblemente alquilo de C12-Cl6, R6 varía de alquilo de Cx-C4 y M es un catión solubilizante. Otro tensoactivo útil es carboxilato de alquiletoxi indicado por la siguiente fórmula: R5(OCH2CH2)nCOOM, en donde R5 varía de alquilo de C8-C20, preferiblemente alquilo de C12-C16 y M es un catión solubilizado. Generalmente se evitan los ten'soactivos ásperos tales como sulfonato de alcano primario o sulfonato de alquilbenceno . Los agentes tensoactivos no iónicos adecuados incluyen polisacáridos de alquilo, aldobionamidas (por ejemplo lactobionamidas tales como las descritas en el documento norteamericano número de serie 981,737 para Au et al. , incorporado en la presente como referencia en la presente solicitud) , esteres de etilenglicol, monoéteres de glicerol, polihidroxiamidas (glucamida) que incluyen amidas de ácido graso tales como las descritas en la patente norteamericana número 5,312,934 para Letton (incorporada en la presente como referencia de la presente solicitud), etoxilados de alcohol primarios y secundarios, especialmente los alcoholes alifáticos de C8.20 etoxilados con un promedio de 1 a 20 moles de óxido de etileno por mol de alcohol. El agente tensoactivo preferiblemente está presente a un nivel desde 1 hasta 35%, en peso, preferiblemente de 3 a 30% en peso. También es preferible que la composición incluya desde 0.5 hasta 15% en peso de un cotensoactivo con la sustancia benéfica moderada para la piel. Los materiales adecuados son detergentes' zwitariónicos los cuales tienen un grupo alquilo o alquenilo de 7 a 18 átomos de carbono y cumplen con una fórmula estructural general . en donde R1 es alquilo o alquenilo de 7 a 18 átomos de carbono, R2 y R3 son cada uno independientemente alquilo, hidroxialquilo o carboxialquilo de 1 a 3 átomos de carbono, m es 2 a 4, n es O ó 1, X es alquileno de 1 a 3 átomos de carbono, opcionalmente sustituido con hidroxilo, Y es -C02- o -S03- . Los detergentes zwiteriónicos dentro de la fórmula general anterior incluyen betaínas sencillas de fórmula: y amidobetaínas de fórmula: R—[—CONH en donde m es 2 ó 3. En ambas fórmulas, R1, R2 y R3 son como se definen previamente. En particular, R1 puede ser una mezcla de grupos alquilo de C12 y C14, derivados de coco, de manera que por lo menos la mitad, preferiblemente por lo menos tres cuartos de los grupos R1 tienen 10 a 14 átomos de carbono. R2 y R3 son preferiblemente metilo. Una posibilidad adicional es una sulfobetaína de fórmula: RÍ—t—CONH (CH2 CH2)3S03 en donde m es 2 ó 3, o variantes de estas en las cuales -(CH,)3S03" está sustituida por OH -CH2¿HCH2S03 R1, R2 y R3, en estas fórmulas, son como se definen previamente. Las composiciones de la invención se pueden formular como productos para lavado de la piel o el pelo, por ejemplo, geles de baño o de ducha, composiciones para lavado de manos, líquidos de lavado facial, champúes; productos para antes y después de afeitarse; productos para el cuidado de la piel que se eliminan por enjuagado, que se eliminan por limpiado o que se dejan en la piel. Las composiciones de la invención generalmente serán líquidos o semilíquidos que se pueden verter, por ejemplo pastas, y preferiblemente tendrán una viscosidad en el intervalo de 1,500 a 100,000 mPas, medidos a una velocidad de corte de 10 s"1 a 25°C en un rotoviscosímetro Haake RV20. Otros componentes típicos de las composiciones incluyen opacificantes, preferiblemente 0.2 a 2.0% en peso; preservativos, preferiblemente 0.2 a 2.0% en peso y perfumes, preferiblemente 0.5 a 2.0% en peso. En una segunda modalidad de la invención, la invención se relaciona con un proceso para preparar una composición acuosa que comprende partículas de hidrogel, en donde las partículas de hidrogel tienen la siguiente composición: (i) 0.1 a 30% en peso de composición de hidrogel de por lo menos un polímero soluble en agua, polímero el cual se insolubiliza cuando se coloca en una solución acuosa; (ii) 0.2 a 30% en peso de composición de hidrogel de un polímero soluble en agua, y soluble y dispersable en solución acuosa; y (iii) 1.0 a 60% de agente benéfico insoluble en agua atrapado en una red formada por (i) y ???) ; en donde las partículas de agente benéfico (iii) tienen un tamaño de partícula desde 0.2 hasta 200 micrómetros; en donde el hidrogel es mayor de 25 micrómetros; y en donde el tamaño del hidrogel es mayor que el del agente benéfico; en donde el proceso comprende las etapas de: (a) disolver los polímeros (i) y (ii) para formar una solución de polímero en agua; (b) dispersar el componente ('iii) en la solución de polímero para formar una solución de precursor de hidrogel; (c) formular una solución acuosa de manera que el primer polímero (i) no sea soluble, ni el segundo polímero (ii) sea soluble o dispersable en la solución acuosa; (d) combinar la solución de precursor de hidrogel y la solución acuosa para formar tallarines de hidrogel suaves, alargados, cuando el precursor de hidrogel haga contacto con la solución acuosa, los tallarines deben ser lo suficientemente rígidos para atrapar al agente benéfico pero aún lo suficientemente suaves para romperse fácilmente cuando se apliquen a un sustrato; y (c) romper los tallarines a partículas de hidrogel utilizando un mezclador mecánico o un mezclador en línea. Con el fin de comprender mejor la invención, se proporcionan los siguientes ejemplos no limitantes. Como se indica, los ejemplos no están diseñados para limitar las reivindicaciones de manera alguna. Todos los porcentajes mencionados se pretende que sean porcentajes en peso, a menos que se indique de otra manera.

