(12)OPIS PATENTOWY (19)PL (11)173263

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12)OPIS PATENTOWY (19)PL (11)173263 (13)B1 (21) Numer zgłoszenia: 299622 (51) IntCl6: C11D 9/36 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 08.07.1993 (54) Stała kompozycja mydlana do mycia i kondycjonowania włosów i skóry (30) Pierwszeństwo: 08.07.1992.US,07/910371 ( 7 3 ) Uprawniony z patentu: Colgate-Palmolive Company, Nowy Jork, US (43) Zgłoszenie ogłoszono: 10.01.1994 BUP 01/94 ( 7 2 ) Twórcy wynalazku: Amrit Patel, Dayton, US Clarence R. Robbins, Martinsville, US Peter R. Hilliard, Far Hills, US (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 27.02.1998 WUP 02/98 (74) Pełnomocnik: Kossowska Janina, PATPOL Spółka z o.o. (57) 1. Stała kompozycja mydlana do mycia i kondycjonowania włosów i skóry zawierająca podstawę mydlaną, silikon i ewentualnie konwencjonalne dodatki, znam ienna tym, że zawiera od 93% do 99,5% wagowych podstawy mydlanej, od 0,5% do 7% wagowych nierozpuszczalnego w wodzie polidiwęglowodorosiloksanu o lepkości w zakresie od około 20 Pa-s do 200 Pa-s i ewentualnie od 0,01% do 20% wagowych konwencjonalnych składników. PL 173263 B1

Stała kompozycja mydlana do mycia i kondycjonowania włosów i skóry Zastrzeżenia patentowe 1. Stała kompozycja mydlana do mycia i kondycjonowania włosów i skóry zawierająca podstawę mydlaną, silikon i ewentualnie konwencjonalne dodatki, znamienna tym, że zawiera od 93% do 99,5% wagowych podstawy mydlanej, od 0,5% do 7% wagowych nierozpuszczalnego w wodzie polidiwęglowodorosiloksanu o lepkości w zakresie od około 20 Pa s do 200 Pa s i ewentualnie od 0,01% do 20% wagowych konwencjonalnych składników. 2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera polidiwęglowodorosiloksan o lepkości w zakresie od 25 Pa-s do 150 Pa s. 3. Kompozycja według zastrz. 2, znamienna tym, że zawiera polidiwęglowodorosiloksan o lepkości w zakresie od 30 Pa-s do 100 Pa-s. 4. Kompozycja według zastrz. 1,znamienna tym, że zawiera polidiwęglowodorosiloksan o średnim liczbowo ciężarze cząsteczkowym w zakresie od około 15 000 do 35 000. 5 Kompozycja według zastrz. 4, znamienna tym, że zawiera polidiwęglowodorosiloksan o średnim liczbowo ciężarze cząsteczkowym w zakresie od około 20 000 do 30 000. 6. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera od 2 do 4% wagowych nierozpuszczalnego w wodzie polidiwęglowodorosiloksanu. 7. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako polidiwęglowodorosiloksan zawiera polidimetylosiloksan. 8. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako podstawę zawiera mieszaninę mydeł. 9. Kompozycja według zastrz. 8, znamienna tym, że mieszanina mydeł obejmuje głównie mydło pochodzące z łoju i mniejszą część dodatkowego mydła. 10. Kompozycja według zastrz. 9, znamienna tym, że mydło pochodzące z łoju stanowi około 60 do około 70% wagowych mieszaniny mydeł. 11. Kompozycja według zastrz. 9, znamienna tym, że zawiera mieszaninę mydła pochodzącego z łoju i mydła pochodzącego z oleju kokosowego w stosunku 60/40. 12. Kompozycja według zastrz. 9, znamienna tym, że zawiera mieszaninę mydła pochodzącego z łoju i mydła pochodzącego z oleju ziarn palmowych w stosunku 70/30. 13. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jest w postaci kostki. 14. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera nierozpuszczalny w wodzie polidiwęglowodorosiloksan o polidyspersyjności mniejszej lub równej 4,5. * * * Przedmiotem wynalazku jest stała kompozycja mydlana do mycia i kondycjonowania włosów i skóry, której można nadawać kształt lub formować w kostkę, sztabkę lub inny produkt w postaci stałej, użytecznej zarówno jako szampon do włosów i skóry na głowie jak i jako mydło do skóry lub ciała. Kompozycja według wynalazku zmniejsza pękanie i łuszczenie skóry związane ze stosowaniem samego mydła i zmniejsza też uszkodzenia skóry spowodowane przez mydło. Od wielu lat stosuje się mydła jako środki czyszczące do skóry i innych obiektów. W ciągu ostatnich lat zaczęto ulepszać właściwości mydła poprzez wprowadzanie rozmaitych dodatków. Na przykład, dla poprawy tworzenia piany dodaje się oleju kokosowego lub oleju z ziam palmowych. W celu zabezpieczenia skóry ludzkiej przed odtłuszczeniem przez mydło dodawane są

