Composiciones que comprenden compuestos de amonio cuaternario.

Una composición que comprende, basado en la composición acabada,

a) 40 a 60% en peso de al menos un compuesto cuaternario según la fórmula (1):**Fórmula**

en el que R1 es un grupo alquilo o alquenilo no ramificado o ramificado que tiene 12 a 36 átomos de carbono, un grupo R5CONH(CH2)n- o un grupo R5COO(CH2)n-, donde R5 es un grupo alquilo o alquenilo que tiene 12 a 36 átomos de carbono y n es un número de 1 a 8 y

R2, R3 y R4 independientemente entre sí, pueden ser idénticos y son un grupo -CH3, CH3CH2-, CH3CH2CH2-, CH3CH2CH2CH2-, -CH2CH2OH o -CH2CH(OH)CH2OH y

X- es un anión seleccionado del grupo que consiste en: cloruro, yoduro, bromuro, metosulfato, hidrogenosulfato, lactato, citrato, carbonato y bicarbonato o mezclas de los mismos y

b) 15 a 25% en peso de al menos un monoéster de glicerol seleccionado del grupo que consiste en monoéster de glicerol de un ácido graso C12-24 y

c) 25 a 35% en peso de una mezcla de alcoholes grasos que tienen 10 a 20 átomos de carbono, caracterizada por que dicha mezcla de alcoholes grasos comprende:

(ca) al menos un alcohol graso con 10 a 14 átomos de carbono y

(cb) al menos un alcohol graso con 16 a 20 átomos de carbono,

en la que la relación en peso de (ca) a (cb) oscila de 1,0 a 1,5.

Composiciones que comprenden compuestos de amonio cuaternario.

La invención se refiere a los campos de la química y los productos del cuidado personal y proporciona aditivos que son útiles y convenientes para formular champús, acondicionadores.

Las composiciones de amonio cuaternario grasas (de ahora en adelante "los quat") son aditivos útiles para productos del cuidado del cabello tales como champús, acondicionadores. La patente de EE.UU. N° 4.891.214 expedida a Stevens et al., el 2 de enero de 1.999 proporciona un antecedente informativo en los quat y sus usos.

En la industria del cuidado del cabello, es deseable proporcionar los quat en compuesto y formulaciones con una alta actividad catiónica (es decir, concentración relativamente alta de los quat para una mezcla de agua/disolvente). También es deseable producir compuestos y formulaciones que, además de tener una alta actividad catiónica, proporcionen facilidad en manipulación comercial y almacenaje.

Conseguir la actividad catiónica alta deseada, al tiempo que se mantenga el producto en el estado líquido, en general no es factible. El transporte marítimo y el uso de tales disoluciones diluidas de los quat no son deseables. Para el fabricante de composiciones de quat, es muy ventajoso preparar los compuestos de quat como materiales o formulaciones de mezcla en forma de escamas, gránulos así como con alto contenido en ingrediente activo, con una temperatura de solidificación baja y buena dlsperslbllldad en medio acuoso.

De acuerdo con la técnica anterior, se pueden conseguir los requerimientos mencionados anteriormente añadiendo alcoholes de cadena corta, en particular isopropanol o etanol, en cantidades de desde 15 a 2% en peso. Sin embargo, los alcoholes de cadena corta son disolventes orgánicos volátiles que aumentan significativamente las preocupaciones medioambientales y de seguridad, no sólo para el fabricante sino también para el consumidor y para la compañía formuladora de los productos para el cuidado personal. Por lo tanto, es deseable encontrar otros sistemas de dlsolvente/formulaclón no volátil.

Las composiciones que contienen los quat y alcoholes grasos, a diferencia de los disolventes orgánicos volátiles, no comparten el mismo problema con la volatilidad y aptitud para formar escamas. De hecho, se han usado alcoholes grasos tales como alcohol cetearíllco como disolventes de los quat. Sin embargo, estas composiciones presentan un contenido en quat menor que 35%. Los Intentos para aumentar la actividad catiónica, es decir la cantidad de quat usada, hasta 35% conduce a productos con temperaturas de fusión típicamente por encima de 1°C y para manipular con eficacia y, por último, hacer escamas el material, con frecuencia se debe calentar a un punto cerca o por encima de esta temperatura, en que puede empezar a degradarse el quat. Por otra parte, este contenido relativamente alto de alcohol graso (más de 65%) tiende a aumentar espectacularmente la viscosidad del producto terminado.

Como se describe en la patente internacional WO /2895 A1, los alcoholes de cadena corta se pueden reemplazar por alcoholes grasos lineales, por ejemplo, alcohol cetílico, alcohol laurílico, alcohol behenílico o alcohol estearílico y alquilglicoles, tales como por ejemplo, propilenglicol o 1,3-butandiol, que se añaden adicionalmente para disminuir la temperatura de solidificación o temperatura de fusión de las mezclas a temperaturas por debajo de 1°C.

Los alquilglicoles mencionados en la patente internacional WO /2895 A1 también se podían usar solos como sistemas de disolventes para los quat. Sin embargo, presentan una serie de desventajas. Primero, los quat que contienen glicoles como un disolvente en general dan como resultado formulaciones que no pueden hacerse escamas. En su lugar, forman un sólido así "gomoso" céreo, viscoso. Aunque este material puede tener una temperatura de fusión total menor que los quat de disolventes a base de alcohol graso, los problemas de manipulación totales implicados a partir de este material son significativamente mayores.

Además, los glicoles vienen típicamente de fuentes sintéticas. El mercado del cuidado personal actual se disputa encontrar alternativas naturales, innovadoras, a productos químicos sintéticos y a base de petróleo que presenten una realización similar o mejor.

La patente europea EP 1 269 992 B1 describe composiciones que comprenden compuestos de amonio cuaternario y al menos un alcohol polihídrico con 5 a 12 átomos de carbono. Según la explicación de este documento, estas composiciones tendrán bajas temperaturas de solidificación y de fusión, buena dispersibilidad en medio acuoso y tendrán una temperatura de inflamación baja. Según una realización preferida, estas composiciones están exentas de alcoholes grasos y monoalcoholes lineales o ramificados con 8 a 36 átomos de carbono. Las composiciones descritas en la patente europea EP 1 269 992 B1, tendrán bajas temperaturas de solidificación y serán sin embargo suficientemente duras y frágiles a temperatura ambiente para permitir la granulación o formación de escamas, lo que resuelve la primera desventaja del uso de glicoles como un sistema de disolvente único. Sin embargo, estos alcoholes polihídricos también vienen típicamente de fuentes sintéticas.

En resumen, cada intento de aumentar el contenido en quat en las composiciones al tiempo que se obtienen las propiedades de manipulación comerciales deseables de los quat queda corto en un aspecto u otro. El uso de agua

como disolvente generalmente da como resultado composiciones con un contenido en quat comparativamente bajo. El uso de alcoholes alquílicos cortos como disolvente es problemático debido a su alta volatilidad orgánica. Los glicoles, usados solos o en combinación con alcoholes grasos, son generalmente derivados petroquímicos y no son populares en las aplicaciones del cuidado personal. El uso de sistemas disolventes que comprenden alcoholes 5 grasos alquílicos de cadena larga, lo que conduce a productos con mejor perfil medioambiental, da como resultado baja actividad catiónica de los quat y requiere el calentamiento del producto resultante a un punto en el que empiezan a degradarse los quat.

Hasta ahora, no existe compuesto de quat o composición de quat que presente todas las propiedades favorables descritas anteriormente, por otra parte, hasta ahora no existía composición de quat comprendiendo al menos un 1 monoéster de gllcerol de un ácido graso y alcoholes grasos C12-24, todos procediendo de recursos renovables, como un sistema de disolventes.

Sorprendentemente, ahora se ha encontrado que las composiciones que comprenden compuestos de amonio cuaternario, al menos un monoéster de gllcerol de un ácido graso y alcoholes grasos C12-24 generalmente dan como resultado formulaciones que presentan bajas temperaturas de solidificación y de fusión, buena dlsperslbllldad en 15 medio acuoso manteniendo la actividad catiónica del quat, en las que la cantidad del quat en la composición es particularmente preferiblemente mayor que 4% y más preferiblemente al menos 5% en peso. Sorprendentemente, las composiciones concentradas de la presente Invención pueden estar exentas de alcoholes de cadena corta, en particular ¡sopropanol y glicoles tales como, por ejemplo, propilenglicol o 1,3-butandlol. De acuerdo con una realización preferida, las composiciones nuevas se formulan así con sólo disolventes basados en recursos 2 renovables, consiguen una materia activa alta de aproximadamente 5% en peso y son así muy adecuadas para formular compuestos de amonio cuaternario para aplicaciones de cuidado personal.

Por lo tanto, la Invención proporciona composiciones que comprenden, basándose en la composición acabada,

a) 4 a 6% en peso de al menos un compuesto cuaternario de acuerdo con la fórmula (1):

R1

I*

R4-N-R2 x R3

(1),

en el que R1 es un grupo alquilo o alquenilo no ramificado o ramificado que tiene 12 a 36 átomos de carbono, un grupo R5CONH(CH2)n- o un grupo R5COO(CH2)n-, donde R5 es un grupo alquilo o alquenilo que tiene 12 a 36 átomos de carbono y n es un número de 1 a 8 y

R2, R3 y R4 independientemente entre sí, pueden ser idénticos o y son un grupo -CH3, CH3CH2-, CH3CH2CH2-, CH3CH2CH2CH2-, -CH2CH2OH o -CH2CH(OH)CH2OH y

X' es un anión seleccionado del grupo que consiste en: cloruro, yoduro, bromuro, metosulfato, hidrogenosulfato, lactato, citrato, carbonato y bicarbonato o mezclas de los mismos y

b) 15 a 25% en peso de al menos un monoéster de glicerol seleccionado del grupo que consiste en monoéster de glicerol de un ácido graso Ci2-24y

c) 25 a 35% en peso de una mezcla de alcoholes grasos que tienen 1 a 2 átomos de carbono,... [Seguir leyendo]

1. Una composición que comprende, basado en la composición acabada,

a) 4 a 6% en peso de al menos un compuesto cuaternario según la fórmula (1):

R1

U

R4N-R2 X

R3

(IX

en el que Ri es un grupo alquilo o alquenilo no ramificado o ramificado que tiene 12 a 36 átomos de carbono, un grupo R5CONH(CH2)n- o un grupo R5COO(CH2)n-, donde Rs es un grupo alquilo o alquenilo que tiene 12 a 36 átomos de carbono y n es un número de 1 a 8 y

R2, R3 y R4 independientemente entre sí, pueden ser idénticos y son un grupo -CH3, CH3CH2-, CH3CH2CH2-, CH3CH2CH2CH2-, -CH2CH2OH o -CH2CH(OH)CH2OH y

X' es un anión seleccionado del grupo que consiste en: cloruro, yoduro, bromuro, metosulfato, hidrogenosulfato, lactato, citrato, carbonato y bicarbonato o mezclas de los mismos y

b) 15 a 25% en peso de al menos un monoéster de glicerol seleccionado del grupo que consiste en monoéster de glicerol de un ácido graso Ci2.24y

c) 25 a 35% en peso de una mezcla de alcoholes grasos que tienen 1 a 2 átomos de carbono, caracterizada por que dicha mezcla de alcoholes grasos comprende:

(ca) al menos un alcohol graso con 1 a 14 átomos de carbono y

(cb) al menos un alcohol graso con 16 a 2 átomos de carbono, en la que la relación en peso de (ca) a (cb) oscila de 1, a 1,5.

2. La composición según la reivindicación 1, en la que los compuestos de amonio cuaternario, compuestos a), son compuestos de alquil trimetilamonio (Ci2-C36), preferiblemente (C14-C24), prácticamente preferiblemente (C16-C24).

3. La composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que el compuesto de amonio cuaternario, compuesto a), es cloruro de behenil trimetilamonio.

4. La composición según las reivindicaciones 1 a 3, en la que al menos un monoéster de glicerol, compuesto b), es monoestearato de glicerol.

5. La composición según las reivindicaciones 1 a 4, en la que los alcoholes grasos, compuestos c), se seleccionan del grupo que consiste en: 1-dodecanol, 1-tetradecanol, 1-hexadecanol y 1-octadecanol.

6. La composición según las reivindicaciones 1 a 5, en la que la composición consiste en: 5% en peso de cloruro de behenil trimetilamonio, 2% en peso de monoestearato de glicerilo, 4,5% en peso de 1-hexadecanol, 1,5% en peso de 1-octadecanol, 1,5% en peso de 1-dodecanol y 4,5% en peso de 1-tetradecanol.

7. La composición según las reivindicaciones 1 a 6, que está en una forma de gránulos o escamas.

8. La composición según las reivindicaciones 1 a 7, con una temperatura de solidificación menor que 95°C.