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Ejemplo 1. Preparación de dispersiones de hidrogel (es decir, composición de hidrogel) que contiene aceite de silicona por un proceso de mezclado directo Existen numerosas maneras en las cuales el hidrogel polimérico se puede dispersar en una composición acuosa basada en tensoactivo de manera tal que el hidrogel forme dominios definidos. La totalidad de las técnicas que hemos encontrado útiles toman ventaja de una gelificación o reticulación rápida que se puede producir para ciertos tipos de polímeros solubles en agua cuando cambia su ambiente de solución, por ejemplo, un cambio en el pH, fuerza iónica, temperatura, tipo de ion, presencia de reticulador, etc. Este ejemplo ilustra la manera en que la dispersión de hidrogel útil en la presente invención se puede preparar al mezclar directamente una solución de polímero formadora de hidrogel apropiada (denominada la "solución precursora de hidrogel") con un limpiador líquido utilizando un agitador mecánico convencional. En este caso, el sistema de polímero se elige de manera que el cambio en el pH que se produce cuando la solución precursora de hidrogel se mezcla con la composición limpiadora induce cambios de fase (gelificación) . La gelificación es lo suficientemente rápida de manera que la solución de hidrogel precursora agregada (que contiene: (1) un primer polímero el cual insolubiliza cuando se agrega a una solución acuosa de tensoactivo; (2) un segundo polímero modificador de propiedad, y (3) un agente benéfico) , el cual en si mismo es continuo en agua, primero no se disuelve en la composición limpiadora sino que más bien forma una fase acuosa dispersa diferente.

Preparación de la solución precursora de hidroael Se forma una emulsión al 40% de aceite de silicoha (60,000 centistokes, de Dow Corning) al mezclar 40 partes del aceite de silicona en 60 partes de solución de polímero acuoso la cual contiene 1% en peso de quitosana (primer polímero) (Sea Cure 340 (marca comercial) de Protan) , 0.8% en peso de ácido acético y 3% en peso de hidroxiletilcelulosa (segundo polímero) (Natrosol 250 MR (marca comercial) de Aqualon) a 400 rpm durante 30 minutos utilizando un agitador superior. La emulsión preparada de esta manera contiene gotitas de aceite de silicona que tienen una distribución de tamaño amplio que varían desde aproximadamente 4 µm a 50 µm, dispersados en la solución de polímero. La preparación de la dispersión de hidrogel por mezclado directo de 12.5 partes de la solución de precursor de hidrogel que contiene aceite de silicona emulsificado descrito antes se agrega a 87.5 partes de un limpiador líquido cuya composición se describe en la Tabla 1. El mezclado se lleva a cabo con un agitador superior (modelo RW20DZM de Tekmar) . Se preparan dos dispersiones que tienen composición química idéntica pero que difieren en la velocidad de agitación utilizada para formar las dispersiones. En el ejemplo ÍA, la dispersión se mezcla a 80 rpm durante 25 minutos, mientras que para el ejemplo IB, la velocidad de mezclado es de 200 rpm. Ambos ejemplos contienen dominios irregulares de hidrogel conformados que en si mismos contienen gotitas de aceite de silicona emulsificadas atrapadas dentro de la matriz de gel. Las composiciones de los ejemplos ÍA y IB se detallan en la Tabla 2 junto con parte de sus propiedades físicas.

Tabla 1. Composición limpiadora líquida Ingrediente i_ en pe SO Cocamidopropilbetaína 5 6% Cocoilisetionato de sodio 3 5% Laureth sulfato de sodio 1 4 % Glydant XL (marca comercial) 0 14% Sulfato de amonio 0 09% Jaguar C13S (marca comercial) 0 9% Perfume 0 42 Agua desionizada 87 . 95% Tabla 2 Composición y propiedades de las dispersiones de hidrogpl formadas por mezclado directo Ejemplo 2. Ilustración adicional de la dispersión de hidrogel que contiene aceite de silicona preparada por mezclado directo Se prepara como sigue una solución precursora de hidrogel similar a la descrita en el Ejemplo 1 pero que tiene una composición polimérica diferente. Se emulsificaron 40 partes de aceite de silicona de 60,000 centipoises en 60 partes de solución acuosa de polímero de gel la cual contenía 1% en peso de quitosana (primer polímero) (Sea Cure 340 de Protan) , 0.8% en peso de ácido acético y 3% en peso de un polímero de guar catiónico (segundo polímero) (Jaguar C13S de Rhone-Poulenc) a 400 rpm durante 30 minutos utilizando un agitador superior. Después se agregan 12.5 partes de esta solución precursora de hidrogel que contiene la silicona emulsificada, a 87.5 partes del limpiador líquido descrito en la tabla 1, y se mezcla en 80 rpm durante 25 minutos. Este proceso lleva a una dispersión que contiene partículas conformadas irregulares de hidrogel en las cuales las gotitas de aceite de silicona quedan atrapadas en la matriz de gel. La composición y propiedades de esta dispersión también se resumen en la Tabla 2.

Ejemplo 3. Dispersiones de hidrogel que contienen aceite de silicona preparado por extrusión Este ejemplo demuestra que las dispersiones de hidrogel útiles para los propósitos de la presente invención también se pueden preparar por un proceso de coextrusión. Específicamente, el ejemplo ilustra composiciones que se preparan por coextrusión de una solución precursora de hidrogel (que, en este caso, contiene aceite de silicona disperso) con una composición limpiadora líquida acuosa por medio de una boquilla de dos fluidos. Este proceso produce composiciones de hidrogel disperso en forma de partículas en forma de tallarines suspendido en la composición limpiadora líquida. La dispersión de hidrogel en forma de tallarines proporciona una apariencia única al limpiador líquido. Alternativamente, la dispersión se puede procesar adicionalmente por una gran cantidad de técnicas de corte para triturar o subdividir los tallarines hasta el intervalo de tamaño deseado. El proceso se ilustra para un aceite de silicona que contiene la composición de hidrogel, pero se puede utilizar junto con una gran variedad de materiales, como se mostrará en los ejemplos subsecuentes.

Preparación de solución precursora de hidrogel dispersa en aceite de silicona Se mezcla aceite de silicona con una solución acuosa de un ácido carboxílico neutralizado que contiene copolímero acrílico (segundo polímero) (Aculyn-33 (marca registrada) , Rohm & Haas) en una solución acuosa con un pH en el intervalo de 7 a 7.5, por agitación mecánica. En este caso se utiliza Aculyn-33 como el polímero modificador de propiedad. El tamaño de las gotitas de aceite, el cual varía de 5 a 150 µm de diámetro, se controla por la concentración de Aculyn-33 y la velocidad de agitado. Una mayor concentración y un agitado más rápido producen gotitas de aceite más pequeñas. Se agrega a la mezcla una solución acuosa de 6-carragenina (Gelcarin GP-911 (marca comercial) FMC) , el primer polímero (polímero formador de red) dentro de la mezcla, con agitación suave (< 100 rpm) a 45-50°C. Para este ejemplo, se preparan dos dispersiones precursoras de hidrogel que difieren en el tamaño de las gotitas de aceite de silicona. En una dispersión, el tamaño de las gotitas de aceite de silicona está en el intervalo de 2-30 µm, mientras que en la' segunda dispersión, el tamaño de gotitas se encuentra dentro de 40-100 µm.