173 263 3 również tzw. środki przetłuszczające, takie jak lanolina, pochodne kwasów tłuszczowych i lecytyna. W opisie patentowym Wielkiej Brytanii nr 998 076 ujawniono wprowadzenie do kremów do golenia cieczy silikonowych, takich jak polidimetylosiloksany, polifenylometylosiloksany i kopolimery polisiloksanowo-polioksyalkilenowe o właściwościach smarujących dla skóry. W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 279 765 ujawniono kompozycje mydlaną, która zawiera od 0,01 do 6% wagowych polidiorganosiloksanu o ciężarze cząsteczkowym co najmniej 2000, w którym co najmniej jeden ze związanych z krzemem podstawników jest jednowartościową grupą składającą się z węgla, wodoru, azotu i ewentualnie tlenu, przy czym jednowartościowa grupa zawiera co najmniej jedną grupę aminową. Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 919 838 ujawnia kompozycję w postaci kostki, którą stosuje się zarówno jako szampon do włosów lub skóry na głowie, jak i jako mydło do skóry lub ciała. Kompozycja w postaci kostki może zawierać środki do kondycjonowania włosów, takie jak kopolimer silikonowo-glikolowy (Dimethicone Copolyol), w ilości do 0,75% wagowych. Opis patentowy Niemieckiej Republiki Demokratycznej nr 76 293 ujawnia czyszczące kostki i pasty zawierające olej metylosilikonowy dla ochrony skóry przed agresywnymi substancjami oraz dla polepszenia przetwarzalności. Przedstawione przykłady wskazują tylko na działanie ochronne oleju metylosilikonowego o lepkości 2-102 mm2/s. Polimery rozmaitych typów zawierające krzem znalazły zastosowanie w szamponach, jak opisano w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 4 559 227,4 741 855 1 4 842 850. Szampony te są w postaci płynnej, w tym żelów lub past. Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie stałej kompozycji mydlanej do mycia i kondycjonowania włosów i skóry zapewniającej bardziej miękkie i gładsze włosy i skórę, a także zmniejszającej pękanie i łuszczenie się skóry związanych ze stosowaniem samego mydła oraz poprawiającej utrzymanie wilgotności skóry po traktowaniu jej mydłem. Celem niniejszego wynalazku jest także dostarczenie takiej stałej kompozycji mydlanej, w której zawarty w kostce ciekły składnik nie wycieknie z kostki. Powyższe cechy charakteryzują kompozycję według wynalazku, która zawiera od 93% do 99,5% wagowych podstawy mydlanej, od 0,5% do 7% wagowych nierozpuszczalnego w wodzie polidiwęglowodorosiloksanu o lepkości w zakresie od około 20 Pas do 200 Pas i ewentualnie od 0,01% do 20% wagowych konwencjonalnych składników. Nierozpuszczalny w wodzie polidiwęglowodorosiloksan powinien posiadać liczbowo średni ciężar cząsteczkowy w zakresie od około 15 000, przy polidyspersyjności mniejszej niż lub równej około 3,8, do około 35 000, przy polidyspersyjności mniejszej niż lub równej około 4,5. Lepkość nierozpuszczalnego w wodzie polidiwęglowodorosiloksanu korzystnie jest od 25 000 cp do 150 000 cp a bardziej korzystnie od 30 000 cp do 100 000 cp. Figura 1 jest wykresem ilustrującym wpływ nierozpuszczalnego w wodzie silikonu na ostre, wywołane środkiem powierzchniowo czynnym uszkodzenie bariery wodnej wycinka świńskiej skóry, mierzone jako utrata wody przez naskórek (TEWL), wywołane przez przetłuszczoną podstawę mydła (60T/40C). Figura 2 jest wykresem ilustrującym wpływ nierozpuszczalnego w wodzie silikonu na ostre, wywołane środkiem powierzchniowo czynnym uszkodzenie bariery wodnej wycinka skóry świńskiej, mierzone jako utrata wody przez naskórek (TEWL), wywołane przez konwencjonalną podstawę mydła (70T/30PKO). Figura 3 jest wykresem ilustrującym wpływ lepkości nierozpuszczalnego w wodzie silikonu na utrzymanie wilgotności skóry in vitro, mierzone jako powierzchnia nawodnienia skóry w procentach.

