ЖИДКАЯ ОЧИЩАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ДЛИННОЦЕПОЧЕЧНУЮ ЖИРНУЮ КИСЛОТУ
LIQUID PURIFYING COMPOSITION, CONTAINING LONG-CHAIN FATTY ACID

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Популярность гелей для душа, средств для мытья тела, очищающих лосьонов, жидкого мыла и тому подобных средств (далее в настоящем документе обозначаются как "жидкие очищающие композиции", будь это жидкости, гели, лосьоны или пены) в последнее время постоянно растет. Такие композиции, как правило, включают в качестве очищающих средств для кожи смесь поверхностно-активных веществ. Изменяя характер взаимодействия поверхностно-активных веществ внутри системы смеси поверхностно-активных веществ, можно влиять на эффективность таких композиций.
Известно, что использование солей позволяет изменить особенности упаковки поверхностно-активных веществ с достижением большей вязкости. См., например, Lin et al., "Spherical-To-Wormlike Micelle Transition In CTAB Solutions", J. Phys. Chem., 1994, 98, 5984-5993 и Yang, "Viscoelastic wormlike micelles and their applications", Current Opinion in Colloid & Interface Science 7 (2002) 276-281. C повышением концентрации соли вязкость, как правило, увеличивается, достигает своего максимального значения и резко уменьшается. Это наблюдение связано с формированием плотных червеобразных мицелл (более плотной упаковки, что обеспечивает высокую вязкость) и, затем, разветвленных червеобразных мицелл (что вызывает падение вязкости).
Высокие концентрации соли, однако, являются причиной волокнистости очищающего средства и отрицательно влияют на его способность пениться.
Таким образом, желательно повысить вязкость жидкой очищающей композиции и создать разные композиционные формы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
10-16
10-16
12-18
Водная композиция, содержащая: а) поверхностно-активные вещества, включающие соль сульфата этоксилата Cспирта, бетаиновое поверхностно-активное вещество и алкилполигликозид, где соль сульфата этоксилата C спирта присутствует в большем количестве, чем остальные поверхностно-активные вещества; и b) жирную Cкислоту, составляющую по меньшей мере 15% от общей массы композиции. Композиция имеет кристаллический вид.
Также способ очищения, включающий нанесение композиции на кожу или волосы и, необязательно, смывание водой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1 представлен реалогический профиль высокоуровневых добавок жирной кислоты к очищающей композиции.
16
На Фиг.2 представлены ДСК профили композиции с 5, 10 и 15% жирной кислоты C.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На всем протяжении документа диапазоны используются в качестве сокращенного обозначения всех значений, лежащих в соответствующем диапазоне. Любое значение в этом диапазоне может быть использовано для обозначения границы диапазона. Кроме того, все процитированные в настоящем документе материалы в полном объеме включены в данное описание в виде ссылок. В случае возникновения противоречия в определении в настоящем описании и в процитированном материале приоритет имеет настоящее описание.
Если не указано иначе, все процентные доли и количества, указанные в настоящем документе или где-либо в его описании, обозначают процентные доли от общей массы композиции. Указанные количества основаны на фактической массе вещества.
Композиция особенно хорошо подходит для применения в качестве жидкой очищающей композиции для личной гигиены, но также пригодна для применения в качестве дезинфекционного средства, средства хирургической очистки, средства для мытья рук в больницах, дезинфицирующего геля для рук, средства для промывания ран и т.п. Также допустимо применение композиции к неодушевленным объектам (например, в качестве средства для очистки твердых поверхностей).
Поверхностно-активные вещества
10-16
Композиция содержит поверхностно-активные вещества, включающие соль сульфата этоксилата Cспирта, бетаиновое поверхностно-активное вещество и алкилполигликозид.
В определенных вариантах осуществления общее количество поверхностно-активного вещества составляет по меньшей мере 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, или 13% от общей массы композиции.
10-16
10-16
10-16
Соль сульфата этоксилата C спирта может быть одной или несколькими разными солями сульфата этоксилата Cспирта. В определенных вариантах осуществления C является лаурилом. Содержание этиленоксида может составлять в среднем 1-30 моля. Как правило, содержание этиленоксида составляет в среднем от 1 до 3 моля. Катионом соли может быть любой из обычных солевых катионов, таких как натрий, аммоний, щелочной металл, щелочноземельный металл, триэтаноламин или другие. В определенных вариантах осуществления используется натрий.