Preparación de dispersión de hidrogel por coextrusión Se alimenta la solución precursora tibia (45-50°C) descrita antes, en el orificio central de una boquilla disponible comercialmente (Serie No. 1/4 XA SR450 A de Bete Fog Nozzle Inc.) por medio de una bomba de jeringa de alta presión (bomba de jeringa modelo 40 de Harvard Apparatus) . Simultáneamente, se inyecta una formulación en gel de ducha fría (temperatura ambiente ~ 22°C) (composición mostrada en la tabla 3) al orificio exterior de la boquilla para formar el producto final, el cual contiene las partículas de composición de hidrogel "en forma de tallarines". También se utiliza una bomba de jeringa de alta presión para transferir la composición limpiadora, en este caso un gel de ducha. El hidrogel y el contenido de silicona en la dispersión final se controlan al controlar la proporción de velocidades de flujo del precursor de hidrogel y las composiciones de tensoactivo. Esta proporción se ajusta para asegurar que el producto final contiene 5% en peso de aceite de silicona. Las características de las dos dispersiones de hidrogel, ejemplo 3A y ejemplo 3B, se resumen en la tabla 4. Consideran las partículas en forma de tallarines de aproximadamente 1000 µm de diámetro suspendidas en la composición de gel inferior de la tabla 3.

Tabla 3, Composición limpiadora de tensoactivo utilizada para preparar dispersiones de hidrosel del eiemplo 3 Pie de nota 1: Ajustar pH a 5.24 ± 0.1 con NaOH Pie de nota 2: Ácido poliacrílico reticulado Pie de nota 3: Oleato de propilenglicol de polietilenglicol Tabla 4. Partículas de hidrosel en "forma de tallarines" formadas por coextrusión (Ejemplo 3) Aculyn es un ácido carboxílico neutralizado que contiene copolímero acrílico.

Ejemplo 4. Efecto de la composición de polímero sobre las propiedades de hidrogel Este método ilustra la manera en que las propiedades reológicas del hidrogel las cuales afectan sus propiedades en uso, pueden ser manipuladas por la selección y las concentraciones de los polímeros formador de red (primero) y modificador de propiedades (segundo) . Se prepararon una serie de partículas de hidrogel modelo por un método de reticulado utilizando carragenina como el polímero de red y iones de potasio como el agente reticulante. Las dispersiones se realizaron por una variante del proceso de extrusión descrito en el ejemplo 3 utilizando una solución acuosa de KCl como la composición limpiadora mod lo. Las dispersiones de hidrogel difieren únicamente en la concentración de carragenina (primer polímero) utilizadas en la solución precursora de hidrogel las cuales varían desde 1 hasta 6% en peso. Se formaron partículas aproximadamente esféricas, todas presentan un diámetro de aproximadamente 3,000 µm. Se encontró que un Instron (Modelo 1122) es un instrumento adecuado para diferenciar la resistencia de las diversas composiciones de gel descritas antes. El procedimiento de medición fue como sigue. Se removió cuidadosamente una partícula de hidrogel de la dispersión con una espátula, se removió el exceso de líquido al colocarla en un kimwipe. Se midió el diámetro aproximado de los hidrogeles con calibradores. El hidrogel después se transfirió a una base de plataforma metálica del equipo Instron y se bajo una carga de 10 newtons hasta que hizo contacto con la partícula de hidrogel. Después se encendió el equipo Instron y se midió la fuerza como una función de la distancia utilizando un registrador en diagrama. El registrador en diagrama se ajustó a una velocidad de cabeza transversal de 1 mm/min, y una velocidad de diagrama de 50 mm/min, lo cual permitió una lectura de carga de escala completa de 2 newtons. La fuerza se registró a 0.50 mm, 1.00 mm y 1.50 mm. Se calcularon los módulos elásticos de la muestra al dividir la fuerza por el área de sección del hidrogel y la deformación. Se debe hacer notar que las partículas permanecieron hidratadas durante el curso de la medición. En la figura 1 se muestra la medición de fuerza de gel por el procedimiento anterior para una serie de partículas de hidrogel modelo. Estos resultados indicaron que la fuerza de gel aumento significativamente al incrementar la concentración de carragegina. Cuando la concentración de polímero es superior a 2% en peso, el gel se siente muy duro al tacto, y no se frota uniformemente en la piel. Aunque tales partículas pueden atrapar agentes benéficos y permanecer estables durante el almacenamiento, no son óptimas para aplicaciones de limpieza debido a que el suministro del agente benéfico no es uniforme, y la composición presenta una sensación arenosa. Estos resultados también indican que si se desea disminuir la fuerza del gel de las partículas de hidrogel, esto únicamente se puede obtener al disminuir la concentración de polímero dentro del gel. Esto limitaría en gran medida la flexibilidad y tecnología. Como se demostrará en lo siguiente, esta limitación se puede resolver mediante el uso de un segundo polímero para modificar las propiedades del hidrogel, por ejemplo su resistencia de gel. Se preparo' otro conjunto de partículas de hidrogel modelo mediante los mismos procedimientos utilizados antes. Cada solución de precursor de hidrogel contenía 2% en peso de carragenina y desde 0 hasta 2% en peso de un copolímero acrílico, Acrysol ASE-60 (Rohm & Haas) . Este es el segundo polímero modificador de propiedades. La forma y tamaño de las partículas hidratadas son muy similares y también' similares a todos los hidrogeles de carragenina descritos previamente. En la figura 2 se muestra la influencia de Acrysol ASE-60 agregado sobre la fuerza del gel de las partículas de hidrogel formadas por reticulación con K*. Los resultados indican que la fuerza del gel disminuye significativamente al incrementarse la concentración de Acrysol, aunque la concentración total de polímero aumentó. Los hidrogeles que contienen carragenina y Acrysol en una proporción en peso que varía desde 3:1 hasta 2:1 (flechas en la figura 2) fueron capaces de atrapar efectivamente agentes benéficos tales como aceite emoliente emulsificado, por ejemplo aceite de silicona y aún frotarse uniformemente en la piel sin una sensación arenosa notable. El ejemplo anterior se establece para propósitos ilustrativos para demostrar la manera en que la fuerza del gel puede ser alterada por selección de un sistema de polímero que comprende polímero formador de red y polímero modificador de propiedad. Se debe tener precaución de no poner demasiada importancia en los valores exactos de la fuerza de gel indicados antes. Hemos encontrado que el efecto cuantitativo de la composición de polímero en la solución precursora de hidrogel sobre la fuerza de una partícula de hidrogel depende significativamente de la naturaleza, tamaño de partícula y concentración de un agente benéfico que se pueda dispersar en la solución precursora. Aunque las tendencias son las mismas, los valores exactos pueden cambiar. Aunque' resulta complejo, una persona familiarizada en la técnica puede utilizar una combinación de polímeros que se encuentren de manera amplia en la definición de formación de red y agentes modificadores de propiedad para obtener el equilibrio apropiado de fuerza de gel para cada situación.