4 173 263 Figura 4 jest wykresem ilustrującym wpływ lepkości nierozpuszczalnego w wodzie silikonu na powierzchniowe osadzanie silikonu na skórze (podane jako stosunek Si/N), mierzone za pomocą ESCA. Figura 5 jest wykresem ilustrującym wpływ lepkości nierozpuszczalnego w wodzie silikonu na nawilgotnienie skóry, mierzone przewodnością naskórka. Figura 6 jest wykresem ilustrującym wpływ lepkości nierozpuszczalnego w wodzie silikonu na uszkodzenie bariery wodnej skóry, in vitro, mierzone jako znormalizowana utrata wody przez naskórek (TEWL). Figura 7 jest wykresem ilustrującym wpływ stężenia nierozpuszczalnego w wodzie silikonu na gładkość skóry, której miarą jest tarcie powierzchniowe (zmniejszenie tarcia statycznego). Figura 8 jest wykresem ilustrującym wpływ nierozpuszczalnego w wodzie silikonu na wywołane przez mydło pękanie skóry. Figura 9 jest wykresem ilustrującym wpływ nierozpuszczalnego w wodzie silikonu na wywołane przez mydło łuszczenie skóry. Podstawa mydlana może być pochodzenia naturalnego bądź syntetycznego lub może być mieszaniną podstawy mydlanej i podstawy syntetycznej lub detergentem syntetycznym. Przez naturalną podstawę mydlaną rozumie się sól kwasu tłuszczowego, którą uzyskuje się przez zmydlanie zwierzęcych lub roślinnych tłuszczów bądź olejów za pomocą ługu, takiego jak wodorotlenek sodowy lub potasowy, bądź alkanoloamin, takich jak etanoloamina i podobnych; lub mieszaninę takich soli. Na ogół korzystnie naturalna podstawa z mydła stanowi zasadniczo zmydlony łój tj. większą porcję mydła z łoju i mniejszą porcję dodatkowego mydła naturalnego. Korzystnie mydło z łoju stanowi 60-70% wagowych naturalnej podstawy. Bardziej korzystnie naturalną podstawę z mydła stanowi mieszanina mydła z łoju (T) i mydła z oleju kokosowego (C) w stosunku 60/40 lub mieszanina mydła z łoju i mydła z oleju ziarn palmowych (PKO) w stosunku 70/30. Przez syntetyczną detergentowąpodstawę mydła rozumie się anionową, amfoteryczną lub niejonową syntetyczną kompozycję detergentową. Odpowiednie anionowe detergenty syntetyczne obejmują alkilobenzenosulfomany, alkilosiarczany, alkilobenzenosulfoniany polietoksylowane, monoglicerydy siarczanowane, eterosiarczany alkoholi i podobne. Odpowiednie syntetyczne, niejonowe kompozycje detergentowe obejmują związki wytwarzane przez kondensację tlenków alkilenu z hydrofobowymi związkami organicznymi z aktywnym atomem wodoru, takie jak kompozycje sprzedawane pod nazwami NeodolR, PluronicR, IgepalR lub TweenR. Gdy podstawa mydła obejmuje mieszaninę naturalnej podstawy mydła i syntetycznej detergentowej podstawy mydła, wówczas syntetyczna detergentowa podstawa mydła może obejmować do 60% wagowych całkowitej podstawy mydła, bardziej korzystnie do 50% wagowych całkowitej podstawy mydła, a najbardziej korzystnie do 30% wagowych całkowitej podstawy mydła. Odpowiednie do zastosowania w niniejszym wynalazku nierozpuszczalne w wodzie silikony obejmują polidiwęglowodorosiloksany o wzorze przedstawionym na rysunku, w którym R1, R2, R3 oraz R4 oznaczają każdy niezależnie grupę węglowodorową, zaś n oznacza stopień polimeryzacji. Korzystnie R2 i R3 oznaczają grupy alkilowe lub aromatyczne; bardziej korzystnie R21 R3 oznaczają niższe grupy alkilowe (tju. o 1-4 atomach węgla); a najkorzystniej R2= R3 = metyl. R 1i R4 są korzystnie niższymi alkilami o 1 do 4 atomach węgla, a najkorzystniej są grupami metylowymi. Stopień polimeryzacji n ma taką wartość, aby średni ciężar cząsteczkowy polimeru wynosił w zakresie od około 15 000, przy polidyspersyjności niższej niż bądź równej około 3,8, do około 35 000, przy polidyspersyjności niższej niż bądź równej około 4,5. Lepkość takich nierozpuszczalnych w wodzie silikonów powinna być w zakresie od około 20 Pa s do 200 Pa s, a korzystnie od 25 P as do 150 Pa-s, szczególnie korzystnie od około 30 Pa s do 100 Pa-s.

