MXPA04008235A - Composicion de detergente mejorada y proceso para fabricacion. - Google Patents

Abstract

Un proceso para preparar oxido de cinc con un tamano de particula de menos de 1 micra, comprendiendo los pasos de:a. generar especies moleculares de cinc en una fase alcalina;b. neutralizar la fase alcalina de cinc molecular con un acido en la presencia de agentes activos de superficie o precursores de agentes activos de superficie; yc. generar nanoparticulas mediante polimerizacion del cinc molecular mediante reduccion en pH.

Description

COMPOSICION DE DETERGENTE MEJORADA Y PROCESO PARA FABRICACION La invención se refiere a un sistema de entrega de activo/agente de beneficio de óxido de cinc (ZnO) de sub-micras particulado y su proceso de fabricación. El sistema de entrega de nanopartículas de ZnO tiene múltiples propósitos y puede ser usado para desodorantes, bloqueadores solares, enmascarado de tono de la piel, beneficios de control de sebo, etc. La invención también se refiere a composiciones de jabón/detergente para productos de limpieza personal/lavado de telas/superficies duras y productos cosméticos para dejarse puestos, que incorporan tal sistema de entrega de activo/agente de beneficio de óxido de cinc de nanopartículas, y a un proceso mejorado para preparar composiciones de jabón/detergente comprendiendo generar tal sistema de entrega de activo/agente de beneficio de partículas de sub-micras de óxido de cinc en la presencia de agentes de superficie activa. Las composiciones de limpieza que contienen activos específicos que entregan beneficios de reparación, mantenimiento y mejora de la piel, son formuladas en varias formas, tales como barras, líquidos, geles, pastas, etc. Estas composiciones pretenden entregar el beneficio durante el uso de los productos mientras que se realiza la limpieza. Las formulaciones cosméticas además, tal como, por ejemplo, antitranspirante/desodorante, conteniendo fragancia u otras formulaciones cosméticas, son aplicadas de manera tópica a la piel humana en una variedad de formas físicas, incluyendo atomizaciones de aerosol, barras sólidas, sólidos extruíbles, cremas y líquidos para entregar beneficios de la piel similares. Varios activos generalmente incorporados en estas formulaciones son bloqueadores solares, tales como bloqueadores solares orgánicos, bloqueadores solares físicos, humectantes, supresores de mal olor, agentes aclaradores de la piel, emolientes, agentes exfoliantes, etc., para entregar beneficios específicos a la piel. US4094807 (Lever Brothers, 1978) describe un método para preparar barras de detergente conteniendo desde aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 2% en peso de óxido de cinc útil para entregar agentes de beneficio, en donde el óxido de cinc es formado en una pasta que contiene desde aproximadamente 10% hasta aproximadamente 80% en peso de dicho óxido con un medio líquido, la pasta es adicionada a y mezclada con un material de detergente en la etapa de mezclado, y el material de detergente es molido, extruído y estampado para formar las barras. Este describe un método especifico para incorporar óxido de cinc en una barra de detergente en la forma de una pasta en la etapa de mezclado, como de otra manera barras de detergente conteniendo ácidos grasos libres muestran una sensación arenosa durante su uso. De preferencia, el óxido de cinc usado tiene una distribución de tamaño de partícula de manera que no más de aproximadamente 5% en peso del óxido es retenido en un tamiz de 10 mieras y no más de aproximadamente 3% en peso es retenido en un tamiz de 30 mieras. La transpiración o sudor es básicamente un líquido claro excretado por las glándulas sudoríparas. El sudor en combinación con las bacterias de la piel, proporcionan un medio adecuado para la elaboración y producción de proteasas biológicas o enzimas proteolíticas que contribuyen al mal olor de la transpiración/sudor. El control de tales olores corporales es logrado frecuentemente mediante el uso de productos desodorantes o antitranspirantes, en particular en el área de la axila del cuerpo además de la limpieza. El óxido de cinc es bien conocido como un ingrediente usado de manera bastante extensa para la prevención de mal olor en productos desodorantes durante mucho tiempo. US5403506 (Church & Dwight, 1995) describe composiciones desodorantes de detergente comprendiendo un surfactante, por ejemplo, un detergente sintético o jabón, y como un componente deodorizante, aproximadamente 0.1 hasta 5.0% en peso de óxido de cinc teniendo un tamaño de partícula promedio no mayor que aproximadamente 10 mieras y un área de superficie de al menos aproximadamente 90 m2/g. Con el fin de evitar la sensación arenosa, se tiene que elegir material de tamaño de partícula muy bajo. También existen varias referencias, las cuales muestran que con el fin de proporcionar composiciones de bloqueador solar estéticamente aceptables, las cuales sean transparentes cuando se aplican, el óxido de cinc usado debe ser nanomizado. US20030017122 (Jacob, 200) describe los beneficios de usar óxido de cinc micronizado en formulaciones cosméticas y su superioridad sobre el óxido de cinc comercialmente disponible, las cuales tienen un tamaño de partícula mucho mayor.

El óxido de cinc es obtenido usualmente como una forma de polvo grueso, el cual es micronizado en el estado seco como es convencional, o puede ser micronizado en un aceite, de preferencia, un aceite vegetal, el cual ayuda a romper el óxido de cinc en partículas ultrafinas y, al mismo tiempo, recubre las partículas con el aceite, el cual promueve estabilidad de absorbancia máxima, y tiene a prevenir la aglomeración y coalescencia del óxido de cinc. El polvo de óxido de cinc es convertido usualmente en el estado de tamaño particulado deseado mediante métodos convencionales, por ejemplo, al moler el polvo, en forma de partícula gruesa, en la presencia de auxiliares de molienda adecuados y usar aparatos de molienda conocidos, por ejemplo, un molino de chorro, bolas, vibración o martillo, de preferencia, un molino de agitación de alta velocidad o molino de impacto, especialmente un molino de bolas giratorias, molino de vibración, molino de tubo o molino de barra. Estos .procesos son complejos y también añaden costo. La adquisición de partículas de sub-micras de materiales de ZnO es encontrada, de esta manera, de extenso trabajo y generalmente muy costoso. También se encuentra que además de usar material de ZnO de tamaño de partícula muy pequeño para producir barras de jabón estéticamente buenas y libres de arenosidad, se tiene que añadir procesamiento específico, tal como buena dispersión y presencia de ácidos grasos libres, lo cual nuevamente añade complejidades de proceso y costo del producto. De esta manera, el objetivo básico de la presente invención es proporcionar un sistema de entrega de activo/agente de beneficio de particulados de sub-micras de ZnO obtenidos de especies de cinc moleculares, los cuales serían económicos y simples de obtener, y además proporcionarían aplicaciones de beneficio de amplio rango, tal como en barras de jabón/detergente estéticamente buenas y libres de arenosidad, desodorantes, bloqueadores solares, enmascarado de tono de la piel, beneficio de control de sebo, etc. Otro objetivo es dirigido a proporcionar composiciones de limpieza y/o cosméticas y similares con características de producto y/o entrega de agente de beneficio mejoradas, durante el uso que involucra un sistema de entrega de óxido de cinc de sub-micras selectivo. Todavía otro objetivo de la presente invención se dirige a proporcionar un método mejorado de fabricación de formulaciones limpiadoras/cosméticas, incluyendo una composición de detergente que involucra la generación in-situ de una formulación de ZnO de sub-micras sínérgica para obtener barras de detergente con dureza mejorada, sensación además de propiedades/características de agente de beneficio deseado. De esta manera, de acuerdo con la presente invención se proporciona un sistema de entrega de activo/agente de beneficio de óxido de cinc particulado comprendiendo particulados de ZnO de tamaño menor que 1 miera, en donde dichos particulados de ZnO son obtenidos de especies moleculares de cinc. De acuerdo con un aspecto preferido, el sistema de entrega de activo/agente de beneficio de óxido de cinc particulado de la invención comprende particulados de ZnO de tamaño menor que 1 miera, en donde dichos particulados de ZnO son formados de especies moleculares de cinc en la presencia de agentes activos de superficie. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para la fabricación del sistema de entrega de activo/agente de beneficio de óxido de cinc particulado de tamaño de partícula menor que 1 miera, que comprende: generar la especie molecular de cinc en una fase alcalina; neutralizar la fase alcalina de cinc molecular con un ácido en la presencia de agentes activos de superficie; y generar nanopartículas mediante polimerización del cinc molecular mediante reducción en pH. Se ha encontrado por medio de la presente invención como se describe antes, que el sistema de entrega de activo/agente de beneficio efectivo de particulas de sub-micras de óxido de cinc con un tamaño de partícula menor que 1 miera, puede ser generado en la presencia de agentes activos de superficie. La especie molecular de cinc puede ser generada, de preferencia, al disolver metal de cinc u óxido de cinc en una solución alcalina. La solución de cinc alcalina es neutralizada entonces con un ácido en presencia de activo de superficie para generar nanopartículas mediante polimerización de cinc molecular mediante reducción en el pH. Si el ácido es un precursor ácido de agente aniónico activo de superficie, en ese caso no hay necesidad de adicionar agente activo de superficie por separado. En el caso de una porción de activo que sea diferente al precursor de agente activo de superficie, necesita estar presente un surfactante no iónico/aniónico.

La generación de ZnO a través de una especie molecular de cinc de acuerdo con la invención como se discute, es económica y simple, comparada con los demás procesos conocidos usados para la fabricación de partículas de óxido de cinc de tamaño de submicras. El sistema de entrega de la invención es útil en formulaciones tales como bloqueadores solares incluyendo bloqueadores solares orgánicos, bloqueadores solares físicos, humectantes, supresores de mal olor, agentes aclaradores de la piel, emolientes, agentes exfoliantes, etc., para entregar los beneficios de piel específicos. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona una composición limpiadora/cosmética que comprende un sistema de entrega de activo/agente de beneficio teniendo dichos particulados de ZnO de tamaño menor que 1 miera, en donde dichos particulados de ZnO son formados de especies moleculares de cinc. De acuerdo con un aspecto preferido, la composición limpiadora/cosmética que comprende un sistema de entrega de activo/agente de beneficio comprendiendo particulados de ZnO de tamaño menor que 1 miera, en donde los particulados de ZnO son formados de especies moleculares de cinc en la presencia de agentes activos de superficie. Así, es posible mediante la presente invención, formular composiciones comprendiendo partículas de tamaño de sub-micras de óxido de cinc, que tengan un tamaño de partícula menor que 1 miera y tales composiciones darán una entrega significativamente superior de los agentes de beneficio.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso mejorado para la preparación de una composición limpiadora/cosmética que comprende proporcionar: - el sistema de entrega de activo/agente de beneficio comprendiendo ZnO particulado obtenido de especies moleculares de Zn de menos de 1 miera de tamaño en la presencia de agentes activos de superficie; y - obtener la composición limpiadora/cosmética incluyendo el ZnO de sub-micras siguiendo el procedimiento convencional. De acuerdo con un aspecto preferido, el proceso de fabricación de la composición de detergente comprende: - generación in situ del sistema de entrega de activo/agente de beneficio de ZnO particulado de menos de 1 miera de tamaño a partir de una especie molecular de cinc en la presencia de agentes activos de superficie; - obtener la composición de detergente incluyendo el ZnO de sub-micras de dicha especie de Zn molecular, siguiendo el procedimiento convencional. La invención asi dirigida a un sistema de entrega de activo/agente de beneficio efectivo de partículas de sub-micras de óxido de cinc con un tamaño de partícula menor que 1 miera, generado a partir de especies moleculares de cinc en la presencia de agentes activos de superficie. La generación de ZnO a través de especies moleculares de cinc de acuerdo con la invención como se discute, es económica y simple como se compara con otros procesos conocidos usados para la fabricación de partículas de óxido de cinc de tamaño de submicras. El sistema de entrega de la invención es útil en la fabricación de formulaciones, tales como bioqueadores solares, incluyendo bloqueadores solares orgánicos, bloqueadores físicos, humectantes, supresores de mal olor, agentes aclaradores de la piel, emolientes, agentes exfoliantes, etc., para entregar beneficios específicos a la piel. De acuerdo con esto, esta invención proporciona además un proceso mejorado para preparar una composición de detergente que comprende - desde 5% hasta 80% en peso de activo de detergente; - desde 0.1% hasta 20% en peso de óxido de cinc con un tamaño de partícula menor que 1 miera; - desde 0 hasta 30% en peso de sal de un ácido carboxílico, el cual tiene un peso equivalente menor que 150; - desde 10% hasta 90% en peso de agua; - opcionalmente otros agentes de beneficio; y - 0-30% de formador de detergente; dicho proceso comprende los pasos de a. hacer reaccionar uno o más precursores de activo de detergente, opcionalmente en la presencia de ácido carboxílico, el cual tiene un peso equivalente menor a 150, tal como se describe en la presente con una solución acuosa de cincato de metal alcalino con un contenido de sólidos de 1% hasta 55%, en donde el ZnO a M20 está en una proporción de 0.002 hasta 2 en peso, en donde M es ya sea sodio o potasio, para obtener una mezcla de óxido de cinc de sub-micras con un tamaño de partícula menor que 1 miera y activo de detergente a una temperatura entre 25°C hasta b. adicionar, si se desea, otros activos de detergente, formadores y aditivos menores, tal como se describe en la presente a la mezcla del paso (a); y c. convertir el producto en la forma deseada mediante el método convencional. De acuerdo con el aspecto preferido de la invención, se proporciona un proceso mejorado para preparar una composición de detergente que comprende: - desde 5% hasta 80% en peso de activo de detergente; - desde 0.1% hasta 10% en peso de óxido de cinc con un tamaño de partícula menor que 1 miera; - desde 1% hasta 15% en peso de sal de un ácido carboxilico, el cual tiene un peso equivalente menor que 150; - desde 10% hasta 90% en peso de agua; - opcionalmente otros agentes de beneficio; - 0-30% de formador de detergente; dicho proceso comprende los pasos de: a. hacer reaccionar uno o más precursores de activo de detergente en la presencia de ácido carboxilico, el cual tiene un peso equivalente menor que 150, tal como se describe en la presente, con una solución acuosa de cincato de metal alcalino con un contenido de sólidos de 1% hasta 55%, en donde el ZnO a M20 está en una proporción de 0.002 a 2 en peso, en donde M es ya sea sodio o potasio, para obtener una mezcla de óxido de cinc de sub-micras con un tamaño de partícula menor que 1 miera, activo de detergente y sal del ácido carboxilico a una temperatura entre 25°C hasta 95°C; b. adicionar, si se desea, otros activos de detergente, formadores y aditivos menores, tal como se describe en la presente a la mezcla del paso (a) c. convertir el producto en la forma deseada mediante el método convencional. También es posible aislar las nanopartículas generadas mediante el proceso anterior de la matriz de surfactante y puede usarse para formar otras cremas y lociones. Así, la invención también se relaciona esencialmente a un proceso para la preparación de composiciones de jabón/detergente comprendiendo partículas de sub-micras generadas in situ de óxido de cinc (ZnO) en la presencia de agentes activos de superficie. Las nanopartículas de ZnO generadas son de múltiples propósitos y pueden ser usadas para desodorantes, bloqueadores solares, enmascarado de tono de la piel, beneficios de control de sebo, etc. El ácido carboxílico mencionado en el paso (a) puede ser de aquéllos que tengan un peso equivalente menor que 150, puede ser seleccionado de ácidos monocarboxílicos alifáticos que no sean ácidos grasos y sus polímeros y más preferiblemente, son ácidos carboxílicos de C| a C5 y sus polímeros. Otros ácidos carboxílicos adecuados son ácidos di-, tri- o policarboxílicos alifáticos o aromáticos y ácidos hidroxi- y amino carboxílicos. Los ácidos carboxílicos pueden ser seleccionados de ácidos monocarboxílicos, tales como ácido acético, ácido propiónico, ácido butanoico, ácido isobutírico, etc., ácidos di/poli carboxílicos, tales como, ácido succínico, malónico, mélico, maleico, cítrico y tartárico, etc. o sus polímeros, tales como ácidos poliacrílicos, copolímeros acrílico-maleico, etc. Los ácidos hidroxi carboxílicos seleccionados de ácidos glicólico, láctico, ricinoleico o amino carboxílicos seleccionados de glicina, valina, leucina, también pueden ser empleados. La solución de cincato de metal alcalino que puede ser usada para la neutralización, fue generada mediante la reacción de óxido de cinc con solución acuosa de hidróxido de sodio o potasio a una temperatura elevada. Un estabilizante de solubilidad seleccionado de cualquier sal inorgánica u orgánica soluble, polímero, otros materiales alcalinos, sal de metal alcalino de ácidos cítrico, tartárico, glucónico, alcohol polivinílico, etc., pueden ser incorporados adicionalmente durante la preparación de solución de cincato de metal alcalino. El activo de detergente usado en el proceso pueden ser surfactantes de no jabón o jabón. El término materia grasa total, usualmente abreviado TFM, es usado para denotar el porcentaje en peso de ácido graso y residuos de triglicéridos presentes en jabones sin considerar los cationes acompañantes. Para un jabón teniendo 18 átomos de carbono, un catión de sodio acompañantes generalmente ascenderá a aproximadamente 8% en peso. Otros cationes pueden ser empleados según se desee, por ejemplo, cinc, potasio, magnesio, alquil amonio y aluminio. El término jabón denota sales de ácidos grasos carboxílicos. El jabón puede ser derivado de cualquier triglicérido usado convencionalmente en la fabricación de jabón - en consecuencia los aniones de carboxilato en el jabón pueden contener desde 8 hasta 22 átomos de carbono. El jabón puede ser obtenido al saponificar una grasa y/o un ácido graso. Las grasas o aceites generalmente usados en la fabricación de jabón pueden ser tales como, sebo, estearinas de sebo, aceite de palma, estearinas de palma, aceite de frijol de soya, aceite de pescado, aceite de ricino, aceite de salvado de arroz, aceite de girasol, aceite de coco, aceite de babasú, aceite de semilla de palma y otros. En los procesos anteriores, los ácidos grasos son derivados de aceites/grasas seleccionadas de coco, salvado de arroz, nuez, sebo, palma, semilla de palma, semilla de algodón, soya, ricino, etc. Los jabones de ácido graso también pueden ser preparados sintéticamente (por ejemplo, mediante la oxidación de petróleo o mediante la hidrogenación de monóxido de carbono mediante el proceso de Fischer-Tropsch). Los ácidos de resina, tales como aquéllos presentes en el aceite de sebo, pueden ser usados. También son adecuados los ácidos nafténicos. Los ácidos grasos de sebo pueden ser derivados de varias fuentes animales y generalmente comprenden aproximadamente 1-8% de ácido mirístico, aproximadamente 21-32% de ácido palmítico, aproximadamente 14-31% de ácido esteárico, aproximadamente 0-4% de ácido palmitoleico, aproximadamente 36-50% de ácido oleico y aproximadamente 0-5% de ácido linoleico. Una distribución normal es 2.5% de ácido mirístico, 29% de ácido palmítico, 23% de ácido esteárico, 2% de ácido palmitoleico, 41.5% de ácido oleico y 3% de ácido linoleico. Otras mezclas similares, tales como aquéllas de aceite de palma y aquéllas derivadas de varios sebos y lardo de animal, también son incluidas. El aceite de coco se refiere a mezclas de ácidos grasos teniendo una distribución de longitud de cadena de carbono aproximada de 8% de C8l 7% de C10, 48% de C12, 17% de C14, 8% de C16, 2% de C18, 7% de ácido oleico y 2% de linleico (siendo saturados los primeros seis ácidos grasos listados). Otras fuentes teniendo distribuciones de longitud de cadena de carbono similares, tales como aceite de semilla de palma y aceite de semilla de babasú, son incluidas dentro del término de aceite de coco. Una mezcla de ácidos grasos normal consistió de 5% a 30% de ácidos grasos de coco y 70% a 95% de ácidos grasos de aceite de salvado de arroz ex-endurecido. Los ácidos grasos derivados de otros aceites/grasas adecuados, tales como nuez, soya, sebo, palma, semilla de palma, etc., también pueden ser usados en otras proporciones deseadas. La composición de acuerdo con la invención, de preferencia comprenderá activos de detergente los cuales generalmente son elegidos tanto de activos de detergente aniónico como no iónico. Los compuestos de activo de detergente aniónico adecuados son sales solubles en agua de productos de reacción sulfúricos orgánicos, teniendo en la estructura molecular un radical alquilo conteniendo desde 8 hasta 22 átomos de carbono, y un radical elegido de radicales de éster de ácido sulfúrico o ácido sulfónico y mezclas de los mismos. Ejemplos de detergentes aniónicos adecuados son sulfatos de alcohol de sodio y potasio, especialmente aquéllos obtenidos al sulfatar los alcoholes superiores producidos al reducir los glicéridos de sebo o aceite de coco; alquil benceno sulfonatos de sodio y potasio, tales como aquéllos en los cuales el grupo alquilo contiene desde 9 hasta 15 átomos de carbono; alquil gliceril éter sulfatos de sodio, especialmente aquéllos éteres de alcoholes superiores derivados de sebo y aceite de coco; sulfatos de monoglicéridos de ácidos grasos de aceite de coco de sodio; sales de sodio y potasio de ésteres de ácido sulfúrico del producto de reacción de una mol de un alcohol graso superior y de 1 a 6 moles de óxido de etileno; sales de sodio y potasio de éter sulfato de óxido de etileno de alquil fenol con desde 1 hasta 8 unidades de molécula de óxido de etileno y en la cual los radicales alquilo contienen desde 4 hasta 14 átomos de carbono; el producto de reacción de ácidos grasos esterificado con ácido isetiónico y neutralizado con hidróxido de sodio donde, por ejemplo, los ácidos grasos son derivados de aceite de coco y mezclas de los mismos. Los compuestos activos de detergente aniónico sintéticos, solubles en agua, preferidos, son las sales de metal alcalino (tales como sodio y potasio y metal alcalino-térreo, por ejemplo, calcio y magnesio), de alquilo superior benceno sulfonatos y mezclas con sulfonatos de olefina y alquilo superior sulfatos, y los sulfatos de monoglicéridos de ácidos grasos superiores Los compuestos de activo de detergente no iónico adecuados pueden ser descritos de manera amplia como compuestos producidos por la condensación de grupos de óxido de alquileno, los cuales son de naturaleza hidrofílica, con un compuesto hidrofóbico orgánico, el cual puede ser de naturaleza alifática o alquilo aromática. La longitud del radical hidrof ílico o de polioxialquileno, el cual es condensado con cualquier grupo hidrofóbico particular, puede ser ajustado fácilmente para producir un compuesto soluble en agua teniendo el grado deseado de balance entre elementos hidrofílicos e hidrofóbicos. Ejemplos particulares incluyen el producto de condensación de alcoholes alifáticos teniendo desde 8 hasta 22 átomos de carbono en ya sea configuración de cadena lineal o ramificada con óxido de etileno, tal como un condensado de aceite de coco óxido de etileno teniendo desde 2 hasta 15 moles de óxido de etileno por mol de alcohol de coco; condensados de alquilfenoles, cuyo grupo alquilo contiene desde 6 hasta 12 átomos de carbono con 5 hasta 25 moles de óxido de etileno por mol de alquilfenol; condensados del producto de reacción de etilendiamina y óxido de propileno con óxido de etileno, conteniendo el condensado desde 40% hasta 80% de radicales de polioxietileno en peso y teniendo un peso molecular desde 5,000 hasta 11,000; óxidos de amina terciaria de estructura R3NO, donde un grupo R es un grupo alquilo de 8 hasta 18 átomos de carbono y los demás son cada uno grupo metilo, etilo o hidroxietilo, por ejemplo, óxido de dimetildodecilamina; óxidos de fosfina terciaria de estructura R3PO, donde un grupo R es un grupo alquilo desde 10 hasta 18 átomos de carbono, y los demás son cada uno grupos alquilo o hidroxialquilo de 1 a 3 átomos de carbono, por ejemplo, óxido de dimetildodecilfosfina; y sulfóxidos de dialquilo de estructura R2SO, donde el grupo R es un grupo alquilo desde 10 hasta 18 átomos de carbono y el otro es metilo o etilo, por ejemplo, sulfóxido de metiltetradecilo, alquilolamidas de ácidos grasos; condensados de óxido de alquilo de alquilolamidas de ácidos grasos y alquil mercaptanos. También es posible incluir activos de detergente anfotéricos o zwitteriónicos en las composiciones de acuerdo con la invención. Los compuestos activos de detergente anfotéricos adecuados que opcionalmente pueden ser empleados, son derivados de aminas secundarias y terciarias alifáticas conteniendo un grupo alquilo de 8 a 18 átomos de carbono y un radical alifático substituido por un grupo aniónico solubilizante en agua, por ejemplo, 3-dodecilamino-propionato de sodio, 3-dodecilaminopropano sulfonato de sodio y ?-2-hidroxidodecil-N-metiltaurato de sodio. Los compuestos activos de detergente zwitteriónicos adecuados que opcionalmente pueden ser empleados, son derivados de compuestos alifáticos de amonio cuaternario, sulfonio y fosfonio, teniendo un radical alifático desde 8 hasta 18 átomos de carbono y un radical alifático substituido por un grupo aniónico solubilizante en agua, por ejemplo, propano-1-sulfonato betaína de 3-(N-N-dimetil-N-hexadecilamonio) protpano-1 -sulfonato betaína de 3-(dodecilmetil sulfonio) y etano sulfonato de betaína de 3-(cetilmetílfosfonio). Los formadores de detergencia adecuados para usarse en la formulación son, de preferencia, inorgánicos y formadores adecuados incluyen, por ejemplo, aluminosilicatos de metal alcalino (zeolitas), carbonato de metal alcalino, tripolifosfato de sodio (STPP), pirofosfato tetrasódico (TSPP), citratos, nitrilotriacetato de sodio (NTA) y combinaciones de éstos. Los formadores son usados adecuadamente en una cantidad que varía desde 1 hasta 30% en peso. Ejemplos de agentes de beneficio adecuados incluyen humectantes y los humectantes incluyen polioles, glicerol, alcohol cetílico, carbopol 934, aceite de ricino etoxilado, aceites de parafina, lanolina y sus derivados. Los compuestos de silicón, tales como surfactantes de silicón como DC3225C (Dow Corning) y/o emolientes de silicón, aceite de silicón (DC-200 Ej-Dow Corning), también pueden ser incluidos. Los bloqueadores solares tales como 4-butil terc¡ario-4'-metox¡ dibenzoilmetano (disponible bajo el nombre comercial PARSOL 1789 de Givaudan) y/o 2-etil hexil metoxicinamato (disponible bajo el nombre comercial PARSOL MCX de Givaudan) u otros bloqueadors solares UV-A y UV-B. Los glicoles solubles en agua, tales como, propilenglicol, etilenglicol, glicerol, pueden ser empleados a niveles de hasta 10%. Otros particulados inorgánicos pueden ser incorporados opcionalmente en la formación y es especialmente útil para composiciones limpiadoras de superficies duras. De preferencia, la fase particulada comprende un estructurante particulado y/o abrasivo, el cual es insoluble en agua. En la alternativa, el abrasivo puede ser soluble y estar presente en tal exceso a cualquier agua presente en la composición, que la solubilidad del abrasivo en la fase acuosa es excedida y en consecuencia el abrasivo sólido existe en la composición. Particulados inorgánicos adecuados pueden ser seleccionados de, zeolitas particuladas, calcitas, dolomitas, feldespatos, sílices, silicatos, otros carbonatos, bicarbonatos, boratos, sulfatos y materiales poliméricos, tales como polietileno. Los particulados inorgánicos más preferidos son carbonato de calcio (como calcita), mezclas de carbonatos de calcio y magnesio (como dolomita), carbonato ácido de sodio, bórax, sulfato de sodio/potasio, zeolita, feldespatos, talco, caolín y sílice. La calcita, talco, caolín, feldespato y dolomita y mezclas de los mismos, son particularmente preferidas debido a su bajo costo y color. Los estructurantes particulados inorgánicos, tales como alumino silicato, pueden ser generados in situ usando sulfato de aluminio y silicato de sodio en la formulación. También es posible incorporar alumino-silicato de sodio fácilmente disponible en la formulación. Otros aditivos, tales como uno o más materiales particulados insolubles en agua, tales como talco, caolín, polisacáridos, tales como almidón o almidones modificados y celulosas, pueden ser incorporados. En el paso (b) del proceso, ingredientes menores y convencionales seleccionados preferiblemente de enzimas, agentes anti-redeposición, fluorescentes, color, conservadores y perfumes, también blanqueadores, precursores de blanqueadores, estabilizantes de blanqueadores, secuestrantes, agentes de liberación de suciedad (usualmente polímeros) y otros polímeros, pueden ser incorporados opcionalmente hasta 10% en peso. La invención es realizada en cualquier mezclador convencionalmente usado en la fabricación de jabón/detergente, y de preferencia es un mezclador de amasado de corte alto. Los mezcladores preferidos incluyen mezclador de reja de arado, mezcladores con miembros amasadores de tipo Sigma, traslape multi limpiador, curvo simple o brazo doble. Los mezcladores de amasado de brazo doble pueden ser de diseño de traslape o tangencial. De manera alternativa, la invención puede ser realizada en un recipiente agitador de tornillo helicoidal o bomba de dosificación de múltiples cabezas/mezclador de corte alto y combinaciones de secador por aspersión como en un procesamiento convencional.

Ejemplos La invención es descrita con mayor detalle a continuación en relación a ilustraciones ejemplares no limitantes.

EJEMPLO 1A Proceso para obtener el sistema de entrega de activo/agente de beneficio generando las partículas de ZnO de tamaño de sub-micras a partir de especie de Zn molecular Preparación de cincato de sodio. La solución que se pretende preparar tuvo un contenido de sólidos de 25% (a 500°C) y al proporción de ZnO/Na20 = 0.25. Hojuelas de sosa cáustica (25.8 g) se adicionaron a 69.2 mi de agua y se disolvieron con agitación. La solución cáustica se calentó a 80°C. Se adicionó ZnO (5g) lentamente a la solución cáustica y la temperatura se elevó a 120°C. después de agitar la solución durante 3 h, la solución se enfrió a 40°C y se filtró. La solución se analizó por el contenido de sólidos al calentar la muestra a 500°C durante 3 h y el contenido de Na20 se determinó al titular la muestra con solución de HCI estándar. El contenido de ZnO se calculó entonces como (contenido de sólidos - % Na20).

Obtener los particulados de ZnO a partir de la especie molecular de Zn Para el propósito, se mezclaron 100 mi de cincato de sodio al 25% (obtenido como antes) con 5 g de tween 60. Se neutralizó con 41.9 g de ácido cítrico como una solución acuosa, para generar por ello nanopartículas mediante polimerización de cinc molecular mediante reducción en pH. Es posible aislar las nanopartículas generadas por el proceso anterior a partir de la matriz de surfactante. Para el propósito, la mezcla de ZnO y surfactantes se disolvió con cantidades suficientes de etanol para disolver los activos de detergente neutralizados y el ZnO in situ fue recolectado como partículas finas, las cuales fueron centrifugadas y vistas bajo microscopio. La Figura 1 muestra la imagen del ZnO generado in situ en el nano-rango. De acuerdo con el otro aspecto de la invención, se proporcionan en la presente ilustraciones de unos cuantos ejemplos no limitantes que muestran resultados comparativos de las composiciones de acuerdo con la presente invención, que involucran particulados de ZnO generados in situ y las composiciones que involucran particulados de ZnO convencionales.

EJEMPLOS 1 & 2 Proceso de acuerdo con la invención Se preparó un lote de 50 kg de jabón al fundir una mezcla de ácidos grasos a 80-85°C en una mezcladora enchaquetada de vapor y neutralizar con solución de cincato de sodio al 24% en agua. El agua adicional fue agregada para obtener un contenido de humedad de aproximadamente 33%. La masa de jabón fue secada por aspersión bajo vacío y se formó en fideos. Los fideos de jabón fueron mezclados con sosa cáustica, talco, perfume, color y dióxido de titanio en un mezclador sigma y se pasó dos veces a través de un molino de rodillos triple. Las hojuelas molidas fueron extruídas bajo vacío y se formaron en leños. Los leños fueron cortados y estampados en las tabletas. (Ejemplos 1 y 2). La solución de cincato de sodio usada para la neutralización fue generada mediante la reacción de óxido de cinc (ZnO) con solución acuosa de hidróxido de sodio (NaOH) a una temperatura elevada como se discute bajo el Ejemplo 1A anterior.

EJEMPLOS 3 & 4 Proceso de acuerdo con la técnica anterior Se preparó un lote de 50 kg de jabón al fundir una mezcla de ácidos grasos a 80-85°C en una mezcladora enchaquetada de vapor y neutralizar con solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 48% en agua. El agua adicional se agregó para obtener un contenido de humedad de aproximadamente 33%. La masa de jabón fue secada por aspersión bajo vacío y se formó en fideos. Los fideos de jabón se mezclaron con óxido de cinc (ZnO) y otros ingredientes fueron adicionados y mezclados en un mezclador sigma, y se pasaron dos veces a través de un molino de rodillos triple. Las hojuelas molidas fueron extruidas bajo vacío y se formaron en leños. Los leños fueron cortados y estampados en las tabletas. (Ejemplos 3 y 4). En el Ejemplo 4, se agregaron adicionalmente 2% de ácidos grasos libres para mejorar la sensación. Los detalles de composión intentadas y sus resultados obtenidos son descritos en la Tabla 1.

Tabla 1 Las muestras preparadas como se describe antes fueron probadas por dureza (tensión de rendimiento) y sensación (arenosidad) mediante el siguiente procedimiento. La formación de nanopartículas de óxido de cinc de acuerdo con el proceso de la invención fue demostrado usando microscopía electrónica de exploración.

Tensión de rendimiento La tensión de rendimiento cuantifica la dureza de una barra de jabón. La tensión de rendimiento de las barras a una temperatura especificada fue determinada mediante observación del grado al cual una barra fue cortada por un alambre de queso pesado durante un tiempo especificado. El aparato consiste de un alambre de queso (diámetro d en cm) unido a un brazo balanceado de contador, el cual puede pivotear libremente vía un soporte de carrera de bolas. Un leño de jabón es posicionado bajo el alambre, de manera que el alambre está justo en contacto con un borde del leño. Al aplicar un peso (W g) directamente arriba del alambre de queso, una fuerza constante es ejercida sobre el alambre, el cual se deslizará en el jabón. El área sobre la cual la fuerza actúa aumentará conforme la profundidad de corte aumenta, y por lo tanto, la tensión siendo ejercida disminuirá hasta que se equilibre de manera exacta por la resistencia del jabón y el alambre deja de moverse. La tensión en este punto es igual a la tensión de rendimiento del jabón. Se encontró que el tiempo tomado para alcanzar este punto fue aproximadamente 30 segundos, de manera que un tiempo estándar de 1 min fue elegido para asegurar que se hubiera alcanzado la tensión de rendimiento. Después de este tiempo, el peso fue removido y la longitud del corte (L en cm) se midió. La tensión de rendimiento es calculada usando la fórmula semi-empirica: Y.S = 3 W X 98.1 Pascal (Pa.) 8 L x d Sensación Un procedimiento de lavado estándar en agua fría es seguido para estimación de arenosidad por sensación por un grupo de panelistas entrenados. La calificación es dada sobre una escala de 1-10, donde la calificación de 1 se refiere a la mejor sensación y 10 a la más pobre. Los jabones de tocador con calidad aceptable generalmente tienen una calificación de sensación por debajo de 8.0. Puede verse a partir de la tabla 1 que las formulaciones de ZnO generadas in situ (Ejemplos 1 y 2) tienen sensación superior que la formulación conZnO post-dosificado (Ejemplo 3). Es una práctica común en la fabricación de jabón, que la sensación de las barras de jabón puede mejorarse dramáticamente mediante la adición de ácidos grasos libres. De manera similar, se encontró que la adición de ácidos grasos libres a un nivel de 2% (Ejemplo 4), mejoró la sensación en el caso de ZnO post-dosificado, pero la formulación desarrolló la arenosidad después de un mes de almacenamiento a condiciones ambiente. Es sabido en la literatura que la adición de ácidos grasos libres a la formulación de ZnO post-dosificada puede generar arenosidad durante el almacenamiento debido a la formación de una formación de complejos.

Demostración de formación de nanopartículas La barra de jabón fue fracturada a mano y una muestra de dimensión, 1 cm/1 cm fue tomada cerca de la superficie superior, inferior de la barra y del centro de la barra. La muestra de barra fue montada sobre el tope. La muestra fue recubierta con chisporroteo (recubrimiento con chisporroteo Hitachi E1010) con oro bajo ~ 7 Pa de vació a 50 nm de espesor. La muestra recubierta fue analizada en un microscopio electrónico de exploración (Hitachi S4700) a temperatura ambiente y a un vacío de cámara de muestra de << 1 x 10"3 Pa. Las micrografías electrónicas de las muestras fueron tomadas usando un detector de electrones secundario a un voltaje de aceleración de 20 KV y a una corriente de emisión de filamento de 10 µ?. Se realizó un análisis de elementos usando un analizador Horiba EMAX, en dimensión de imagen de -400 µ?? x 300 µ?? a un voltaje de aceleración de 20 KV, usando un detector de electrones secundarios. La composición elemental fue calculada al normalizar el porciento en peso de todos los elementos detectados (límite de detección >0.1% de elementos pesados de la matriz). El mapeo de elementos también fue realizado para observar la distribución de sodio y cinc en estas muestras. La Figura 2 muestra la mícroestructura de jabón que muestra la ausencia de cualquier partícula inorgánica de tamaño de mieras. La Figura 3 muestra el análisis elemental de cinc de EDAX de la misma fotografía. Una aparición de manchas brillantes (elemento de cinc) muestra una distribución uniforme de ZnO a través de la matriz de producto. Ilustraciones adicionales de los ejemplos no limitantes de formulaciones de detergente no de jabón son mostradas en la presente.

EJEMPLOS 5 Y 6 Proceso de acuerdo con la técnica anterior Se preparó un lote de 15 kg de las diferentes formulaciones descritas en la tabla 2 al usar ácido alquilo lineal benceno sulfónico (ácido LAS) como un precursor de activo aniónico, el cual fue tomado en un mezclador sigma y se agregó alguna cantidad de agua. A esta mezcla de LAS-agua, se adicionó lentamente carbonato de sodio en proporción estequiométrica y se mezcló durante 10 min para que la reacción se completara. Subsecuentemente, los demás estructurantes particulados como arcilla china, feldespato, etc., fueron adicionados y procesados en una manera convencional. A esta matriz, se adicionó sulfato de aluminio seguido por silicato de sodio, se mezcló durante 5 min para generar el estructurante. (Ejemplos 5 y 6).

EJEMPLOS 7 Y 8 Proceso de acuerdo con la invención En este caso se neutralizó ácido alquilo lineal benceno sulfónico con solución de cincato de sodio para generar ZnO in situ (Ejemplos 7 y 8). Después de esto, se adicionó el carbonato de sodio. El resto del procedimiento fue seguido igual que para los ejemplos 5 y 6. Los detalles de formulación son mostrados en la Tabla 2.

Tabla 2 Las formulaciones en la Tabla 2 indica que las propiedades en uso de las formulaciones conteniendo ZnO ¡n situ (Ejemplos 7 y 8) son similares al control (Ejemplos 5,6). El ZnO ¡n situ ha dado un endurecimiento adicional a las formulaciones como es visto a partir de los datos de penetrómetro, el cual fue determinado mediante el proceso descrito a continuación.

El método de determinación de valor de penetración (PV) seguido El valor de penetración que indica la dureza de la barra, fue medido usando un penetrómetro de cono, los detalles de un instrumento normal y el método de medición están dados a continuación.

Penetrómetro tipo cono FABRICANTE: Adair Dutt & Company, Bombay. RANGO DE MEDICION: 0 - 40 mm RANGO DE VERIFICACION: 20 en pasos de 5 Procedimiento de medición Dejar la masa completa (comprendida por aguja de penetrómetro y peso estándar), la cual justo descansa en la muestra de prueba, caer libemente y de esta manera penetrar la masa de prueba a una distancia específica durante un periodo de tiempo especificado y leer esta distancia como 1 / 10a de mm. Tomar el promedio después de repetir el ejercicio por al menos 3 veces. Así, es posible por medio de la presente invención, proporcionar un sistema de entrega de activo/agente de beneficio de particulados de sub-micras de ZnO obtenido de especies moleculares de cinc, el cual sería económico y simple de obtener y también proporcionaría un ampio rango de aplicaciones de beneficio, tal como en barras de jabón/detergente estéticamente buenas y libres de arenosidad, desodorantes, bloqueadores solares, enmascarado de tono de la piel, beneficio de control de sebo, etc. Además, la invención proporcionaría un método de fabricación mejorado de formulaciones limpiadoras/cosméticas, incluyendo una composición de detergente involucrando generación ¡n situ de una formulación de ZnO de sub-micras sinérgica para obtener barras de detergente con dureza mejorada, sensación además de propiedades/características de entrega de agente de beneficio deseadas.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para preparar óxido de cinc con un tamaño de partícula de menos de 1 miera, que comprende los pasos de: a. generar especies moleculares de cinc en una fase alcalina; b. neutralizar la fase alcalina de cinc molecular con un ácido en la presencia de agentes activos de superficie o precursores de agentes activos de superficie; y c. generar nanoparticulas mediante polimerización del cinc molecular mediante reducción en el pH.

2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la especie molecular de cinc es generada al disolver metal de cinc o un óxido de cinc en una solución alcalina.

3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde el ácido es un precursor ácido de un agente aniónico activo de superficie.

4. Una composición de detergente o cosmética que comprende: a. desde 0 hasta 80% en peso de activo de detergente, de preferencia 5% hasta 80% de agente de detergente cuando la composición cosmética es una composición de detergente; b. desde 0.1% hasta 20% en peso de óxido de cinc teniendo un tamaño de partícula menor que 1 miera; c. desde 0 hasta 30% en peso de una sal de ácido carboxílico, la cual tiene un peso equivalente de menos de 150; d. desde 10% hasta 90% en peso de agua; y e. desde O hasta 30% en peso de un formador de detergente.

5. La composición de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el óxido de cinc está hecho de acuerdo con el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.

6. La composición de la reivindicación 4 o reivindicación 5, que comprende desde 0.1% hasta 10% en peso de óxido de cinc con un tamaño de partícula de menos de 1 miera.

7. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, que comprende agentes de beneficio adicionales.

8. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en donde el agente de beneficio es seleccionado de un bloqueador solar, humectante, supresor de mal olor, agente aclarador de la piel, emoliente y un agente exfoliante, o mezclas de los mismos.

9. Un proceso para preparar la composición de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, que comprende los pasos de: i. hacer reaccionar uno o más precursores de un activo de detergente opcionalmente en la presencia de un ácido carboxílico, el cual tiene un peso equivalente menor que 150 con una solución acuosa de cincato de metal alcalino con un contenido de sólidos de 1% a 55%, en donde el óxido de cinc a óxido de metal (M20) está en una proporción de 0.002 a 2 en peso, en donde M es ya sea sodio o potasio, para obtener una mezcla de óxido de cinc de sub-micras con un tamaño de partícula de menos de 1 miera y activo de detergente a una temperatura en el rango de 25°C a 95°C; ii. adicionar otros activos de detergente, formadores y aditivos menores a la mezcla del paso i; ¡ü. convertir el producto en la forma deseada mediante métodos convencionales.