Ejepplo 5. Deposición de aceite de silicona en la piel ex-vivo Se determinó el potencial de diversas composiciones limpiadoras para depositar aceite de silicona sobre la piel durante el proceso de lavado utilizando un modelo ex vivo basado en piel de cerdo. El procedimiento se describe a continuación. Se aplicó una alícuota de 0.5 ml a la composición de prueba a tiras cuadradas de 5.08 cm por 5.08 cm (2" por 2") de piel de cerdo extirpada que primero ha sido prehumedecida con agua corriente a 37°C. La composición se enjabonó durante 10 segundos y después se humedeció durante 10 segundos bajo agua corriente tibia. La piel después se frotó una vez con una toalla de papel para remover el exceso de agua y se permitió que secará durante 2 minutos. Después se presionó una tira de cinta adhesiva sobre la piel durante 30 segundos bajo una carga de 10 g/cm2. La cinta adhesiva utilizada fue la cinta J-Lar SuperclarMR que tiene una anchura de 3 cm. En este procedimiento de prueba, la silicona, la cual se depositó sobre la piel, subsecuentemente se transfirió a la cinta junto con partes de las capas dé piel exteriores. Se determinaron las cantidades de silicona y piel que se adhieren a la cinta por medio de espectroscopia de fluorescencia de rayos X. Las tiras de cinta se colocaron en un espectrómetro de fluorescencia de rayos X con el lado adhesivo orientado hacia el haz de esta máquina. Se aplicó una máscara sobre la cinta para definir un área estandarizada en la parte media de la cinta la cual se expuso al haz de rayos X. La cámara de muestra de la máquina se colocó bajo vacío antes de realizar las mediciones y después se utilizó el espectrómetro para medir las cantidades de silicona y azufre. El azufre fue representativo de la cantidad de piel la cual se transfirió a la cinta. Se restaron las cantidades de silicona -y azufre observadas con una pieza limpia de cinta adhesiva, de las mediciones experimentales. Las mediciones experimentales para piezas sucesivas de cinta se agregaron juntas y los totales acumulativos de silicona y azufre se expresan como una proporción de silicona respecto a azufre por unidad de área de piel. Una proporción más elevada de Si/S corresponde a un nivel de deposición mayor. Se utilizaron un total de 10 tiras de cinta para cada una de las mediciones. En la tabla 5 se listan las cantidades de siliconas depositadas en la piel de cerdo extirpada, determinada como se describe en lo anterior, para las composiciones descritas en los ejemplos 2-3. Resulta claro de estos resultados que las composiciones de hidrogel proporcionan una deposición significativa de aceite de silicona a la piel en estas pruebas.

Tabla 5. Deposición de silicona a partir de sel de ducha Nota 1. El control en este ejemplo es la composición de gel de ducha mostrado en la tabla 3, el cual no contiene silicona.

Ejemplo 6. Dispersiones de hidrogel realizadas con polímeros diferentes Este ejemplo ilustra que las dispersiones de hidrogel se pueden preparar con una variedad de polímeros con la condición de que posean las capacidades de formación de hidrogel necesarias y las fuerzas de gel. En la composición descrita abajo, se utiliza un polímero catiónico quitosana (primer polímero) (Seacure 343 de Pronova Biopolymer) como el polímero formador de red, y se utilizan guar modificada catiónica (Jaguar C-13S, Calgon) y un polímero catidnico sintético, cloruro de polidimetildialquilamonio (Merquat 100, (marca comercial) Calgon) como el segundo polímero modificador de propiedades. Se preparó la solución de precursor de hidrogel al mezclar 35 partes de aceite de silicona 60,000 cps con 65 partes de solución de polímero que contiene 1.5% en peso de Jaguar C13S, 0.75% en peso de quitosana, 0.10% en peso de Merquat 100, 0.35% de ácido acético y 0.05% en peso de cocoamido propilbetaína, a 300 rpm durante 15 minutos utilizando un agitador superior. La emulsión resultante contiene gotitas de aceite de silicona con un tamaño que varía desde 2 µm hasta 60 µm dispersadas en la solución de polímero. Se utilizó el proceso de extrusión descrito en el ejemplo 3 para preparar dispersiones al 14.3% en peso (5% en peso de aceite de silicona en base en la composición total) de los hidrogeles. El sistema tensoactivo fue el mismo que el utilizado en el ejemplo 3 (tabla 3) excepto que se utilizaron en la fórmula 0.3 en vez de 0.97% de Antil 141. La dispersión de hidrogel estaba constituida de dispersiones de partículas en forma de tallarines que contienen aceite de silicona dispersado que tienen un tamaño de gotita promedio en el intervalo de 2-60 µm. En la tabla 6 se muestra la deposición de aceite de silicona a partir de la composición del ejemplo 6 (este ejemplo) . Se llevaron a cabo pruebas de deposición de acuerdo con el método descrito en el ejemplo 5. La dispersión mostró deposiciones similares para otros hidrogeles que tienen un tamaño de gotita de silicona similar, lo que sugiere que la naturaleza y características de las dispersiones pueden ser importantes para determinar el nivel de deposición en vez del polímero exacto que se utilice.

Tabla 6. Deposición de aceite de silicona sobre la piel de rerdo a partir de composiciones limpiadoras que contienen hi droga1 PB dispersados Ejemplo 7. Ilustración de la deposición mejorada producida por hidrogeles Uno de los beneficios de utilizar las dispersiones de hidrogel de esta invención es la deposición mejorada proporcionada a agentes que son incorporados dentro de su estructura en relación a los agentes utilizados por si mismos. Este ejemplo ilustra el efecto para el aceite de silicona. En particular, se comparó la deposición de aceite de silicona a partir de diversas composiciones limpiadoras de la piel, en la prueba de deposición descrita en el ejemplo 5. Se preparó un conjunto de composiciones al emulsificar directamente silicona 60,000 cps en la composición limpiadora de la tabla 3, hasta elaborar un tamaño de partícula de aceite de silicona aproximadamente igual al contenido en las dispersiones de hidrogel de los ejemplos 3A, 3B y 6.