173 263 5 Stałą kompozycję mydlaną według niniejszego wynalazku można wytworzyć przez dodanie do podstawy mydła w postaci wiórków nierozpuszczalnego w wodzie silikonu; a następnie zmieszanie i rozprowadzenie silikonu w postawie mydła stosując normalny sposób mieszania mydła; amalgamowanie, zgniatanie itd. i następnie sprasowanie stałej kompozycji mydlanej w pożądany kształt np. kostkę. Alternatywnie można wytworzyć stałą kompozycję m ydlaną tylko przez zmieszanie nierozpuszczalnego w wodzie silikonu i emulgatora z wiórkami stanowiącymi podstawę mydła Stosunek wagowy silikonu do emulgatora wynosi 1:5 do 5:1, korzystnie około 1:1. Do odpowiednich emulgatorów należą dostępne w handlu amidy, takie jak dietanoloamid kwasów pochodzących z oleju kokosowego (CDEA) i Surfaclone LP-300 oraz etoksylowane alkohole i etoksylowane kwasy, takie jak Polysorbate 80. Typowe receptury mydła w kostkach według wynalazku przedstawiono w poniższej tabeli Składnik Zawartość w recepturze (% wagowy) Wiórki mydlane np. 60/40 mydło z oleju kokosowego/mydło z łoju 96 98 96 Silikon 4 2 2 Emulgator np. CDEA - - 2 Stała kompozycja mydlana według niniejszego wynalazku może zawierać ewentualnie rozmaite inne, konwencjonalne, składniki, które odpowiednio powodują, że kompozycje te są lepiej przyjmowane przez klientów. Takie nieobowiązkowe, konwencjonalne składniki są dobrze znane specjalistom i obejmują np. tak zwane środki przetłuszczające, takie jak lanolina, pochodne kwasów tłuszczowych i lecytyna; środki pomagające nadać perłowy wygląd, takie jak distearynian glikolu etylenowego; środki konserwujące, takie jak alkohol benzylowy, etyloparaben, propyloparaben i imidazolidynylomocznik; środki zagęszczające i modyfikatory lepkości, takie jak dietanoloamid kwasu tłuszczowego o długim łańcuchu tj. monoetanoloamid kwasów pochodzących z oleju kokosowego, żywica guar, metyloceluloza, pochodne skrobi, alkohole tłuszczowe, chlorek sodowy, siarczan sodowy, polialkohol winylowy i alkohol etylowy; środki do nastawiania ph, takie jak kwas cytrynowy, cytrynian sodu, kwas bursztynowy, kwas fosforowy, wodorotlenek sodowy, węglan sodowy itd; środki barwiące, takie jak dowolne barwniki F, D and C i /lub D and C; środki wybielające, takie jak ditlenek tytanu; perfumy; środki sekwestrujące, takie jak etylenodiaminotetraoctan tetrasodowy; i plastyfikatory polimerów, takie jak gliceryna, glikol propylenowy. Takie konwencjonalne ewentualne składniki są zazwyczaj stosowane każdy w ilości od około 0,01% do 10% wagowych całkowitej ilości kompozycji, korzystnie od około 0,05 do 5% wagowych. W sumie, całkowita ilość takich ewentualnych składników nie powinna przekraczać 20% wagowych całkowitej ilości kompozycji, korzystnie nie więcej niż 15% wagowych. Przykład I Zmniejszenie wskutek zastosowania nierozpuszczalnego w wodzie silikonu uszkodzeń bariery wodnej skóry powodowanych środkiem powierzchniowo czynnym ocenia się in vitro poprzez stratę wody przez naskórek (TEWL). Doświadczenia przeprowadzono przy użyciu Servo-Med Evaporimeter przy niskiej wilgotności względnej z użyciem dimethicone u (polidimetylosiloksanu) o lepkości 60 Pa-s zawartego w przetłuszczonej podstawie mydła 60T/40C i w podstawie mydła 70T/30PKO, przy czym każde mydło zawierało 2% TiO2. Powtarzane wystawienie wycinka świńskiej skóry na działanie 4% roztworów mydła bez dimethicone u dramatycznie zwiększa utratę wody przez parowanie, co wskazuje na uszkodzenie bariery wodnej skóry. Roztwory mydła (4%) w wodzie (33 C) sporządzone z kostek zawierających 4% dimethicone u zapobiegajątemu wzrostowi utraty wody przez parowanie obserwowanemu w przypadku użycia