10-16
10-16
10-16
В определенных вариантах осуществления соль сульфата этоксилата C спирта является лауретсульфатом натрия. В определенных вариантах осуществления соль сульфата этоксилата Cспирта является лауретсульфатом натрия со средним содержанием этиленоксида 2 моля. В определенных вариантах осуществления содержание соли сульфата этоксилата спирта C выше, чем содержание всех остальных поверхностно-активных веществ.
Неограничивающими примерами бетаиновых поверхностно-активных веществ являются одно из следующих веществ или их комбинаций: кокодиметилкарбоксиметилбетаин, кокамидопропилбетаин, лаурилдиметилкарбоксиметилбетаин, лаурилдиметилкарбоксиэтилбетаин, цетилдиметилкарбоксиметилбетаин, лаурил-бис-(2-гидроксиэтил)карбоксиметилбетаин, олеилдиметилгаммакарбоксипропилбетаин и лаурил-бис-(2-гидроксипропил)карбоксиэтилбетаин. В определенных вариантах осуществления бетаиновое поверхностно-активное вещество является кокамидопропилбетаином.
Алкилом в алкилполигликозиде может быть любой алкил, в том числе децил, лаурил и коко или их сочетания. В определенных вариантах осуществления алкилполигликозидом является децилгликозид.
10-16
В определенных вариантах осуществления поверхностно-активные вещества содержат, из расчета от общей массы поверхностно-активных веществ, 60-70% соли сульфата этоксилата Cспирта, 20-30% бетаинового поверхностно-активного вещества и 5-15% алкилполигликозида.
10-16
В определенных вариантах осуществления поверхностно-активные вещества содержат, из расчета от общей массы поверхностно-активных веществ, от 66 до 67% или приблизительно 66,4% соли сульфата этоксилата Cспирта, от 24 до 25% или приблизительно 24,4% бетаинового поверхностно-активного вещества и от 9 до 10% или приблизительно 9,2% алкилполигликозида.
В композицию могут быть включены дополнительные поверхностно-активные вещества. Примеры дополнительных поверхностно-активных веществ перечислены в McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, 1993 Annuals, McCutcheon Division, MC Publishing Co., Glen Rock, N.J., McCutcheon (далее "McCutcheon's").
Жирная кислота
12
18
16
18
16
18
12
14
Композиция содержит, по меньшей мере, одну жирную C-Cкислоту, предпочтительно жирную C-Cкислоту. Неограничивающими конкретными примерами подходящих жирных кислот являются лауриновая кислота, миристиновая кислота, пальмитиновая кислота и стеариновая кислота. Композиция может включать жирные кислоты одного или нескольких типов. В определенных вариантах осуществления жирные C-C кислоты являются более предпочтительными, поскольку жирные C-C кислоты могут снижать количество образуемой пены.
Композиция предпочтительно включает жирную кислоту в количестве от 15 до 30% по массе или от 15 до 25% по массе в зависимости от общей массы композиции.
Кристаллические пены имеют кристаллический вид и похожи на взбитые сливки. Размер кристаллов составляет более 50 микрон, или более 100 микрон, или более 200 микрон, он определяется с помощью микроскопии в поляризованном свете.
Кристаллы обеспечивают высокую устойчивость пены. В предпочтительных вариантах осуществления время осушения пены составляет более чем 100 секунд или более чем 200 секунд или 100-450 секунд.
Кроме того, в определенных вариантах осуществления кристаллические пены могут принимать и удерживать форму наконечника подающего прибора.
Носитель
Носителем композиции является вода, предпочтительно деминерализованная и/или смягченная.
Средство по уходу за кожей
В определенных вариантах осуществления композиции могут содержать средство по уходу за кожей в количестве от 0% до приблизительно 5%, предпочтительно от 0,1% до приблизительно 3% по массе.
Виды средств по уходу за кожей не ограничены, при условии, что средство не будет негативно влиять на устойчивость и качество композиции. Важным классом средств по уходу за кожей являются смягчающие вещества. Смягчающие вещества представлены косметическими ингредиентами, которые позволяют коже поддерживать мягкий, гладкий и пластичный вид. Смягчающие вещества действуют, оставаясь на поверхности кожи или в роговом слое и работая как смазочные средства для снижения шелушения и для улучшения вида кожи.
Средства по уходу за кожей включают, в основном, полимеры (например, поливинилпирролидин), производные белков (например, производное гидролизованного белка пшеницы), этоксилированные простые эфиры жирных кислот, целлюлозные полимеры (например, гидроксиэтилцеллюлозу) и похожие средства по уходу за кожей. Так, подходящие средства по уходу за кожей включают в качестве неограничивающих примеров сложные эфиры, состоящие из алифатических спиртов, содержащих от 2 до приблизительно 18 атомов углерода, и алифатических или ароматических карбоновых кислот, содержащих от 8 до приблизительно 20 атомов углерода, таких как изопропилмиристат, децилолеат, и цетеарил изононанат. Сложный эфир имеет либо прямую цепь, либо разветвлен. Предпочтительно, сложный эфир обладает молекулярной массой менее чем приблизительно 500 и обеспечивает смягчающие характеристики.
12
20
Другие средства по уходу за кожей включают в качестве неограничивающих примеров поливинил-пирролидон, поликватерниум-4, поликватерниум-7, поликватерниум-10, производные гуаровой камеди, гидроксипропилметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, полиэтиленгликоль, метиловый эфир полиэтиленгликоля, кватерниум-79, гермамидопропил пшеницы гидроксипропил димониум гидролизованного пшеничного белка, стерилметикон, диметикон кополиол, диметиконпропил ПГ бетаин, полистиролсульфонат натрия, сорбитан олеат, стеарет-2, стеарет-21, изоцетет-20, ПЭГ-7 глицерил кокоат, ПЭГ-75 ланолин, глицерет-26, ППГ-5-цетет-20, спирты C-C, каноловое масло, глицерил лаурат, триглицерилмоностеарат, глицерилмоностеарат, витамина Е ацетат, амидопропилэтил семян подсолнечника димониум этилсульфат, ПЭГ-7 оливкового масла натрия карбоксилат, ППГ-1 гидроксиэтилкаприламид, ППГ-2 гидроксиэтилкокамид, минеральное масло, вазелиновое масло, алоэ-вера, изостеарамидопропилморфолин лактат, стронция ацетат и пальмитамидопропилтримониум хлорид. Указанные выше средства по уходу за кожей можно использовать отдельно или в смеси друг с другом.
Дополнительные необязательные ингредиенты
Композиция также может содержать дополнительные необязательные ингредиенты, хорошо известные специалистам в данной области, такие как красители и ароматизаторы, которые могут присутствовать в достаточном количестве для того, чтобы выполнять предназначенную им функцию и не влиять негативно на эффективность очищающей композиции. Такие необязательные ингредиенты, как правило, составляют в отдельности от 0% до приблизительно 5% по массе, и, совместно, от 0% до приблизительно 20% по массе от всей композиции.
Классы необязательных ингредиентов включают в качестве неограничивающих примеров красители, ароматизаторы, регуляторы pH, консерванты, загустители, регуляторы вязкости, буферные средства, антиоксиданты, повышающие пенистость средства, хелатирующие средства, замутнители, водосодержащие растворители, гидротропы, увлажнители, противомикробные средства (см., например, US 6977082) и похожие классы необязательных ингредиентов, известные специалистам в данной области.
Конкретные классы необязательных ингредиентов включают алканоламиды в качестве повышающих пенистость средств; парабены в качестве консервантов; неорганические фосфаты, сульфаты и карбонаты в качестве буферных средств; ЭДТА и фосфаты в качестве хелатирующих средств; и кислоты и основания в качестве регуляторов pH.