En la tabla 7 se resumen los resultados de deposición de dispersiones de hidrogel versus emulsiones de silicona, y demuestran que se pueden obtener mejorías sustanciales en la deposición al incorporar el agente dentro de un dominio de hidrogel dispersado.

Tabla 7. Meioramiento de la deposición de aceite de ailieona a partir de hidrogel'3' Nota (a) . Todas las composiciones utilizaron la base de tensoactivo listada en la tabla 3. En todos los casos la concentración de aceite de silicona en la composición final fue de 5% en peso.

Nota (b) . Se midió la deposición por el método ex vivo descrito en el ejemplo 5. Nota (c) . Se utilizó el mismo aceite de silicona en la preparación de las composiciones limpiadoras de la piel al emulsificar directamente el aceite de silicona sobre el limpiador de la piel.

Ejemplo 8. Preparación de dispersión de hidrogel que contiene aceites de hidrocarburo En la dispersión de hidrogel de la presente invención se pueden incorporar una amplia variedad de ingredientes. Los ejemplos previos han ilustrado varias características generales de estas dispersiones utilizando aceites de silicona. Otra clase de materiales útiles son aceites de hidrocarburo. Algunos de los agentes benéficos de esta clase de materiales son agentes humectantes tales como petrolato, emolientes tales como palmitato de isopropilo y filtros solares tales 'como Parsol MCX (marca comercial, 2-etilhexil-P-metoxi cinnamato) . Estos ejemplos ilustran el uso de los hidrogeles para suministrar tales aceites de hidrocarburo.

Preparación de la solución precursora de hidrogel Se prepararon emulsiones al 40% de diferentes aceites de hidrocarburo, es decir, 100% de petrolato, una mezcla de 50% de palmitato de isopropilo y 50% de petrolato, y una mezcla de 50% de Parsol MCX y 50% de petrolato, al mezclar 40 partes del aceite de hidrocarburo en 60 partes de la solución de polímero acuosa la cual contenía 0.5% en peso de quitosana (primer polímero) (Seacure 5 343 de Pronova Biopolymer), 1.9% en peso de Jaguar C13S (segundo polímero) , 0.4% en peso de cocoamido propilbetaína y 0.25% en peso de ácido acético a 300 rpm durante 20 minutos utilizando un agitador superior. El mezclado se realizó a temperatura ambiente, excepto en la muestra de petrolato al 100%. La emulsión de 0 petrolato al 100% se preparó al fundir el petrolato a 60°C el cual después se agregó a la solución de polímero a temperatura ambiente y se mezcló a temperatura ambiente.

Preparación de la dispersión de hidrogel por coextrusión 5 Se utilizó el proceso de extrusión descrito en el ejemplo 3 para preparar una dispersión ál 12.5% en peso de los hidrogeles que contienen 100% en peso de petrolato, 50% de palmitato de isopropilo/50% de petrolato, y 50% de Parsol MCX/50% 0 de petrolato, respectivamente, para los ejemplos 8A, 8B y 8C. El sistema tensoactivo fue el mismo al utilizado en el ejemplo 3 (tabla 3) excepto que no se utilizó Antil 141 en la fórmula. La totalidad de estas muestras estaban constituidas de dispersiones de hidrogel en forma de tallarines, con un diámetro de 5 aproximadamente 1,000 nm.

Ejemplo 9. Preparación de dispersión de hidrogel que contiene ácido graso sólido Los diversos ejemplos han ilustrado una amplia variedad de aceites hidrofóbicos que se pueden incorporar en las dispersiones de hidrogel de la presente invención. Otra clase de materiales útiles son los sólidos hidrofóbicos o partículas cerosas dispersadas. Algunos de los agentes benéficos dentro de esta clase de materiales son agentes humectantes tales como ácidos grasos, emolientes, ciertos filtros solares tales como ácido p-hidroxibenzoico, agentes antimicrobianos tales como triclosan y agentes anti-acné tales como ácido salicílico. Este ejemplo ilustra el uso de hidrogeles para suministrar tales sólidos o sólidos hidrofóbicos cerosos utilizando una mezcla de ácidos grasos sólidos como el ejemplo específico.

Preparación de la solución precursora de hidrogel Se disolvieron 22 gramos de un almidón de maíz modificado (Capsul (marca comercial) de National Starch & Chemical), 4.4 gramos de carragenina (Gelcarin GP911 (marca comercial) de FMC) y 0.55 gramos de laurilsulfato de sodio (de BDH) en 83.05 gramos de agua desionizada a 80°C. Se agregaron a la solución de polímero anterior 210 gramos de una mezcla de ácido graso fundido que contiene 50% en peso de ácido palmítico y 48% en peso de ácido esteárico, y se emulsifico para formar una emulsión de ácido graso a 60°C. Posteriormente la emulsión de ácido graso se transfirió a un mezclador Hobart Kitchen Aid y se mezcló mientras se enfrío para formar una emulsión acida grasa similar a masa, viscosa. La emulsión estaba constituida de partículas de ácido graso con un tamaño en el intervalo de 1 a 40 µm de diámetro. La composición anterior después se mezcla con una cantidad igual de solución de polímero que contiene 4% de Merquat 100 (de Calgon) , 0.5% de quitosana (Sea Cure 340 de Protan) y 0.4% de ácido acético para formar una solución precursora de hidrogel que contiene al ácido graso dispersado.

Preparación del hidrogel por extrusión Después se coextruyeron 14 partes de la solución precursora de hidrogel con 86 partes del limpiador líquido de la tabla 3 utilizando el método descrito en el ejemplo 3 para formar la dispersión de hidrogel. Esta dispersión consistió de partículas de forma de tallarines distribuidas uniformemente en la composición tensoactiva.

Ejemplo 10. Ilustración adicional de la dispersión de hidrogel que contiene ácido graso sólido Este ejemplo es muy similar al previo, excepto que se utilizó un polímero formador de gel diferente.

Preparación de la solución precursora de hidrogel Se disolvieron 22 gramos de almidón de maíz modificado (Capsul de National Starch & Chemical) , 4.4 gramos de carragenina (Gelcarin GP911 (marca comercial) de FMC) y 0.55 gramos de laurilsulfato de sodio (de BDH) en 83.05 gramos de agua desionizada a 80°C. Se agregaron a la solución de polímero anterior 210 gramos de una mezcla de ácido graso fundido que contiene 50% en peso de ácido palmítico y 48% en peso de ácido esteárico, y se emulsifico para formar una emulsión de ácido graso a 60°C. Posteriormente la emulsión de ácido graso se transfirió a un mezclador Hobart Kitchen Aid y se mezcló mientras se enfrío para formar una emulsión acida grasa similar a masa, viscosa. La emulsión estaba constituida de partículas de ácido graso con un tamaño en el intervalo de 1 a 40 µm de diámetro. La composición anterior después se mezcla con una cantidad igual de solución de polímero que contiene 10% en peso de una solución de alcohol polivinílico completamente hidrolizada (Airvol 350 (marca comercial) de Air Product) .

Ejemplo 11. Deposición de ácido graso a partir de lippiador líquido Se midió la deposición de ácido graso sobre la piel de cerdo por un método de cromatografía de gas. Primero se lavó un trozo de piel de cerdo de 5.08 cm por 5.08 cm (2 pulgadas por 2 pulgadas) con aproximadamente 0.35 gramos de limpiador líquido, durante un minuto. La piel de cerdo tratada después se humedece con agua durante 50 segundos. La piel se seca una vez utilizando una toalla de papel, se seca al aire durante 2 minutos y después se extrae con 10 gramos de heptano durante 30 minutos. Se inyectaron alícuotas de la solución de heptano en un GC para determinar la cantidad de ácido graso depositado sobre la piel. Una muestra control estaba constituida de 7 partes de agua, 7 partes de la emulsión de ácido graso utilizada para preparar las dispersiones en los ejemplos 9 y 10, y 86 partes de la composición tensoactiva que se presenta en la tabla 3 (también utilizada para preparar los ejemplos 10 y 11) . En la tabla 8 se comparan la cantidad de ácido graso depositado de los ejemplos 9 y 10 con el control. El resultado demuestra que se produce una deposición significativa de ácido graso a partir de estas dispersiones de hidrogel. Además, al igual que con el aceite de silicona, la incorporación de ácido graso en la formulación de hidrogel incrementa significativamente su deposición (compárense los ejemplos 9 y 10 con el control) .

Tabla 8. Deposición de ácido graso a partir de dispersiones de hidrogel bajo condiciones típicas de limpieza de la piel Nota (a) . Todas las muestras contenían 4% en peso de ácido graso y la misma emulsión de ácido graso se utilizó para preparar todas las muestras.

Nota (b) . El control se preparó al mezclar 7 partes de la emulsión de ácido graso utilizada para preparar los ejemplos 9 y 10, con 7 partes de agua primero, la cual después se mezcla con 86 partes de la composición tensoactiva de la tabla 3. 5 Ejemplo 12. Preparación de la dispersión de hidrogel que contiene lípido Se preparó una solución de lípido fundida al calentar 30 partes de glicerol, 15 partes de colesterol (Cholesterol USP de Croda Chemicals LTD) , 7.5 partes de éster de azúcar (Ryoto S270 (marca comercial) de Mitsubishi-Kasei Foods Corp.), y 7.5 partes de ácido esteárico (de Unichema International) en una placa caliente a 150°C. La solución de líquido fundido transparente después se enfría a aproximadamente 98 °C y se mezcla con 10 partes de una solución neutralizada de Aculyn 33 (de Rohm & Haas, 2% en peso, pH 2.5-8.0) y 30 partes de una solución de carragenina Gelcarin GP911 (marca comercial) (2% en peso) para formar el precursor de la dispersión de hidrogel que contiene colesterol.

Se utilizó el proceso de extrusión descrito en el ejemplo 3 para preparar una dispersión al 17% en peso (2.55% en peso de colesterol basado en la composición total) del hidrogel. Se utilizó para la preparación el mismo sistema tensoactivo del ejemplo 3 (tabla 3) . En el ejemplo 13 se determinó la deposición de colesterol a partir de esta composición limpiadora. Se preparó para comparación un ejemplo comparativo que contiene 2.5% en peso de colesterol dispersado uniformemente en un limpiador líquido. En la tabla 9 a continuación se proporciona la composición y el proceso de preparación de este ejemplo comparativo.

Tabla 9 Preparación Se fundieron en una placa caliente el glicerol, éster de sacarosa, ácido esteárico y colesterol, juntos. Se premezclaron los tensoactivos y el exceso de agua. Se agregaron los tensoactivos a la mezcla de lípido/glicerol y después se agregó el Jaguar. Se preservó el sistema y se ajustó el pH a 5.3. Se ajustó la viscosidad utilizando NaCl a 5000 mPas a 10s"V25°C.

Ejemplo 13. Deposición de colesterol en la piel Se determinó por el siguiente método la deposición de colesterol sobre la piel de cerdo a partir de las composiciones limpiadoras. Se frotaron 50 veces 0.25 gramos de limpiador sobre piel de cerdo de 5 x 5 cm2 que se humedeció previamente con agua corriente. La piel después se humedeció durante 10 segundos con agua desionizada y se secó por presión con una toalla de papel. Se utilizaron 3 ml de etanol para extraer el colesterol de la piel, para análisis. Se determinó la cantidad de colesterol extraída de la piel por el método espectrofotométrico. La extracción por etanol se secó a 80°C en un horno. Se agregaron 100 µl de metanol al contenido seco. Se agregaron 100 µl de reactivo de colesterol acuoso de Sigma a la muestra y se dejó durante 5 minutos para que reaccionara con el colesterol extraído. La solución acuosa de colesterol después se mezcla con 500 µl de cloroformo y se vierte en tubos de microcentrifuga. El cloroformo se separó de la solución acuosa al centrifugar los tubos a 13,000 rpm durante 5 minutos. Después de la centrifugación, se pipetean la capa acuosa transparente superior en cubetas y se mide la absorbancia a 500 nm utilizando un espectrofotometro y una curva de calibración estándar para determinar la cantidad de colesterol extraída de la piel. Se comparó la cantidad de colesterol extraída de la piel tratada en el ejemplo 12, con los controles en la tabla 10. Los datos muestran que se obtiene una deposición significativa de colesterol a partir de la muestra de hidrogel del ejemplo 12, en comparación con los dos controles.

Tabla 10. Deposición de colesterol a partir del gel de ducha a. El control 1 es un limpiador líquido que contiene 2.5% en peso de colesterol bien dispersado. La composición y preparación se proporcionan en la tabla 9. b. El control 2 es un limpiador líquido el cual no contiene colesterol. La cantidad de colesterol proporcionada en la tabla es el colesterol extraído de la piel del cerdo.

Ejemplo 14 Se preparó un limpiador líquido que contiene 10% en peso de hidrogel de silicona (5% en peso de aceite de silicona de la composición total) y 90% en peso de composición tensoactiva de la tabla 3, con 0.3% en peso, en vez de 0.97% de Antil 141, utilizando el proceso descrito en el ejemplo 3. La solución precursora de hidrogel de silicona que contiene 50% en peso de aceite de silicona de 600 cps, 0.47% en peso de carragenina GP911, 0.155% en peso de Aculyn-33, 0.31% en peso de alcohol polivinílico (Airvol 540 de Air Products) y 24.06% en peso de agua, se preparó de la misma manera que la descrita en la tabla 3. La solución precursora de hidrogel contiene gotitas de aceite de silicona con un tamaño en el intervalo de 5 a 60 micrómetros. Se evalúo el efecto del limpiador que contiene hidrogel de silicona sobre la sensación en la piel después de uso, en el consumidor, en comparación con el limpiador líquido sin dispersión de hidrogel de silicona, utilizando el protocolo descrito a continuación. El sitio de prueba para esta evaluación fue la superficie volar del antebrazo. Se prehumedecieron el brazo y el antebrazo al mantenerlos bajo agua corriente (30°C) durante aproximadamente 15 segundos. Después se suministraron 3.5 gramos del limpiador líquido que contiene hidrogel en la mano y el brazo asignado se lavó durante 20 segundos y se humidificó bajo agua corriente durante 10 segundos. El antebrazo se secó por presión con una toalla de papel. Se repitió el procedimiento para el otro brazo utilizando el mismo limpiador el cual no contiene hidrogel de silicona. Se pidió a todos los miembros del panel que determinarán su percepción de la sensación en la piel después del uso. 7 de los 8 miembros del panel sintieron una diferencia en la sensación en la piel después del uso, y 5 de 7 prefirieron la sensación de la piel del brazo tratado con el limpiador líquido que contiene hidrogel de silicona.

Ejemplo 15: Preparación de dispersiones de hidrogel como lociones cutáneas Este ejemplo muestra que las dispersiones de hidrogel se pueden preparar utilizando composición de solución acuosa adecuada para aplicación para el cuidado de la piel. En este ejemplo, se preparó para preparación de hidrogel una composición de solución acuosa que contiene 0.9% en peso de Natrosol 250 HHR (hidroxietilcelulosa de Aqualon) , 0.06% en peso de Carbopol C981 (de BF Goodrich) , 0.4% en peso de Na3P04 y 0.05% en peso de Glydant Plus, sin ningún tensoactivo. Se formó la solución precursora de hidrogel con petrolato al mezclar 10 partes de petrolato (Snow White (marca comercial) de Penreco) a 90 partes de solución de polímero acuoso que contiene 0.6% en peso de quitosana (Seacure 343 de Protan) , 0.4% en peso de ácido acético y 1.8% en peso de Jaguar C13S (Rhone-Poulenc) a 60°C, 300 rpm durante 15 minutos utilizando un agitador mecánico superior. La emulsión preparada de esta manera contiene gotitas de petrolato con un tamaño en el intervalo de 1 a 30 µm. Se inyectaron 25 partes de la solución precursora de hidrogel de petrolato en 75 partes de la composición de solución acuosa para formar tallarines de hidrogel alargados utilizando una aguja de jeringa calibre #14. La composición acuosa que contiene los tallarines de hidrogel de petrolato después se hace pasar a través de un tamiz que tiene un tamaño de malla de 200 µm para formar las dispersiones de hidrogel . Esta muestra contiene partículas de hidrogel suaves y grandes concentradas con gotitas de petrolato y es adecuada para aplicación en el cuidado de la piel .

Ejemplo 16: Efecto del proceso de acondicionamiento sobre la formación de hidrogel Este ejemplo muestra que la formación de partículas de hidrogel depende del dispositivo de mezclado utilizado para incorporar la solución precursora de hidrogel dentro de la composición de solución acuosa. El proceso preferido, el proceso de extrusión/mezclado de corte bajo, proporciona un mejor control sobre el tamaño de partícula de hidrogel y tiene una mejor retención del agente benéfico insoluble en agua dentro de las partículas de hidrogel. Se preparó una solución precursora de hidrogel de silicona al mezclar 30 partes de aceite de silicona de 60,000 cps en 70 partes de solución de polímero que contiene 0.4% en peso de Seacure 343, 0.2% en peso de ácido acético y 2.0% en peso de Jaguar C3S a 60 rpm durante 7 minutos utilizando un mezclador mecánico superior. La emulsión de silicona preparada de esta manera contiene 30% en peso de aceite de silicona con un tamaño de partícula de aproximadamente 132 µm. Se prepararon dos limpiadores líquidos acuosos con viscosidad diferente para procesamiento por hidrogel. Estas dos composiciones de solución acuosa con la composición mostrada en la tabla 11 contienen, todas, 17.5% en peso de tensoactivos espesados con 0.4% en peso de Carbopol ETD2020 y 0.4% en peso de Bentone. La viscosidad de estos dos limpiadores es de 15,000 cps y 3,500 cps, respectivamente, y tienen un pH de aproximadamente 7.8. Se utilizaron dos procesos, un proceso por lotes y un proceso de coextrusión/mezclado en línea para elaborar dispersiones de hidrogel grandes en estos dos limpiadores líquidos. En el proceso en lotes, 15 partes de la solución precursora de hidrogel de silicona anterior se agregan a 85 partes de limpiador líquido y se mezclan a 60 rpm durante 15 minutos utilizando un mezclador superior. Se utilizó el equipo descrito en el ejemplo 3 para el proceso de coextrusión/mezclado en línea. Se coextruyeron 15 partes de solución precursora de hidrogel de silicona con 85% en peso del limpiador líquido a través de una boquilla de dos fluidos para formar tallarines de hidrogel suaves y alargados. Los tallarines de hidrogel preendurecidos después se hacen pasar continuamente a través de un dispositivo de mezclado en línea de corte bajo a una velocidad de 20 cc/minuto para romper los tallarines de hidrogel en las partículas de hidrogel. Se utilizaron dos dispositivos diferentes de mezclado en línea para romper los tallarines de hidrogel. Uno es un mezclador estático en línea con un diámetro de 0.64 cm (1/4") y 15.2 cm (6") de longitud. El otro mezclador en línea contiene dos tamices idénticos que tienen un tamaño de malla de aproximadamente 200 µm. Tanto el tamaño de partícula de hidrogel como el % de aceite de silicona retenido dentro de las partículas de gel de hidrogel se muestran en la tabla 12. Los resultados muestran claramente que el proceso de coextrusión/mezclado en línea tiene un control mucho mejor sobre el tamaño de las partículas de hidrogel y también proporciona un atrapamiento mucho mejor del aceite dentro de las partículas de hidrogel formadas durante el proceso, en comparación con el proceso de mezclado por lotes, directo. Tabla 11: Composición limpiadora líquida del ejemplo 16 Materia prima Proveedor Limpiador liquido de Limpiador líquido de baja viscosidad alta viscosidad Tergobetaína F Goldschmidt 26.7% 26.7% (marca comercial) Standapol EA-2L Henkel 18.0% 18.0% i (marca comercial) Jodapon CI-ADH PPG-Mazer 5.8% 5.8% (marca comercial) Cera de silicona Dow Corning 1.0% 1.0% DC3501 Arcilla Bentone Rheox 0.4% 0.4% Carbopol ETD2020 BF Goodrich 0.45% 0.45% Glicerina Fisher 2.5% 2.5% Isopropanol 2.0% 0% Perfume Givaudan-Roure 1.0% 1.0% Glydant Plus Lonza 0.2% 0.2% Agua DI hasta 85% hasta 85% Tabla 12: Tamaño de partícula de hidrosel y 5% de aceite retenido del ejemplo 16

Claims

REIVINICACIC^ES

1. Una composición acuosa, caracterizada porque comprende : (a) 40 a 95% en peso de una solución acuosa que contiene 5-50% de tensoactivo y que tiene una viscosidad mayor de 300 centipoises; y 5 a 60% en peso de una composición de hidrogel que comprende : (i) 0.1 a 30% en peso de la composición de hidrogel, de por lo menos un polímero soluble en agua, polímero el cual es insolubilizado cuando se coloca en la solución acuosa del inciso (a) ,- (ii) 0.2 a 30% en peso composición de hidrogel de un polímero soluble en agua, y soluble o dispersable en la solución acuosa del inciso (a) ,- y (iii) 1.0 a 60% de agente benéfico insoluble en agua atrapado en una red formada por (i) y (ii) ; en donde las partículas del agente benéfico (iii) tienen un tamaño de partícula de 0.2 a 200 micrómetros; en donde el hidrogel es mayor de 25 micrómetros; en donde el tamaño del hidrogel (b) es mayor que el del agente benéfico, y en donde el hidrogel que comprende la composición se forma al inyectar la solucidn precursora de hidrogel dentro de la solución acuosa o por coextrusión de la solución precursora de hidrogel en la solución acuosa.

2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero de (i) es insolubilizado, cuando se pone en contacto con la solución acuosa del inciso (a) por gelificación térmica.

3. La composición de conformidad con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque el polímero formador de gel se selecciona del grupo que consiste de polisacáridos formadores de gel tales como, por ejemplo, carragenina o agar, proteínas formadoras de gel tales como, por ejemplo, gelatina, y polímeros sintéticos gelificantes térmicamente.

4. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el polímero formador de gel es un polímero sintético del grupo que consiste de N-acrilamidas y homo o copolímeros de polímeros que contienen poliacrilato o metacrilato que incorporan un éster acrílico o metacrílico de un alcohol de cadena ramificada o lineal, de cadena larga.

5. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el polímero de (i) es insolubilizado, cuando se pone en contacto con la solución acuosa del inciso (a) , por precipitación o coacervación, en donde la precipitación o coacervación preferiblemente es causada por un cambio en el pH y en donde el polímero (i) sensible al pH de la solución acuosa preferiblemente es poliglucosamina.

6. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la precipitación o coacervación es causada por un cambio en la concentración de electrólito, en donde el polímero (i) sensible a la concentración de electrólito de la solución acuosa se selecciona preferiblemente de alcohol polivinílico que tiene un PM mayor de 13,000 y un grado de hidrólisis de 78% a 100%; e hidroxialquilcelulosa.

7. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero de (i) es insolubilizado por reticulación con un reticulante presente en la solución acuosa del inciso (a) .

8. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero (ii) modificador de propiedades se selecciona del grupo que consiste de: (a) ácido carboxílico que contiene polímeros acrílicos; (b) polímeros no iónicos que se seleccionan del grupo que consiste de alcohol polivinílico, polivinilpirrolidona, almidón de maíz modificado e hidroxialquilcelulosa o hidroxialquilmetilcelulosa; y (c) polímeros catiónicos.

9. El uso de una composición de conformidad con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque se utiliza en una crema o producto de limpieza personal o para el cuidado de la piel.

10. Un proceso para preparar una composición acuosa, que comprende partículas de hidrogel que tiene la siguiente composición: (a) 0.1 a 30% en peso de composición de hidrogel de por lo menos un polímero soluble en agua, polímero el cual es insolubilizado cuando se coloca en solución acuosa; (b) 0.2 a 30% en peso de composición de hidrogel de un polímero soluble en agua y soluble o dispersable en la solución acuosa; y (c) 1.0 a 60% de gel benéfico insoluble en agua, atrapado en una red formada por (a) y (b) ; en donde las partículas del agente benéfico (c) tienen un tamaño de partícula de 0.2 a 200 micrómetros; en donde el hidrogel es mayor de 25 micrdmetros; y en donde el tamaño del hidrogel es mayor que el del agente benéfico; el proceso está caracterizado porque comprende las etapas de: (i) disolver los polímeros (a) y (b) para formar una solución de polímero en agua; (ii) dispersar el componente (c) en la solución de polímero para formar una solución precursora de hidrogel; (iii) formular una solución acuosa que comprende 40-95% en peso de una solución acuosa que contiene 5-50% de tensoactivo y que tiene una viscosidad mayor de 300 centipoises, de manera tal que el primer polímero (a) no es soluble, y el segundo polímero (b) es soluble o dispersable en la solución acuosa; (iv) combinar la solución precursora de hidrogel y la solución acuosa al inyectar la solución precursora de hidrogel en la solución acuosa o al coextruir la solución precursora de hidrogel en la solución acuosa para formar tallarines de hidrogel alargados los cuales se forman cuando el precursor de hidrogel hace contacto con la solución acuosa, los tallarines son lo suficientemente rígidos para atrapar al agente benéfico pero aún lo suficientemente suaves para romperse fácilmente cuando se aplican a un sustrato; y (v) romper los tallarines en partículas por medio de un mezclador mecánico en un mezclador en línea.

11. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la insolubilización del primer polímero (a) es causada por gelificación térmica, precipitación o coacervación, o reticulado.