6 173 263 samego mydła. Wyniki doświadczeń przeprowadzonych na przetłuszczonym mydle 60T/40C i mydle 70T/30PKC) przedstawiono odpowiednio na fig. 1 i 2. W celu oszacowania wpływu lepkości silikonu na uszkodzenie bariery wodnej skóry spowodowane środkiem powierzchniowo czynnym (mydłem) powtórzono powyższą procedurę dla kompozycji opartych na samym mydle lub na mydle zawierającym 4% dimethićońe u o lepkości 10 Pa s, 30 Pa-s lub 60 Pa-s. Wyniki przedstawione s ą na figurze 6, na której podano znormalizowane wartości TEWL tj. przedstawione jako stosunek TEWL po obróbce / TEW L skóry nie poddanej obróbce. Jak wynika z fig. 6, nie występuje istotna różnica między samym mydłem a mydłem plus dimethicone o lepkości 10 Pa-s. Dimethicone o lepkości 60 Pa-s zapewnia nieco lepszą ochronę przed uszkodzeniem bariery wodnej skóry niż dimethicone o lepkości 30000 cp po przedłużonej ekspozycji (około 5 godzin), wszelako odbywa się znacznie lepsze niż samo mydło oraz mydło plus dimethicone o lepkości 10 Pa-s. Przykład H Uszkodzenie skóry przez mydło mierzono dla zakresu lepkości dimethicone u pomiędzy 0,350 i 100 Pa-s przy identycznych wagowych stężeniach dimethicone u po uwolnieniu z kawałków mydła. Utrzymanie wilgotności (powierzchnia nawodnienia skóry w procentach) wycinka skóry świńskiej ocenia się jedną godzinę po wystawieniu na działanie 4% roztworów mydła (70T/30PKO) uzyskanych z kostek zawierających 4% dimethicone u. Wyniki przedstawiono na fig. 3. Rzeczywiste osadzanie powierzchniowe silikonu (przedstawione jako stosunek Si/N) mierzy się stosując ESCA. Pomiary ESCA potwierdzają, jak to pokazano na fig. 4, liniowy wzrost osadzania dimethicone u wraz ze wzrostem lepkości polimeru. Ponadto, jak pokazano na fig. 5, przewodność skóry, miara nawilgotnienia, również wzrasta ze wzrostem lepkości dimethicone u osiągając maksimum przy lepkości około 60 Pa-s. Przykład III. Tarcie na skórze mierzy się na próbkach skóry potraktowanych samym mydłem i mydłem plus dimethicone. Tarcie statyczne zmniejsza się liniowo wraz ze wzrostem stężenia dimethicone u (60Pa-s) uwolnionego w pojedynczym użyciu z kostki 70T/30PKO w taki sam sposób jak przedstawiono powyżej, co pokazano na fig. 7. Przykład IV. Przeprowadzono próby z zespołem ludzi w celu ustalenia, czy efekty ochronne obserwowane in vitro przy zastosowaniu dimethicone u o lepkości 60Pa-s, występują in vitro. Dla celów