Примерами основных регуляторов pH являются аммиак; моно-, ди- и триалкиламины; моно-, ди- и триалканоламины; гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов; и их смеси. Виды основных регуляторов pH, однако, не ограничены, и можно использовать любой из известных в данной области регуляторов pH. Конкретными неограничивающими примерами основных регуляторов pH являются аммиак; гидроксиды натрия, калия и лития; моноэтаноламин; триэтиламин; изопропаноламин; диэтаноламин; и триэтаноламин. Примерами кислотных регуляторов pH являются неорганические кислоты и поликарбоновые кислоты. Неограничивающими примерами неорганических кислот являются соляная кислота, азотная кислота, фосфорная кислота и серная кислота. Неограничивающими примерами поликарбоновых кислот являются лимонная кислота, гликолевая кислота и молочная кислота. Виды кислотных регуляторов pH не ограничены, и можно использовать любой из известных в данной области кислотных регуляторов pH, отдельно или в комбинации друг с другом.
В определенных вариантах осуществления композиция не содержит неорганических солей, таких как хлорид натрия. В других вариантах осуществления количество хлорида натрия (и/или всех неорганических солей) в композиции не превышает 1% от общей массы. Алканоламидами, обеспечивающими повышение пенистости, могут быть, в качестве неограничивающих примеров, кокамид МЭА, кокамид ДЭА, сояамид ДЭА, лаурамид ДЭА, олеамид МИПА, стеарамид МЭА, миристамид МЭА, лаурамид МЭА, капрамид ДЭА, рицинолеамид ДЭА, миристамид ДЭА, стеарамид ДЭА, олейламид ДЭА, талловамид ДЭА, лаурамид MIPA, талловамид МЭА, изостеарамид ДЭА, изостеарамид МЭА и их смеси.
Композиция также может содержать консервант в количестве 0-5% по массе или 0,01-1% по массе. Неограничивающими примерами консервантов являются сорбиновая кислота, сорбат калия, парабены (например, бензилпарабен), имидазолинил мочевина, метилхлоризотиазолинон и гидантоины, такие как ДМДМ гидантоин. Дополнительные консерванты перечислены в CTFA Handbook на стр.78.
Композиция может содержать антиоксидант и/или абсорбент ультрафиолетового света (УФ), каждый из них в отдельности может составлять от 0% до приблизительно 0,5% по массе. Неограничивающими примерами антиоксидантов и УФ абсорбентов являются БГА, БГТ, аскорбат натрия, сульфит калия, эриторбическая кислота, бензофеноны от бензофенона-1 до бензофенона-12 и ПАБК. Дополнительные антиоксиданты и УФ абсорбенты можно найти в CTFA Handbook на стр.78 и 98.
Композиция может иметь pH, типичный для средств для очищения кожи, составляющий, как правило, приблизительно от 4 до приблизительно 9. В определенных вариантах осуществления композиция имеет pH от 5 до 8, от 6 до 8, или от 6,5 до 7,5.
Композиция может необязательно содержать увлажнители. Неограничивающие примеры увлажнителей включают аскорбиновую кислоту, аскорбилдипальмитат, ацетамид МЭА, глутамат глюкозы, глюкуроновую кислоту, ТЭА-лактат, ТЭА-ПКК, кукурузный сироп, фруктозу, глюкозу, глицерин, гликоль, 1,2,6-гексантриол, натрия лактат, натрия ПКК, гидролизат гидрогенизированного крахмала, инозитол, молочную кислоту, лактозу, маннит, ПКК, ПЭГ-10 пропиленгликоль, полиаминовый сахарный конденсат, пропиленгликоль, пиридоксин дилаурат, сахарид гидролизат, гидроксистеарил метилглюкамин, глюкамин, мальтитол, маннит, метил глюцет-10, метил глюцет-20, рибофлавин, ПЭГ-4, ПЭГ-6, ПЭГ-8, ПЭГ-9, ПЭГ-10, ПЭГ-12, ПЭГ-14, ПЭГ-16, ПЭГ-18, ПЭГ-20, ПЭГ-32, ПЭГ-40, глутаминовую кислоту, глицерет-7, глицерет-12, глицерет-26, сахарид изомерат, сорбет-20, сорбит, сахарозу, тиоглицерин, трис-(гидроксиметил)нитрометан, трометамин, гистидин, ПЭГ-75, ПЭГ-135, ПЭГ-150, ПЭГ-200, пентаэритритоловый простой эфир ПЭГ-5 полиглицерил сорбит, сорбит, мочевину, ксилит и их смеси.
В определенных вариантах осуществления способ включает нанесение композиции на кожу или волосы и, необязательно, смывание водой. В других вариантах осуществления способ включает подачу композиции из контейнера, в котором она хранится.
КОНКРЕТНЫЕ СПОСОБЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение далее поясняется указанными ниже примерами. Примеры служат исключительно для иллюстрации и ни в какой мере не ограничивают объем описанного изобретения и его формулы.
Материалы эксперимента
Фирменное название
Название по МНКИ
Поставщик
Amphosol HCA
Кокамидопропил бетаин (КАП бетаин)
Stepan
Steol CS-230
Лауретсульфат натрия (SLES)
Stepan
Emery 652
Лауриновая кислота (C<sub>12</sub>)
Cognis Corporation
Emery 655
Миристиновая кислота (C<sub>14</sub>)
Cognis Corporation
Palmitic acid
Пальмитиновая кислота (C<sub>16</sub>)
KIC Chemicals, Inc.
Stearic acid
Стериновая кислота (C<sub>18</sub>)
KIC Chemicals, Inc.
Реалогические исследования проводили с помощью инструмента для термического анализа Rheometr AR2000 с малой лопастью 14 мм. Линейное возрастание скорости сдвига использовали для исследования зависимости вязкости от реакции на напряжение сдвига.
Световую микроскопию и визуализацию проводили с помощью моторизованного составного оптического микроскопа Olympus BX61, соединенного с цветной цифровой камерой Olympus DP70, с использованием программного обеспечения Olympus/SIS Microsuite Five. Образцы геля для душа готовили, нанося каплю средства на предметное стекло и накрывая ее покровным стеклом. Образцы исследовали при помощи следующих технологий микроскопии в проходящем свете: метод светлого поля, метод фазового контраста, метод дифференциального интерференционного контраста и метод поляризованного света при скрещенных николях. Использовали 100-кратное увеличение.
ДСК измеряли с помощью инструмента для термического анализа 2920 MDSC в азотной атмосфере. Для измерения ДСК приблизительно 10±5 мг образца средства для мытья тела помещали в герметически закрытую алюминиевую посуду. Кривую ДСК записывали между 10°С и 100°C при скорости нагревания и охлаждения 5°C/мин.
Способ исследования пены
Для замеров пены использовали шейковый тестер для пены (Gaum Incorporated, Robbinsville, NJ). Способ измерения количества пены описан ниже. Искусственный кожный жир, который использовали для исследования пены, был получен согласно Spangler, W.G. et al, J Am Oil Chem Soc. 42, 723 (1965).
Взвешивали 1 г кожного жира, 15 г 10% раствора поверхностно-активного вещества и 84 г 250 м.д. жесткой воды и помещали в 250 мл лабораторный химический стакан. Смесь медленно нагревали на электроплитке до приблизительно 40,5°C (105°F). Одновременно нагревали до приблизительно 40,5°C (105°F) измерительный цилиндр объемом 500 мл с магнитным стержнем внутри, выдерживая цилиндр под струей водопроводной воды с температурой 40,5°C (105°F). Когда образец нагревался до 40,5°C (105°F), его перемещали в теплый измерительный цилиндр и добавляли 2-3 капли раствора красителя.
Замер пены, т.е. измерение скорости образования пены, проводился после 4 оборотов цилиндра (1 оборот соответствует одному движению цилиндра вверх дном/правой стороной вверх).
Максимальное количество пены и время осушения записывались после дополнительных 12 оборотов. Время осушения измеряли, точно записывая время, необходимое жидкой фазе для возвращения к своему исходному объему. Осушение относится к процессу выхода (вытекания) раствора из слоев пены. В результате осушения происходит снижение жидкого компонента пены и пленки пены становятся тоньше.
Сравнительный пример
В качестве сравнительного примера и основы для композиции по изобретению была приготовлена композиция, представляющая традиционную жидкую очищающую композицию. Сравнительная очищающая композиция (далее в настоящем документе "СОК") представлена ниже.
Название ингредиента
Массовая доля %
Вода и побочные ингредиенты
По необходимости
Натриевая соль сульфата этоксилата C<sub>10-16 </sub>спирта (SLES)
8,67
Кокамидопропилбетаин
3,17
Алкилполигликозид
0,83
Натрия хлорид
0,53
Лаурил полиглюкоза
0,36
1,3-бис(гидроксиметил)-5,5-диметилгидантоин (ДМДМ гидантоин)
0,27
Поликватерниум-7
0,21
Тетранатрия ЭДТА
0,08
Всего компонентов
100
Жирные кислоты можно добавлять в СОК в разном количестве. Высокий уровень содержания жирных кислот может превратить СОК из неструктурированной вязкой жидкости в структурированный гель пониженной вязкости.
Пример 1
Высокий уровень содержания жирной кислоты превратил СОК из неструктурированной вязкой жидкости в структурированный гель пониженной вязкости. Полученный продукт имел вид взбитых сливок.
-1
Сдвиг вязкости в образцах геля для душа был исследован в диапазоне скорости сдвига (Д) от 0,01 до 30 с. За счет измерения особенностей текучести можно легко различить гели и неструктурированные вискозные жидкости. Структурированные жидкости, в отличие от неструктурированных жидкостей, демонстрируют анти-ньютоновское поведение.
12
На фиг.1 представлены реалогические профили 15% жирных кислот в СОК. Контролем являлся СОК с 1% NaCl. СОК (без соли) нельзя непосредственно использовать в качестве контроля из-за его низкой вязкости (приблизительно 32,5 ц/с). C кислота оказалась самым эффективным загустителем из четырех исследованных жирных кислот.
Пример 2
16
С помощью поляризованной микроскопии было подготовлено и сделано микроскопическое изображение 15% жирной кислоты C (не показано). Когда поляризованный свет проходит сквозь анизотропные кристаллы, он разделяется на два луча, в результате чего получается двойное лучепреломление. Продукт с жирной кислотой содержит крупные анизотропные кристаллы. Он имеет кристаллический вид и похож на взбитые сливки.
Пример 3
16
Было исследовано изменение времени осушения для кислоты C. Результаты показаны ниже в таблице.
Композиция
Замер пены (мл)
Максимальное количество пены (мл)
Время осушения (с)
СОК (1% NaCl)
283
427,5
57
5% С<sub>16 </sub>кислоты + 95% СОК
257,5
385
157,5
10% С<sub>16 </sub>кислоты + 90% СОК
237,5
370
142,5
13% С<sub>16 </sub>кислоты + 87% СОК
-
-
приблиз. 150
14% С<sub>16 </sub>кислоты + 86% СОК
-
-
приблиз. 150
15% С<sub>16 </sub>кислоты + 85% СОК
250
370
360
Можно видеть, что при использовании композиции с содержанием жирной кислоты по меньшей мере 15% время осушения более чем удваивается. Время осушения при содержании кислоты до 14% приблизительно одинаково и составляет приблизительно 150 секунд, но увеличивается до 360 секунд при 15% содержании. Увеличение времени осушения обеспечивает более устойчивую пену на более длительный период времени, что позволяет предоставлять потребителям пену, сохраняющуюся в течение более долгого времени.
Пример 4
16
16
Для дальнейшего исследования влияния высокого уровня содержания жирной кислоты на повышение устойчивости пены использовали дифференциальную сканирующую калориметрию, для изучения поведения СОК при увеличении уровня содержания кислоты C. На фиг.2 представлен график ДСК, на котором приведена зависимость теплоотдачи от температуры. Растворы СОК, содержащие 5, 10 и 15% пальмитиновой кислоты, вначале расплавляли с повышением температуры, после чего за охлаждением следовали термодинамические процессы кристаллизации. Основываясь на результатах, показанных на фиг.9, существенной кристаллизации не происходило до достижения жирной кислоты C уровня содержания 15%. Эти кристаллы не только добавляли красоты смеси, но также придавали пене устойчивость, в результате чего получалась "пена Пикеринга", то есть пена, устойчивость которой обеспечивается за счет частиц, адсорбированных на границе между водой и воздухом.