Pobierz dokument

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)
OPIS PATENTOWY
(19)
PL
(21) Numer zgłoszenia: 348886
(22) Data zgłoszenia: 29.11.1999
(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
29.11.1999, PCT/EP99/09328
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
15.06.2000, WO00/33807
PCT Gazette nr 24/00
199173
(13) B1
(11)
(51) Int.Cl.
A61K 8/73 (2006.01)
A61K 8/89 (2006.01)
A61K 8/31 (2006.01)
A61Q 5/02 (2006.01)
A61Q 19/10 (2006.01)
Sposób wytwarzania myjącej kompozycji do włosów albo do ciała
(54)
(73) Uprawniony z patentu:
(30) Pierwszeństwo:
UNILEVER NV,Rotterdam,NL
10.12.1998,GB,9827224.8
(72) Twórca(y) wynalazku:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
17.06.2002 BUP 13/02
Graham Charles Eccleson,Bebington,GB
Peter Fairley,Bebington,GB
Stanley Lam,Pleasant Hill,CA
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
29.08.2008 WUP 08/08
(74) Pełnomocnik:
Jolanta Hawrylak, PATPOL Sp. z o.o.
PL 199173 B1
(57)
Sposób wytwarzania myjącej kompozycji do włosów albo do ciała obejmuje etapy w których: (i)
przygotowuje się wodny roztwór kationowego polimeru osadzającego wybranego spośród kationowej
celulozy i kationowych pochodnych guaru, (ii) do otrzymanego roztworu dodaje się zawieszony rozdrobniony środek zdolny do adsorbowania polimeru stosowanego w etapie (i), (iii) dostosowuje się
wartość pH roztworu w zakresie 1,5 jednostki pH od izoelektrycznego punktu kationowego polimeru
i miesza, (iv) ponownie dostosowuje się wartość pH mieszaniny ponownie naładowując kationowy
polimer osadzający, oraz (v) miesza się otrzymaną mieszaninę z bazą kompozycji szamponu do włosów albo do ciała zawierającą, co najmniej jeden oczyszczający środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy składającej się z anionowych środków powierzchniowo czynnych, amfoterycznych środków powierzchniowo czynnych zmienionych tak, że mają ładunek ujemny, oraz ich mieszanin.
2
PL 199 173 B1
Opis wynalazku
Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania myjących kompozycji. Bardziej dokładnie wynalazek
dotyczy sposobu wytwarzania myjących kompozycji zawierających kationowy polimer i zawieszony
rozdrobniony środek, zapewniających zwiększone osadzanie i dostarczanie zawieszonego rozdrobnionego środka. Myjące kompozycje obejmujące kompozycje do mycia włosów lub skóry, takie jak
szampony i kompozycje kondycjonujące, szampony do mycia ciała, żele pod prysznic, kompozycje
zmywaczy do twarzy i pianki do kąpieli.
Tło wynalazku i stan techniki
Powstają trudności z osiągnięciem skutecznego osadzania zawieszonych rozdrobnionych środków, takich jak środki kondycjonujące, na takich powierzchniach jak skóra lub włosy, gdy środek dostarcza się przez jego wprowadzanie do spłukiwanych kompozycji, zazwyczaj szamponów do włosów
lub ciała, środków kondycjonujących i podobnych. Często zamiast osadzania takie zawieszone rozdrobnione środki preferencyjnie spłukują się z docelowego miejsca osadzania.
Wiadomo, że kationowe polimery osadzające zwiększają osadzanie pewnych składników
z szamponów i innych kompozycji do mycia ciała. Na przykład, patenty USA US-5 037 818 i US-5 085 857
opisują stosowanie kationowej żywicy guar do zwiększania osadzania, odpowiednio, rozdrobnionych
środków przeciwmikrobowych i nierozpuszczalnych silikonów. Osadzające polimery proponowano do
zwiększania osadzania materiałów środków zapobiegających szkodliwemu wpływowi promieniowania
słonecznego z kompozycji szamponów. W publikacji EP-386898 stosowano kationową pochodną gumy poligalaktomannan. Publikacja WO 95/22311 opisuje stosowanie pewnych kationowych polimerów
poliakrylamidu do zwiększania osadzania środków kondycjonujących obejmujących silikony, tłuszcze
i oleje, woski, węglowodory, kwasy tłuszczowe i alkohole tłuszczowe, lipidy, witaminy i środki zapobiegające szkodliwemu działaniu promieniowania słonecznego. Publikacja WO 97/48378 dotyczy sposobu wytwarzania ciekłych kompozycji do mycia ciała zapewniających zwiększone osadzanie lotnych substancji zapachowych. Sposób obejmuje tworzenie premiksu zawierającego kationowy polimer, lotną substancję zapachową i wodę, a następnie dodawanie premiksu do bazowej kompozycji do mycia ciała zawierającej anionowy środek powierzchniowo czynny. Uważa się, że tym sposobem lotne substancje zapachowe zostają
fizycznie zatrzymane w koacerwatach lub parach jonowych utworzonych między kationowym polimerem a anionowym środkiem powierzchniowo czynnym występującym w kompozycji.
Problemem związanym z kationowym polimerem ułatwiającym osadzanie materiałów jest to że
chociaż kationowe polimery są skutecznymi środkami pomagającymi w osadzaniu szerokiej gamy
różnych materiałów (jak widać w powyższego stanu techniki) to mają one tendencję do bezładnego
rozkładania w miejscu osadzania. Uważa się że taki bezład wynika z postulowanego w WO 97/48378
mechanizmu fizycznego zamykania. Zmniejsza to skuteczność osadzania składników, które miały być
osadzane (np. środki kondycjonujące jak silikon) a może również prowadzić do matowienia włosów
przez nadmierne wbudowywanie.
W wielu publikacjach (WO 96/17 592, GB-1 228 060, GB-1 111 708, WO 97/48 378 oraz WO
97/48 375) wykazano polepszone rezultaty gdy kationowy polimer i substancje rozdrobnione wymieszano w początkowym etapie procesu, z następnym dodawaniem mieszaniny do wodnego roztworu
albo zawiesiny środka powierzchniowo czynnego.
Twórcy niniejszego wynalazku stwierdzili, że ten problem można rozwiązać przez wstępne zaadsorbowanie kationowego polimeru na rozdrobnionym zawieszonym rozdrobnionym środku, który
ma być osadzany. Nieoczekiwanie tak utworzone adsorbaty są stabilne w obecności środka powierzchniowo czynnego.
Krótki opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania myjącej kompozycji do włosów albo do ciała,
obejmujący etapy w których:
(i) przygotowuje się wodny roztwór kationowego polimeru osadzającego wybranego spośród kationowej celulozy i kationowych pochodnych guaru,
(ii) do otrzymanego roztworu dodaje się zawieszony rozdrobniony środek zdolny do adsorbowania
polimeru stosowanego w etapie (i),
(iii) dostosowuje się wartość pH roztworu w zakresie 1,5 jednostki pH od izoelektrycznego punktu
kationowego polimeru i miesza,
(iv) ponownie dostosowuje się wartość pH mieszaniny ponownie naładowując kationowy polimer osadzający, oraz
PL 199 173 B1
3
(v) miesza się otrzymaną mieszaninę z bazą kompozycji szamponu do włosów albo do ciała zawierającą, co najmniej jeden oczyszczający środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy składającej się
z anionowych środków powierzchniowo czynnych, amfeterycznych środków powierzchniowo czynnych
zmienionych tak że mają ładunek ujemny, oraz ich mieszanin.
Korzystnie zawieszonym rozdrobnionym środkiem jest zemulgowany silikon albo węglowodorowy materiał per-alk(en)ylowy.
Także korzystnie pieniący środek powierzchniowo czynny jest wybrany z grupy składającej się
z alkilosiarczanów, alkiloeterosiarczanów oraz ich mieszanin.
Szczegółowy opis wynalazku i korzystne wykonania
(I) Oczyszczający środek powierzchniowo czynny
Myjące kompozycje wytworzone zastrzeganym sposobem według wynalazku zawierają co najmniej jeden oczyszczający środek powierzchniowo czynny, wybrany z grupy składającej się z anionowych środków powierzchniowo czynnych, amfeterycznych środków powierzchniowo czynnych zmienionych tak że mają ładunek ujemny, oraz ich mieszanin.
Anionowy środek powierzchniowo czynny
Odpowiednie anionowe środki powierzchniowo czynne obejmują alkilosiarczany, alkiloeterosiarczany, alkarylosulfoniany, alkanoiloizetioniany, alkilobursztyniany, alkilosulfbursztyniany, N-alkoilosarkozyniany, alkilofosforany, alkiloeterofosforany, alkiloeterokarboksylany i alfaolefinosulfoniany i acylometylotauryniany, zwłaszcza ich sole sodowe, magnezowe, amonowe i mono-, di- i trietanoloaminowe. Grupy alkilowe i acylowe na ogół zawierają od 8 do 18 atomów węgla i mogą być nienasycone. Alkiloeterosiarczany,
alkiloeterofosf-rany i alkiloeterokarboksylany mogą zawierać od 1 do 10 jednostek tlenku etylenu lub tlenku propylenu na cząsteczkę, a korzystnie 2 do 3 jednostek tlenku etylenu na cząsteczkę.
Przykłady odpowiednich anionowych środków powierzchniowo czynnych obejmują laurylosiarczan sodowy, lauryloeterosiarczan sodowy, lauryloeterosiarczan amonu, dodecylobenzenosulfonian
sodowy, dodecylobenzenosulfonian trietanoloaminy, kokoiloizetionian sodowy, lauroiloizetionian sodowy i N-laurylosarkozynian sodowy.
Amfoteryczny środek powierzchniowo czynny
Amfoteryczny środek powierzchniowo czynny zmieniony tak że ma ładunek ujemny może być
stosowany w myjących kompozycjach wytwarzanych sposobem według wynalazku zamiast anionowego środka powierzchniowo czynnego lub w połączeniu z anionowym środkiem powierzchniowo
czynnym. Ładunek amfoterycznego środka powierzchniowo czynnego można zmieniać konwencjonalnymi środkami, np. przez dostosowywanie wartości pH roztworu środka powierzchniowo czynnego
zawierającego amfoteryczny środek powierzchniowo czynny.
Amfoteryczne środki powierzchniowo czynne odpowiednie do stosowania w kompozycjach wytwarzanych sposobem według wynalazku mogą obejmować alkiloaminotlenki, alkilobetainy, alkiloamidopropylobetainy, alkilosulfobetainy (sultainy), alkiloglicyniany, alkilokarboksyglicyniany, alkiloamfopropioniany, alkiloamfoglicyniany, alkiloamidopropylohydroksysultainy. Przykłady obejmują lauryloaminotlenek, kokodimetylosulfopropylobetainę a korzystnie, laurylobetainę, kokoamidopropylobetainę i kokoamfopropionian sodowy.
Ilość anionowego lub ujemnie naładowanego amfoterycznego środka powierzchniowo czynnego
w myjących kompozycjach według wynalazku na ogół wynosi od 3 do 50%, korzystnie od 3 do 30%,
bardziej korzystnie od 5 do 20% wagowych całej kompozycji.
Anionowy lub ujemnie naładowany amfoteryczny środek powierzchniowo czynny może być stosowany w kombinacji z innymi naturalnymi lub syntetycznymi ko-surfaktantami. Ewentualny kosurfaktant zazwyczaj wybiera się z grupy składającej się z: niejonowych, amfoeterycznych, kationowych środków
powierzchniowo czynnych oraz ich mieszanin.
Dalszy środek powierzchniowo czynny również może występować jako emulgator dla zemulgowanych składników kompozycji myjącej, np. zemulgowanych cząstek silikonu. Może to być taki sam
środek powierzchniowo czynny jak oczyszczający środek powierzchniowo czynny, albo może być inny.
Odpowiednie emulgujące środki powierzchniowo czynne są dobrze znane w stanie techniki o obejmują anionowe i niejonowe środki powierzchniowo czynne. Przykładami anionowych środków powierzchniowo czynnych stosowanych jako emulgatory dla materiałów takich jak cząstki silikonowe są alkiloarylosulfoniany, np. dodecylobenzenosulfonian sodowy, alkilosiarczany, np. laurylosiarczan sodowy, alkiloeterosiarczany, np. sodowy lauryloeterosiarczan nEO gdzie n wynosi od 1 do 20, alkilofenoloeterosiarczany, np.
oktylofenoloeterosiarczan nEO gdzie n wynosi od 1 do 20, oraz sulfobursztyniany, np. dioktylosulfobursztynian sodowy.
4
PL 199 173 B1
Przykładami niejonowych środków powierzchniowo czynnych stosowanych jako emulgatory dla
materiałów takich jak cząstki silikonu są alkilofenoloetoksylaty, np. nonylofenoloetoksylat nEO gdzie
n wynosi od 1 do 50, alkoholoetoksylaty, np. lauryloalkohol nEO gdzie n wynosi od 1 do 50, estroetoksylaty, np. polioksyetylenomonostearynian gdzie liczba jednostek oksyetylenowych wynosi od 1do 30.
Całkowita ilość środka powierzchniowo czynnego w myjącej kompozycji według wynalazku na
ogół wynosi od 3% do 50%, korzystnie 5% do 30%, bardziej korzystnie 10% do 25% wagowych całej
kompozycji.
(II) Zawieszony rozdrobniony środek
Zawieszony rozdrobniony środek może być dogodnie wybrany z jednej albo więcej z następujących klas materiałów:
Środki kondycjonujące
Stosowane tutaj określenie „środek kondycjonujący” obejmuje dowolny materiał stosowany dla
nadania szczególnych kondycjonujących korzyści włosom i/lub skórze. Na przykład, w myjących kompozycjach stosowanych na skórę, jak szampony do ciała, można zastosować materiały takie jak nawilżacze, olejki eteryczne, środki chroniące przed szkodliwym wpływem promieniowania słonecznego
lub materiały stosowane po działaniu słońca, okluzyjne oleje i im podobne. W kompozycjach myjących
przeznaczonych do stosowania na skórze, takich jak szampony i środki kondycjonujące (odżywki)
odpowiednimi materiałami są te które dostarczają jednej lub więcej niż jednej korzystnej cechy odnoszącej się do połysku, miękkości, zdolności do łatwego rozczesywania, łatwości obchodzenia się
z nimi na mokro, właściwości antystatycznych, ochrony przez niszczeniem, grubości, objętości (puszystości), kształtowalności i zdolności do układania.
Korzystne środki kondycjonujące do stosowania w niniejszym wynalazku obejmują zemulgowane silikony, stosowane dla nadania włosom, np. korzystnych właściwości na sucho i na mokro, takich
jak miękkość, gładkość i łatwość rozczesywania.
Dostępne, dobrze znane i udokumentowane w stanie techniki są różne metody wytwarzania
emulsji cząstek silikonów odpowiednich do stosowania w niniejszym wynalazku.
Lepkość samego silikonu (nie emulsji lub końcowej myjącej kompozycji) korzystnie mieści się
w zakresie od 10 Pa. s (10000 cps) do 500 Pa. s (5 milionów cps). Lepkość można mierzyć za pomocą wiskozymetru ze szklaną kapilarą, jak przedstawiono w teście firmy Dow Corning Corporate Test
Method CTM004 z 20 czerwca 1970.
Odpowiednie silikony obejmują polidimetyloorganosiloksany, w szczególności polidimetylosiloksany, które są według CTFA oznaczane nazwą dimetikon. Przykładem jest ciekły dimetikon o lepkości 0-1
2
m /s (100000 centystoksów) w temperaturze 25°C, handlowo dostępny z General Electric Company
jako seria Viscasil oraz Dow Corning jako seria DC 200.
Aminowo funkcjonalizowane silikony, które według CTFA są oznaczane nazwą amodimetikon
są również odpowiednie do stosowania w kompozycjach wytwarzanych sposobem według wynalazku,
ponieważ są polidimetylosiloksanami mającymi końcowe grupy hydroksylowe, i są oznaczane według
CTFA nazwą dimetikonol.
Również odpowiednie są żywice silikonowe. Określenie „żywice silikonowe” oznacza polidimetylosiloksany mające ciężar cząsteczkowy od 200 000 do 1 000 000 a specyficzne przykłady obejmują
żywice dimetikonowe, żywice dimetikonolowe, kopolimery polidimetylosiloksan/difenyl/metylowinylosiloksan, kopolimery polidimetylosiloksan/metylowinylosiloksan, oraz ich mieszaniny. Przykłady obejmują
materiały opisane w patencie USA nr US-4 152 416 (Spitzer) oraz produkty z General Electric Silicon
Rubber według arkusza danych SE 30, SE 33, SE 54 i SE 76.
Również odpowiednie do stosowania w niniejszym wynalazku są żywice silikonowe mające nieznaczny stopień usieciowania, jak opisane np. w publikacji WO 96/31 188. Takie materiały mogą nadawać
włosom grubość, objętość i podatność na układanie, jak również dobre właściwości na mokro i na sucho.
Zemulgowane silikony korzystne do stosowania w myjących kompozycjach wytwarzanych sposobem według wynalazku mają średnią wielkość cząstek silikonu mniejszą niż 30 mikrometrów. Wielkość cząstek można mierzyć za pomocą technik rozpraszania światła laserowego, w urządzeniu 2600D
Particle Sizer firmy Malvern Instruments.
Średni wymiar cząstek materiału silikonowego w myjącej kompozycji może, np. wynosić od 2 do 30
µm, korzystnie od 2 do 20 µm, bardziej korzystnie 3 do 10 µm.
Alternatywnie, materiał silikonowy może występować w myjącej kompozycji w postaci zemulgowanych cząstek o małej wielkości, np. mniejszych niż 2 µm. Zmniejszenie wymiaru cząstek może
w pewnych warunkach poprawiać działanie kondycjonujące.
PL 199 173 B1
5
Emulsje silikonowe o średnim wymiarze cząstek silikonu ≤ 0,15 µm, na ogół są nazywane mikroemulsjami. Zazwyczaj takie zmikroemulgowane cząstki mają wymiar cząstek ≤ 0,15 µm, korzystnie
od 0,01 do 0,15 µm. Może to być korzystne ponieważ umożliwia dużą stabilność myjących kompozycji
i doskonałe właściwości optyczne, takie jak przezroczystość lub przeświecanie .
Emulsje silikonowe odpowiednie do stosowania w wynalazku są handlowo dostępne w postaci
wstępnie zemulgowanej. Jest to szczególnie korzystne ponieważ wstępnie wytworzoną emulsję można wprowadzać do myjących kompozycji przez zwykłe zmieszanie .
Zazwyczaj wstępnie uformowane emulsje zawierają około 50% silikonu. Wstępnie uformowane
emulsje są dostępne od dostawców olejów silikonowych, takich jak Dow Corning, General Electric, Union
Carbide, Wacker Chemie, Shin Etsu, Toshiba, Toyo Beauty Co i Toray Silicone Co. Przykładami emulsji
o większym wymiarze cząstek silikonowych (średni wymiar cząstki w emulsji około 3 do 20 µm) są materiały sprzedawane jako DC-1310 przez Dow Corning, i materiały sprzedawane jako X-52-1086, X-52-2127
i X-52-2112 przez Shin-Etsu.
Przykłady odpowiednich wstępnie uformowanych emulsji o mniejszych wymiarach cząstek
(średnia wielkość cząstek w emulsji mniejsza niż około 2^im) obejmują emulsje DC2-1766, DC2-1784
i mikroemulsje DC-1865 i DC-1870, wszystkie dostępne z Dow Corning. Wszystkie są emuls jami/mikroemuls jami dimeti-konolu. Usieciowane żywice silikonowe są również dostępne w postaci
wstępnie zemulgowanej , korzystnej ze względu na ła-twość formułowania. Korzystnym przykładem
jest materiał dostępny z Dow Corning - DC K2-1787, który jest emulsją usie-ciowanej żywicy dimetikonolowej . Dalszym korzystnym przykładem jest materiał dostępny z Dow Corning - DC K2-1391, który
jest mikroemulsją sieciowanej żywicy dimetikonolu.
Ilość silikonu wprowadzana do myjących kompozycji wytwarzanych sposobem według wynalazku zależy od zamierzonego poziomu kondycjonowania i zastosowanych materiałów. Korzystna ilość
wynosi od 0,01 do około 10% wagowych całej kompozycji, jednak te granice nie są bezwzględne.
Dolna granica jest określana przez minimalną ilość pozwalającą na osiągnięcie działania kondycjonującego a górna granica przez ilość maksymalną pozwalającą na zapobieganie niedopuszczalnej tłustości włosów i/lub skóry. Stwierdziliśmy, że ilość silikonu od 0,5 do 1,5% wagowych całej kompozycji
jest szczególnie odpowiednią ilością.
Gdy silikon wprowadza się jako wstępnie uformowaną emulsję jak wyżej opisane, to dokładna
ilość emulsji będzie oczywiście zależała od stężenia emulsji i powinna być tak dobrana aby dawała
pożądaną ilość nierozpuszczalnego nielotnego silikonu w końcowej kompozycji.
Dalszą korzystną klasą środków kondycjonujących są węglowodorowe materiały per-alk(en)ylowe
stosowane dla zwiększenia gęstości, objętości i podatności na układanie włosów.
Publikacje EP-567 326 i EP-498 119 opisują odpowiednie węglowodorowe materiały per-alk(en)ylowe
stosowane dla zwiększenia podatności na układanie i zwiększenia grubości włosów. Korzystnymi materiałami są materiały poliizobutylenowe dostępne z Presperse Inc. pod znakiem towarowym PERMETHYL.
Ilość węglowodorowego materiału per-alk(en)ylowego wprowadzanego do kompozycji wytwarzanej sposobem według wynalazku zależy od żądanego stopnia zwiększenia grubości i objętości
oraz od specyficznych zastosowanych materiałów. Korzystna ilość wynosi od 0,01 do około 10% wagowych całej kompozycji, jednak te granice nie są bezwzględne. Dolna granica jest określana przez
minimalną ilość potrzebną dla osiągnięcia efektu zwiększenia grubości i objętości a górna granica
przez maksymalną ilość pozwalającą na uniknięcie niedopuszczalnej sztywności włosów. Stwierdziliśmy, że ilość węglowodorowego materiału per-alk(en)ylowego wynosząca od 0,5 do 2% wagowych
całej kompozycji jest ilością szczególnie odpowiednią.
Stałe środki aktywne
Przykłady typowych stałych środków aktywnych obejmują środki przeciwmikrobowe, takie jak
sole metali ciężkich, zwłaszcza pirydynotiocynk, inne środki przeciwmikrobowe, takie jak klimbazol,
olaminian piroktonu, siarczek selenu i ketokonazol. Takie substancje zazwyczaj mają średni wymiar
cząstek od około 0,2 do około 50 µm, korzystnie od około 0,4 do około 10 µm.
Gdy stały środek aktywny jest środkiem przeciwmikrobowym, takim jak pirydynotiocynk to może
być korzystnie stosowany w kompozycjach wytwarzanych sposobem według wynalazku w ilości od 0,001% do
około 1% wagowego całej kompozycji.
Inne odpowiednie stałe środki aktywne obejmują cząstki pigmentowe, takie jak stałe barwniki
lub koloranty odpowiednie do stosowania na włosy, oraz koloidy metali.
6
PL 199 173 B1
Środki estetyczne
Kompozycje do traktowania włosów, takie jak szampony i środki kondycjonujące często są
zmętniane lub perlizowane dla zwiększenia atrakcyjności dla konsumenta.
Przykłady środków zmętniających obejmują alkohole wyższych kwasów tłuszczowych (np. cetylowy, stearylowy, arachidylowy i behenylowy), stałe estry (np. palmitynian cetylu, laurynian glicerylu,
stearynian MEA stearamidu), amidy tłuszczowe o dużym ciężarze cząsteczkowym oraz alkanoloamidy
i różne pochodne kwasów tłuszczowych, takie jak estry propylenoglikolu i polietylenoglikolu. Nieorganiczne materiały stosowane do zmętniania kompozycji do traktowani włosów obejmują krzemiany
magnezowoglinowe, tlenek cynku i dwutlenek tytanu.
Środki perlizujące zazwyczaj tworzą w kompozycji cienkie płytkowe kryształy działające jak
drobniutkie lustra. Daje to perlisty lustrzany efekt. Niektóre z wyżej wymienionych środków zmętniających mogą również krystalizować jako środki perlizujące w zależności od środowiska w którym są
użyte i od zastosowanych warunków.
Typowe środki perlizujące mogą być wybrane z kwasów tłuszczowych C16-C22 (np. kwas stearylowy, kwas mistyrylowy, kwas oleinowy i kwas behenylowy), estrów kwasów tłuszczowych C16-C22
z alkoholami i estrów kwasów tłuszczowych C16-C22 zawierających takie elementy jak jednostki alkilenoglikolu. Odpowiednie jednostki alkilenoglikolu mogą obejmować glikol etylenowy i glikol propylenowy. Jednak glikole o większej długości łańcucha mogą też być zastosowane. Odpowiednie glikole
o dłuższych łańcuchach alkilowych obejmują glikol polietylenowy i glikol polipropylenowy.
Przykładami są polietylenoglikol mono- lub diestry kwasów tłuszczowych C16-C22 mające od 1
do 7 jednostek tlenku etylenu, oraz etylenoglikoloestry kwasów tłuszczowych C16-C22. Korzystne
estry obejmują polietylenoglikolodistearyniany i etylenoglikolostearyniany. Przykładami handlowo dostępnych polietylenoglikolostearynianów są EUPERLAN PK900 (Henkel) lub GENAPOL TS (Hoechst).
Przykładem etylenoglikolodistearynianu jest EUPERLAN PK3000 (Henkel).
Inne środki perlizujące obejmują alkanoloamidy kwasów tłuszczowych mających od 16 do 22
atomów węgla, (np. monoetanoloamid kwasu stearylowego, dietanoloamid kwasu stearylowego, monoizopropanoloamidu kwasu stearylowego i stearynian monoetanoloamidu kwasu stearylowego); długołańcuchowe estry długołańcuchowych kwasów tłuszczowych (np. stearynian stearylowy, palmitynian
cetylowy); estry glicerylu (np. distearynian glicerylowy), długołańcuchowe estry długołańcuchowych
alkanoloamidów (np. distearynian DEA stearamidu, stearynian MEA stearamidu), oraz aminotlenki
dimetyloalkilu(C18-C22) (np. aminotlenek stearylodimetylowy).
Dalsze odpowiednie środki perlizujące obejmują nieorganiczne materiały takie jak pigmenty perłowe oparte na naturalnej mineralnej mice. Przykładem jest mika pokryta dwutlenkiem tytanu. Cząstki
takich materiałów mogą zmieniać się w wymiarze średnic od 2 do 150 µm. Na ogół mniejsze cząstki
dają zwiększenie perłowego wyglądu, podczas gdy cząstki o większym wymiarze średnic dają połyskliwą kompozycję.
Odpowiednie cząstki miki pokryte dwutlenkiem tytanu są sprzedawane pod nazwą handlową
TIMIRON (Merc) lub FLAMENCO (Mearl).
Ilość środka zmętniającego lub perlizującego stosowana w kompozycjach wytwarzanych sposobem według wynalazku na ogół wynosi od 0,01 do 20%, korzystnie 0,01 do 5%, bardziej korzystnie
od 0,02 do 2% wagowych całej kompozycji.
(III) Kationowy polimer osadzający
Określenie „polimer osadzający” oznacza środek, który zwiększą osądzanie środka kondycjonującego z myjącej kompozycji na zamierzonym obszarze podczas stosowania, np. na włosach i/lub
owłosionej skórze głowy.
Polimer osadzający może być homopolimerem lub może być uformowany z dwóch lub więcej
typów monomerów. Ciężar cząsteczkowy polimeru na ogół mieści się pomiędzy 5 000 i 10 000 000,
zazwyczaj co najmniej 10 000, a korzystnie w zakresie 100 000 do około 2 000 000. Polimery będą
zawierać grupy zawierające kationowy azot, tak jak czwartorzędowa grupa amoniowa lub protonowana grupa aminowa, albo ich mieszaninę.
Grupa zawierająca kationowy azot na ogół będzie występowała jako podstawnik we frakcji
wszystkich jednostek monomerowych osadzającego polimeru. Dlatego jeśli polimer nie jest homopolimerem, to może zawierać wbudowane jednostki rozdzielające z niekationowego monomeru. Takie
polimery opisane są w CTFA, Cosmetic Ingredients Directory, wydanie 3-cie. Stosunek jednostek
monomeru kationowego do jednostek niekationowego monomeru dobiera się tak, aby uzyskać polimer
o gęstość kationowego ładunku w wymaganym zakresie.
PL 199 173 B1
7
Kationowe polimery osadzające, które mogą być użyte obejmują kationowe pochodne celulozy
i kationowe pochodne żywicy guar.
Kationowa celuloza jest dostępna z firmy Amerchol Corp. (Edison, NJ, USA) w ich seriach polimerów Polymer JR (nazwa handlowa) i LR (nazwa handlowa), jako sole hydroksyetylocelulozy poddanej reakcji z trimetyloamoniowo podstawionym epoksydem, określane w przemyśle (CTFA) nazwą
Polyquaternium-10. Inny typ kationowej celulozy obejmuje hydroksyetylocelulozę poddaną reakcji
z laurylodimetyloamoniowo podstawionym epoksydem, określaną w przemyśle (CTFA) nazwą Polyquaternium-24. Materiały takie dostępne są z Amerchol Corp. (Edison, NJ, USA) pod nazwą handlową
Polymer LM-200.
Szczególnie odpowiednim typem kationowego polimeru polisacharydowego jaki może być użyty
jest kationowa pochodna żywicy guar, taka jak chlorek hydroksypropylotrimoniowy żywicy guar (dostępny w handlu z Rhone-Poulenc w seriach o nazwie handlowej JAGUAR) .
Przykłady stanowią żywica JAGUAR C13S mająca niski stopień podstawienia grupami kationowymi i dużą lepkość, JAGUAR C15, mająca umiarkowany stopień podstawienia i małą lepkość. Żywica JAGUAR C17 (wysoki stopień podstawienia i duża lepkość), JAGUAR C16 która jest kationową
hydroksypropylowaną pochodną żywicy guar z małą zawartością grup podstawiających oraz kationowych czwartorzędowych grup amoniowych, oraz żywicy JAGUAR 162 która jest żywicą guar
o wysokiej przezroczystości, średniej lepkości, mającą niski stopień podstawienia. Kationowy polimer
osadzający jest wybrany z kationowych pochodnych celulozy i kationowych pochodnych żywicy guar.
Szczególnie korzystnymi kationowymi polimerami osadzającymi są JAGUAR C13S, JAGUAR C15,
JAGUAR C17 i JAGUAR C16 oraz JAGUAR C162.
Adsorbat
Istotą niniejszego wynalazku jest adsorbowanie kationowego polimeru osadzającego na zawieszonym rozdrobnionym środku. Twórcy wynalazku stwierdzili, że można wytworzyć adsorbaty nieoczekiwanie odporne na dodawanie środka powierzchniowo czynnego i ułatwiające preferencyjne osadzanie
zawieszonego rozdrobnionego środka z myjącej kompozycji przy jej rozcieńczaniu podczas stosowania.
Sposobem wytwarzania adsorbatu kationowego polimeru osadzającego i rozdrobnionego środka jest:
(i) wytwarzanie wodnego roztworu kationowego polimeru osadzającego;
(ii) dodawanie do powstałego roztworu zawieszonego rozdrobnionego środka zdolnego do adsorbowania polimeru stosowanego w etapie (i);
(iii) dostosowywanie pH roztworu w zakresie 1,5 jednostek pH od punktu izoelektrycznego i mieszanie
kationowego polimeru, a następnie
(iv) ponowne dostosowywanie wartości pH mieszaniny z ponownym naładowaniem kationowego polimeru osadzającego.
Punkt izoelektryczny zależy od konkretnego użytego polimeru kationowego.
Po ponownym naładowaniu polimeru, po wyżej opisanym etapie (iii), kationowa gęstość ładunku elektrycznego kationowego polimeru osadzającego, definiowana jako ilość moli kationowego ładunku
na gram polimeru, powinna zazwyczaj wynosić co najmniej 0,1 meq/g, a korzystnie powyżej 0,8 lub więcej.
Gęstość kationowego ładunku elektryczny zazwyczaj nie powinna przekraczać 4 meq/g. Korzystnie
powinna być mniejsza niż 2 meq/g. Gęstość ładunku można zmierzyć analizą konduktometryczną.
Na przykład, korzystnym polimerem osadzającym jest JAGUAR C13S zazwyczaj mający kationową gęstość ładunku po ponownym naładowaniu około 0,8 meq/g.
Zgodnie z wyżej opisaną metodą stwierdziliśmy, że dla JAGUAR C13S szczególnie trwałe adsorbaty można utworzyć z kropelkami silikonu jako zawieszonym rozdrobnionym środkiem przez:
(i) przygotowanie wodnego roztworu (dogodnie około 1% wagowych) JAGUAR C13S o pH powyżej 8
(korzystnie około 9);
(ii) dodawanie kropelek silikonu;
(iii) dostosowywanie mieszaniny do pH 4-7 (korzystnie około 6), mieszanie przez około 20 minut
a następnie ponowne dostosowywanie pH mieszaniny do powyżej 8, (korzystnie około 9).
Całkowita ilość kationowego polimeru osadzającego w myjącej kompozycji wytwarzanej sposobem według wynalazku na ogół wynosi od 0,005 do 2%, a korzystnie od 0,01 do 1,0%, optymalnie od 0,03
do 0,8% wagowych całej kompozycji.
„Całkowita ilość” oznacza ilość adsorbowaną na zawieszonym rozdrobnionym środku i dodatkowo dowolny wolny kationowy polimer osadzający, jeżeli taki występuje.
„Wolny kationowy polimer osadzający” oznacza kationowy polimer osadzający nie zadsorbowany na zawieszonym rozdrobnionym środku w myjącej kompozycji.
8
PL 199 173 B1
W myjących kompozycjach wytwarzanych sposobem według wynalazku wymagane jest aby
proporcja kationowego polimeru osadzającego do zawieszonego rozdrobnionego środka wynosiła co
najmniej 5% wagowych, liczone na całkowitą wagę kationowego polimeru występującego w kompozycji.
Korzystnie ta proporcja wynosi co najmniej 30%, bardziej korzystnie co najmniej 40%, a optymalnie co
najmniej 50%.
(IV) Wodny nośnik
Myjące kompozycje wytwarzane sposobem według wynalazku zawierają wodny nośnik. Nośnikiem takich myjących kompozycji przeważnie jest woda, ale niewodne rozpuszczalniki również mogą
być stosowane w celu pomagania w rozpuszczaniu tych składników, które nie są wystarczająco rozpuszczalne w wodzie. Odpowiednie niewodne rozpuszczalniki obejmują niższe alkohole, jak alkohol
etylowy i alkohol propylowy; poliole, jak glicerol; glikole i etery glikoli, jak 2-butoksyetanol, glikol etylenowy, eter etylenoglikolomonetylowy, glikol propylowy i eter dietylenoglikolomonoetylowy lub monometylowy, oraz ich mieszaniny.
Całkowita ilość wody w końcowej kompozycji myjącej na ogół wynosi od 20% do 99%, korzystnie od
40% do 90%, bardziej korzystnie od 60% do 90%, idealnie od 70% do 90% wagowych całej kompozycji.
(V) Składniki ewentualne
W zależności od wytwarzanej kompozycji jeden lub więcej dodatkowy składnik konwencjonalnie
wprowadzany do kompozycji przeznaczonych do pielęgnacji ciała może być wprowadzany do kompozycji wytwarzanych sposobem według wynalazku. Takie dodatkowe składniki obejmują środki zmętniające, takie jak distearynian polietylenoglikolu i stearynian etylenoglikolu, substancje tworzące sieć polimerową, dodatkowe środki przeciwmikrobowe, takie jak ZnPTO i Octopirox, środki tłumiące pienienie,
środki zapachowe, środki barwiące, konserwanty, modyfikatory lepkości, białka, polimery, środki buforujące lub regulujące pH, środki nawilżające, zioła lub inne ekstrakty roślinne i inne naturalne składniki.
Każdy z takich składników występuje w ilości skutecznej do spełnienia swojego zadania. Na ogół
ewentualne składniki wprowadza się indywidualnie w ilości do około 5% wagowych całej kompozycji.
Korzystnie kompozycje wytwarzane sposobem według wynalazku przeznaczone do stosowania
do pielęgnacji włosów zawierają również adjuwanty odpowiednie do pielęgnacji włosów. Na ogół takie
składniki wprowadza się indywidualnie w ilości do 2%, korzystnie do 1% wagowego całej kompozycji.
Wśród odpowiednich adjuwantów środków pomagających są: (i) naturalne odżywki cebulek
włosów, takie jak aminokwasy i cukry. Przykłady odpowiednich aminokwasów stanowią arginina, cysteina, glutamina, kwas glutaminowy, izoleucyna, leucyna, metionina, seryna i walina, i/lub ich prekursory i pochodne. Aminokwasy mogą być dodawane pojedynczo, w mieszaninach lub w postaci peptydów, np. dipeptydów i tripeptydów. Aminokwasy mogą być też dodawane w postaci hydrolizatów białek, takich jak hydrolizat keratyny lub kolagenu. Odpowiednie cukry to glikoza, dekstroza i fruktoza.
Mogą być dodawane pojedynczo lub w postaci, np. ekstraktów owocowych. Szczególnie korzystną
kombinację naturalnych odżywek dla cebulek włosów do wprowadzania do kompozycji wytwarzanych
sposobem według wynalazku to izoleucyna i glikoza. Szczególnie korzystnym odżywczym aminokwasem jest arginina.
(ii) Środki korzystne dla włókna włosów; przykładami są:
Ceramidy, do nawilżania włókna i utrzymania integralności nabłonka. Ceramidy są dostępne
przez ekstrakcję z naturalnych źródeł, lub jako ceramidy syntetyczne i pseudoceramidy. Korzystnym
ceramidem jest Ceramide II z firmy Quest'a. Mogą też być odpowiednie mieszaniny ceramidów, takie
jak Ceramides LS z firmy Laboratoires Serobiologiques.
Kwasy tłuszczowe, dla naprawy nabłonka i zapobiegania uszkodzeniom. Przykładami są rozgałęzione kwasy tłuszczowe, takie jak kwas 18-metyloeikozanowy i inne homologi z tej serii, prosto łańcuchowe kwasy tłuszczowe, takie jak kwas stearynowy, mirystynowy i palmitynowy, oraz nienasycone
kwasy tłuszczowe, takie jak kwas oleinowy, linolowy, linolenowy i kwas arachidowy. Korzystnym kwasem jest kwas oleinowy. Kwasy tłuszczowe mogą być dodawane pojedynczo, jako mieszanina lub
w postaci mieszanek pochodzących z ekstraktów, np. lanoliny.
Mogą być stosowane mieszaniny dowolnych z wyżej wymienionych składników aktywnych.
(VI) Stosowanie myjącej kompozycji
Myjące kompozycje wytwarzane sposobem według wynalazku mogą mieć dowolną postać odpowiednią dla zawieszonego rozdrobnionego środka który zawierają i który ma być osadzany. Przez odpowiedni dobór istotnych i nieistotnych składników kompozycji oraz ich względnych ilości, można nadać myjącym
kompozycjom wytwarzanym sposobem według wynalazku postać, np. szamponu do włosów i kompozycji
9
PL 199 173 B1
kondycjonujących włosy, oraz innych spłukiwanych kompozycji przeznaczonych do traktowania włosów,
szamponu do ciała, żeli pod prysznic, kompozycji do zmywania twarzy, pianek do kąpieli i im podobnych.
Korzystne kompozycje w postaci szamponów do włosów lub ciała mogą być nakładane, odpowiednio na skórę lub włosy, i rozcierane do wytworzenia piany. Piana może się utrzymywać w miejscu
nałożenia przez krótki czas, np. jedną lub kilka minut przed spłukaniem, lub może być natychmiast
spłukiwana. Proces można powtarzać, jeżeli jest to pożądane.
Zatrzymywanie piany w miejscu jej wytworzenia i powtórne nakładanie może przynieść dodatkową korzyść w postaci jeszcze większego zwiększenia ilości lub szybkości osadzania zawieszonego rozdrobnionego środka na powierzchni skóry lub włosów, i/lub jego dostarczaniu do mieszków włosowych.
Wynalazek jest bliżej zilustrowany następującym nieorganiczającym przykładem.
Przykład
Przygotowano kompozycję szamponu ze składników wymienionych w poniższej Tabeli:
Aktywna ilość
(% wagowych)
Składnik
Znak towarowy
i dostawca
Lauryloeterosiarczan sodowy
14
Empicol ESB 70
(Albright and Wilson)
Kokoamidopropylobetaina
2
Tegobetaina CK
(Goldschmidt)
Chlorek hydroksypropylotrimoniowy żywicy guar
0,03
Jaguar C13S
(Rhodia)
Mikroemulsja dimetikonolu
0,8
DC2-1391
(Dow Corning)
Chlorek sodowy
0,5
Woda
do 100
Sposób wytwarzania szamponu jest następujący: na 100 g szamponu rozpuszcza się 0,018g
chlorku hydroksypropylotrimoniowego żywicy guar w wodzie i dostosowuje wartość pH do 9. Dodaje
się mikroemulsję dimetikonolu i miesza przez dwadzieścia minut. Następnie dostosowuje się wartość
pH mieszaniny do 6 a potem łączy z innymi składnikami kompozycji i pozostałym chlorkiem hydroksypropylotrimoniowym żywicy guar.
Zastrzeżenia patentowe
1. Sposób wytwarzania myjącej kompozycji do włosów albo do ciała, znamienny tym, że obejmuje etapy w których:
(i) przygotowuje się wodny roztwór kationowego polimeru osadzającego wybranego spośród kationowej celulozy i kationowych pochodnych guaru,
(ii) do otrzymanego roztworu dodaje się zawieszony rozdrobniony środek zdolny do adsorbowania
polimeru stosowanego w etapie (i),
(iii) dostosowuje się wartość pH roztworu w zakresie 1,5 jednostki pH od izoelektrycznego punktu
kationowego polimeru i miesza,
(iv) ponownie dostosowuje się wartość pH mieszaniny ponownie naładowując kationowy polimer osadzający, oraz
(v) miesza się otrzymaną mieszaninę z bazą kompozycji szamponu do włosów albo do ciała zawierającą, co najmniej jeden oczyszczający środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy składającej się
z anionowych środków powierzchniowo czynnych, amfeterycznych środków powierzchniowo czynnych
zmienionych tak że mają ładunek ujemny, oraz ich mieszanin.
2. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, że zawieszonym rozdrobnionym środkiem jest
zemulgowany silikon albo węglowodorowy materiał per-alk(en)ylowy.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pieniący środek powierzchniowo czynny
jest wybrany z grupy składającej się z alkilosiarczanów, alkiloeterosiarczanów oraz ich mieszanin.
10
PL 199 173 B1
Departament Wydawnictw UP RP
Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.