badań wprowadzono dimethicone do kostki 70T/30PKO. Spowodowane użyciem mydła pękanie (fig. 8) i łuszczenie (fig. 9) uległo zmniejszeniu przy stosowaniu kostki zawierającej 2% dimethicone u w porównaniu z samym mydłem (p 0,05). W badaniach tych proszono oceniających o wystawienie oceny każdej kompozycji mydła w kostkach w skali od 0 do 6, przy czym zero oznaczało brak łuszczenia lub brak pękania, zaś 6 oznaczało niedopuszczalnie duże, nadmierne łuszczenie bądź pękanie. Nie zaobserwowano różnic w nadmiernym zaczerwienieniu. Podczas badań nie powstawał obrzęk. Siedmiu spośród jedenastu jurorów, którzy zakończyli badania stwierdziło, że ręce potraktowane dimethicone m czują się lepiej, podczas gdy trzej nie byli w stanie rozróżnić obu rąk. Tylko jeden z jurorów rozróżnił rękę traktowaną mydłem. Chociaż statystycznie nieistotna, taka zmysłowa obserwacja sugeruje kierunkowo, że można zidentyfikować pozytywne cechy wprowadzenia dimethicone u. Przykład V. Z większym zespołem ludzi (N=29) przeprowadzono testy nazwane badaniem połowy twarzy, w których każdy z jurorów mył jedną połowę swojej twarzy samym mydłem w kostce, zaś drugą połowę mydłem w kostce plus dimethicone (60Pa-s). Jurorów proszono o ocenę delikatności skóry każdej połowy twarzy. Po 5 minutach jurorzy meldowali, że połowa twarzy potraktowana dimethicone m i mydłem była statystycznie istotnie bardziej delikatna (p 0,05) niż połowa twarzy potraktowana tylko mydłem. Po 30 minutach jurorzy ci dome-

173 263 7 śli, że połowa twarzy traktowana mydłem i dimethicone m była kierunkowo istotnie bardziej delikatna (p 0,1) niż połowa traktowana wyłącznie mydłem. W zespole oceniającym 14 spośród 29 jurorów było doświadczonymi jurorami, mającymi wcześniejsze doświadczenie w ocenie mydła w kostkach lub innych produktów kosmetycznych. W tej podgrupie (N=14) uzyskano następujące wyniki. Czas stosowania Mydło/dimethicone wobec samego mydła 5 minut - Istotne zwiększenie delikatności - Istotne zwiększenie wilgotności - Kierunkowe zwiększenie gładkości - Kierunkowe zmniejszenie uczucia suchości 30 minut - Istotne zwiększenie gładkości - Kierunkowe zwiększenie delikatności - Kierunkowe zwiększenie wilgotności - Kierunkowe zmniejszenie uczucia suchości. WZÓR

173 263 FiG 1 FiG 2

173 263 Fia b FiG. 4

173 263 FiG. 5 FIG. 7

173 263 FiG. 6

173 263 FIG. 8 FIG. 9 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł